Självkörande bilar utvecklas från en futuristisk dröm till en modern verklighet. Men på något sätt försenades utvecklingen. Verkar det så? Föreställ dig att du sätter dig i din bil, anger – eller ännu hellre sagt – bilens plats i gränssnittet och låter den sedan köra dig till din destination medan du läser en bok, surfar på nätet eller tar en tupplur.
Bilar som kan köra sig själva – det brukade verka som något fantastiskt för oss. Men under de närmaste åren kommer denna fiktion att bli verklighet, tack vare framväxten av förarlösa bilar, och den kommer radikalt att förändra vårt sätt att flytta och transportera våra städer.
Vi har hört exakt sådana löften de senaste tio åren. Vi hör om utvecklarnas framgångar och misslyckanden, om de juridiska konflikterna med att använda sådana fordon, om deras säkerhet och fara för oss, förarna, på vägen. Låt oss försöka förstå allt.
Också intressant:
- Human Brain Project: Ett försök att imitera den mänskliga hjärnan
- Thunderbolt 5 vs. Thunderbolt 4: Allt du behöver veta
Historien om självkörande bilar
Idén med självkörande bilar har funnits länge, sedan 30-talet har de blivit en integrerad del av science fiction-idéer om framtiden. Men det är först nyligen som tekniken som skulle kunna göra dem till verklighet har börjat utvecklas snabbt.
De första experimentella prototyperna, som var extremt långsamma, går tillbaka till 1960-talet. Mer nyligen, 2004, utmanade DARPA (det amerikanska försvarsdepartementet som ansvarar för att utveckla ny teknik för användning av den amerikanska militären) utvecklare från hela världen att bygga ett obemannat fordon som kan tävla över Kaliforniens Mojaveöknen, och erbjuda vinnaren en miljon dollarpris. Den mest framgångsrika bilen har bara kört 7 av 142 mil. Men loppet stärkte tron på att robotbilar är verklighet.
I nästa lopp 2005 körde fem bilar sträckan. Och i 2007 års Urban Challenge-tävling undvek fordonen inte bara hinder och höll sig på vägarna, utan följde också trafikreglerna, körde om, parkerade och gjorde till och med tillåtna U-svängar. Och 2010 hade Googles tekniker skapat ett system som kunde hantera de svåraste vägarna i Kalifornien (inklusive den berömda slingrande Lombard Street i San Francisco) med minimal mänsklig inblandning.
Nu är alla välkända tillverkare av bilindustrin upptagna med idén att skapa självkörande bilar, eftersom de anser att det är mycket lovande.
Vad är självkörande bilar?
Självkörande bilar är fordon som inte kräver mänsklig hjälp för att navigera till sin destination. De använder kameror, sensorer och avancerad mjukvara för detta, som tolkar vägsituationen och reagerar på fotgängare och andra omgivningar på vägen.
För närvarande finns det inga lagligt fungerande helt autonoma fordon i världen. Det finns dock delvis autonoma fordon — bilar och lastbilar med olika nivåer av självautomatisering, från konventionella bilar med bromshjälpsystem till helt oberoende självkörande prototyper.
Trots att tekniker Autonoma körtekniker är fortfarande i sina tidiga utvecklingsstadier, blir allt vanligare och kan så småningom revolutionera vårt transportsystem (och i förlängningen vår ekonomi och samhälle). Biltillverkare och teknikföretag uppskattar att självkörande bilar på nivå 4 kan börja säljas inom de närmaste åren. Vissa experter anser dock att sådana prognoser är för optimistiska och orealistiska, med tanke på utvecklingen av självkörande bilar.
Autonominivåer för bilar
Bilar har olika hanteringsnivåer, vilket experter betygsätter på en skala från 0 till 5. Så låt oss dela upp vad varje nivå betyder.
Nivå 0. Alla större system styrs av människor. Det vill säga, det är våra vanliga bilar som används nu.
Nivå 1. Vissa system, som farthållare eller automatisk bromsning, kan styra bilen i sin tur.
Nivå 2. Fordonet stöder minst två samtidiga automatiserade funktioner, såsom acceleration och styrning. Men säkert arbete kräver en person.
Nivå 3. Under vissa förutsättningar kan bilen styra alla säkerhetskritiska funktioner, men föraren förväntas ta över vid systemfel eller kontrollproblem.
Nivå 4. Bilen är helt autonom i vissa körscenarier, men inte alla.
Nivå 5. Bilen är helt autonom i alla situationer.
Hittills har vi klass 0-3-bilar tillgängliga, även om nivå 3 fortfarande diskuteras hett. Även om tillverkarna lovar att 2030 kommer nivå 4 självkörande bilar att finnas tillgängliga.
Hur fungerar självkörande bilar?
Google, Uber, Tesla, Nissan, Subaru och andra ledande biltillverkare, forsknings- och teknikföretag har utvecklat olika tekniker för autonom körning.
Även om designdetaljerna varierar skapar och underhåller de flesta autonoma system en intern karta över sin omgivning baserat på en mängd olika sensorer, som radar. Ubers obemannade prototyper använder 64 laserstrålar tillsammans med andra sensorer för att skapa en intern karta. Googles prototyper i olika skeden använde lasrar, radar, kraftfulla kameror och ekolod.
Programvaran bearbetar sedan den inmatningen, kartlägger en rutt och skickar instruktioner till bilens system som styr acceleration, bromsning och styrning. Hårdkodade regler, algoritmer för undvikande av hinder, prediktiv modellering och "smart" objektigenkänning (som skillnaden mellan en cykel och en motorcykel) hjälper programvaran att följa trafikregler och övervinna hinder.
Delvis autonoma fordon kan kräva ingripande av en mänsklig förare om systemet stöter på osäkerhet, medan helt autonoma fordon kanske inte ens har en ratt.
Dessutom kan autonoma bilar särskiljas som "anslutna" eller inte, baserat på om de kan interagera med andra fordon och/eller väginfrastruktur, såsom nästa generations trafikljus. De flesta prototyper har för närvarande inte denna förmåga.
Läs också:
Vilka skulle vara fördelarna? förarlösa bilar?
Den mest diskuterade nyttan blir ökad trafiksäkerhet. Förra året dödades 1770 26000 människor på vägarna bara i Storbritannien, och mer än 36750 90 människor skadades allvarligt. I USA är siffrorna ännu mer alarmerande: 22000 XNUMX dödsfall av fotgängare och cyklister. Statistiken i Ukraina är inte mindre alarmerande. Eftersom de flesta olyckor är resultatet av förarfel kan till och med XNUMX % användning av förarlösa bilar rädda upp till XNUMX XNUMX liv varje år.
En annan fördel skulle vara att göra transporter tillgängliga för personer som tidigare inte hade förmågan att köra bil. Vi talar om barn, funktionshindrade och äldre, som i teorin skulle kunna resa utan förare, vilket skulle förbättra transporttillgängligheten.
Men det finns fortfarande många juridiska konflikter här. Och det är fortfarande inte klart vem som får skulden för en eventuell olycka, vem och vilket straff som ska utdömas för den osv.
Miljöpåverkan är en fråga av allvarlig oro och stor osäkerhet. Tillgängliga, prisvärda och bekväma självkörande bilar kan öka det totala antalet körda kilometer varje år. Om dessa fordon körs på bensin kan de klimatskadliga transportrelaterade utsläppen öka dramatiskt. Men om fordonen elektrifieras kommer utsläppen att minska avsevärt. Eftersom elektrifierade förarlösa bilar möjliggör fler delade turer (via tjänster som Lyft eller Uber, till exempel), kan utsläppen minska ytterligare.
Teknik och tillvägagångssätt för att skapa självkörande bilar
Utvecklare använder en mängd olika metoder och tillvägagångssätt, alltmer avancerad teknik och komponenter av högre kvalitet för att skapa prototyper av självkörande bilar. Men de flesta av dem har mycket gemensamt, eftersom principen är densamma - att skapa ett fordon som inte bara skulle hantera körprocessen, utan också övervaka situationen på vägen och fatta rätt beslut. Här är några av de viktigaste teknikerna:
- Sensorer: självkörande bilar använder vanligtvis en kombination av sensorer som lidar (ljusdetektering och avstånd), radar, kameror och ultraljudssensorer för att känna av sin miljö.
- Kort: högupplösta kartor spelar en avgörande roll. Dessa kartor innehåller detaljerad information om vägen, vägskyltar och andra delar av väginfrastrukturen som hjälper fordonet att navigera.
- Ledningssystem: Bilar använder sofistikerade kontrollsystem i realtid, justerar hastighet, styrning och bromsning efter behov.
- Maskininlärning och artificiell intelligens: avancerade artificiell intelligensalgoritmer används för att bearbeta data från sensorer, fatta beslut och lära av erfarenheter. Deep learning används ofta för bild- och mönsterigenkänning.
Jag skulle vilja tala om den sista punkten mer i detalj.
Vissa företag, som Waymo, utvecklar sina egna artificiell intelligens och kontrollsystem designade för autonom körning. Plattform NVIDIA DRIVE tillhandahåller en skalbar AI-baserad lösning för autonoma fordon som används av flera biltillverkare och teknikföretag. Vi bör också nämna ramverk med öppen källkod som ROS (Robot Operating System) som vissa företag använder för att bygga sina autonoma system.
Dessutom satsar många företag på forskning och utveckling för att skapa egna AI-lösningar för sina självkörande bilar.
Också intressant:
- De farligaste världarna: 14 planeter där ingenting kan överleva
- Mysterier i kosmos, som vi fortfarande inte vet svaren på
Varför så långsam utveckling?
Det uppskattas att tekniken för att skapa säkra autonoma fordon är utvecklad till cirka 80 %. Det kommer att ta mycket mer tid att helt förbättra processen - det kräver utveckling av den senaste tekniken, komponenter av högre kvalitet och förbättring av pilotsystem.
Utmaningar som ännu inte har åtgärdats inkluderar ovanliga och sällsynta händelser som kan inträffa på vilken gata eller motorväg som helst, såsom väder, djur som korsar vägen, konstruktion och underhåll.
En annan uppsättning problem uppstod efter att Cruise och Waymo lanserade sina autonoma färdtjänsttjänster i San Francisco. U.S. National Highway Traffic Safety Administration började i december 2022, bara sex månader efter att tjänsterna godkändes, undersöka incidenter där fordon "kan ha bromsats på fel sätt eller varit immobiliserade." I flera fall fick bärgningsbilar tillkallas för att flytta fordonen. Det betyder att det än så länge finns fler problem än prestationer.
Vad händer nu?
Aktiva initiativ för autonoma fordon kan grupperas i två kategorier: åktjänst (Cruise, Waymo och Uber) och försäljning av självkörande bilar till allmänheten (Tesla).
Kryssning är ett dotterbolag till General Motors, som grundades 2013. Från och med september 2022 opererade den en flotta på 100 robotaxlar i San Francisco och planerade att utöka sin flotta till 5000 2022. Kritiker noterade att detta skulle öka stadens trafik. I december XNUMX började Cruise också erbjuda tjänster till Chandler, Arizona och Austin, Texas.
Cruise, General Motors självkörande enhet som driver en robotaxitjänst i San Francisco, har ansökt om tillstånd att testa sina autonoma fordon i hela Kalifornien.https://t.co/KbsLjk7JvC
- MarketWatch (@MarketWatch) Mars 21, 2023
Waymo, det tidigare Google Self-Driving Car-projektet, grundades i januari 2009. Företaget spenderade 4,8 miljarder dollar 2020 och 5,2 miljarder dollar 2021. Waymo One tillhandahåller autonoma färdtjänsttjänster i Phoenix såväl som San Francisco. Hon planerar att gå ut på gatorna i Los Angeles i år.
Företag Uber har varit en stor kraft i utvecklingen av autonoma fordon eftersom en del av dess affärsplan har varit att ersätta mänskliga förare. Den har dock haft sin del av problem, inklusive en olycka i mars 2018 där en självkörande Uber dödade en kvinna som gick på cykel tvärs över gatan i Tempe, Arizona. 2020 sålde Arizona Uber sin AV-forskningsdivision till Aurora Innovation.
Men i oktober 2022 återgick Uber till att implementera självkörande bilar och tecknade ett avtal med Motional, ett joint venture mellan Hyundai och Aptiv. Motion kommer att tillhandahålla autonoma fordon för Ubers leverans- och servicetjänster.
Lyft, det näst största samåkningsföretaget efter Uber, är verksamt i USA och Kanada. Liksom Uber hade Lyft en autonom division, och 2016 förutspådde Lyfts medgrundare John Zimmer att 2021 kommer majoriteten av resorna på hans nätverk att köras av självkörande fordon (och 2025 skulle det privata bilägandet "upphöra helt" ). Men detta hände inte. Därför sålde Lyft i slutet av 2021 även sin självkörande bildivision till Toyota.
2022 sa Zimmer att tekniken inte kommer att ersätta förare, åtminstone inte under de kommande tio åren. Men i augusti 2022 samarbetade Lyft med Motional för att lansera robottaxi i Las Vegas och Los Angeles.
Telsa är världsledande inom försäljning av batteridrivna elfordon. Det syftar också till att sälja helautomatiska fordon. Men i slutet av 2022 såldes det inga fordon i nivå 3, 4 eller 5 i USA.
Vad Telsa erbjuder är ett helt autonomt kontrollsystem för $ 15 000. Köpare erkänner att de köper en betaversion och tar alla risker. Telsa ansvarar inte för systemfel.
I februari 2023, Trafiksäkerhetsverket avslöjat: “Betaversion av helt autonom programvara som tillåter ett fordon att överskrida hastighetsgränser eller köra genom korsningar på ett olagligt eller oförutsägbart sätt ökar risken för en krasch". Detta ledde till att Tesla återkallade 362 000 fordon för en mjukvaruuppdatering.
Ett annat bakslag för försäljningen av självkörande fordon var tillkännagivandet i oktober 2022 att Ford och VW beslutade att sluta finansiera det självkörande teknikföretaget Argo AI, vilket ledde till att det stängdes. Både Ford och VW har beslutat att flytta fokus från automationsnivå 4 till nivå 2 och 3.
Vad väntar på oss?
Även om nuvarande tester är ganska lovande, tror många experter att det kommer att dröja årtionden innan självkörande bilar blir vanliga och tillgängliga för köp. Å andra sidan insisterar Tesla-ägaren Elon Musk på att självkörande bilar kommer att vara tillgängliga för allmänheten inom en snar framtid. Samtidigt kommer människodrivna fordon att fortsätta att få autonoma körfunktioner, som att navigera i trafikljus, korsningar och stadstrafik utan mänsklig insats.
Även om det kommer att ta många år, förutspår experter att förarlösa bilar så småningom kommer att bli det dominerande transportsättet i världen, och antalet mänskliga förare kommer att minska avsevärt. Även om vi inte vet exakt när det händer, råder det ingen tvekan om att förarlösa bilar är vår framtid. Experter är överens om att detta kommer att bli verklighet, men de ger inga förutsägelser om tidpunkten.
Också intressant: