Autonomiczny samochód na sąsiednim pasie. Nieubłagana rewolucja odłożona
Niecałe dziesięć lat temu wydawało się, że wszystko jest na dobrej drodze, jeśli chodzi o autonomiczną rewolucję. W samochodach zaczęły pojawiać się tempomaty adaptacyjne, systemy antykolizyjne i systemy utrzymywania pasa ruchu, choć, by korzystać z tych funkcji, kierowca wciąż musi trzymać ręce na kierownicy.
Na targach motoryzacyjnych pojawiało się coraz więcej samochodów koncepcyjnych z kokpitami bez kierownic i pedałów (1), w których człowiek może się zrelaksować, gdy sztuczna inteligencja prowadzi samochód. Auta bez kierowcy poza czynnikiem wygody były postrzegane jako panaceum na bezpieczeństwo na drogach, ponieważ zdecydowana większość kolizji jest spowodowana błędem człowieka. Liczono na radykalne zmniejszenie liczby śmiertelnych ofiar wypadków, których globalna liczba szacowana jest na 1,3 miliona rocznie.
Impet wprowadzania systemów nieco osłabł ok. 2018 r. gdy w krótkim czasie wydarzyła się seria wypadków testowanych pojazdów, w tym śmiertelne. Autopilot firmy Tesla oskarżany jest o to, że doprowadził do szeregu wypadków, wprowadzając kierowców w błąd, że samochody prowadzą się same. Gdy testowany autonomiczny SUV Ubera zabił w marcu 2018 r. pieszego w Tempe w Arizonie (2), Uber szybko zawiesił wszystkie publiczne testy pojazdów autonomicznych, oczekując na wyniki dochodzenia.
W jednym z wypadków w ubiegłym roku w USA zginęło dwóch mężczyzn po tym, jak ich Tesla Model S, która jak się uważa jechała przy pustym fotelu kierowcy, uderzyła w drzewo. System autonomicznej jazdy Tesli obwinia się o spowodowanie co najmniej 12 wypadków, w których zginęła jedna osoba, a 17 zostało rannych. Firma Elona Muska stała się celem pozwów sądowych i dochodzenia ze strony amerykańskiej administracji. Także jeden z autonomicznych samochodów dostawczych firmy Waymo uczestniczył w kolizji w maju feralnego 2018 roku.
Taksówki bez taksówkarza
I oto jesteśmy w roku 2022. Ten rok w prognozach z połowy ubiegłej dekady miał być czasem przejmowania dróg przez auta bez kierowcy. Tymczasem wciąż trwają testy a miejsca, gdzie pojazdy autonomiczne jeżdżą obok tradycyjnych są odosobnione. W przodującym w tej dziedzinie kraju, czyli USA, gdzie na drogach już prawie półtora tysiąca zautomatyzowanych pojazdów jest testowanych przez ponad osiemdziesiąt firm, przepisy mające na celu ułatwienie wprowadzania pojazdów bez kierowcy od lat tkwią w martwym punkcie. W USA nie ma federalnej polityki w tym zakresie. Departament Transportu planował wprowadzić nowe przepisy dotyczące samochodów autonomicznych. W tej chwili ma w planie zakończenie prac nad przepisami w latach 2022/2023.
Taksówki bez kierowców są wprowadzane do użytku w niektórych amerykańskich miastach w kontrolowanych warunkach. Cruise, Tesla, Waymo firmy Alphabet i Aurora Innovation to tylko niektóre z wielu firm, które zamierzają wdrożyć do ruchu w pełni autonomiczne pojazdy w ciągu najbliższych dwóchtrzech lat. Firma Waymo uruchomiła już pierwszą w kraju usługę taksówkarską bez kierowcy. Od czasu otwarcia w 2021 r. w okolicach Phoenix i w San Francisco przewiozła już tysiące osób, częściowo z kierowcami bezpieczeństwa na pokładzie. Pojazdy Cruise, należące do General Motors, mogą poruszać się po drogach publicznych w wyznaczonych częściach San Francisco w godzinach od 22:00 do 6:00 rano, z prędkością maksymalnie 48 km/h.
Waymo jest najgłośniejsza medialnie. Jednak pojazdy autonomiczne innych firm też są przyłapywane na ulicach amerykańskich miast. np. wozy będące owocem współpracy firm Ford i Argo AI zostały zauważone kilka miesięcy temu na ulicach Nashville. Rzecznik prasowy firmy potwierdził w rozmowie z lokalną gazetą "The Nashville Post", że dwa pojazdy były używane w mieście i były prowadzone ręcznie przez operatorów Argo AI w ramach tzw. misji mapowania.
Argo AI i Ford mają plan, by w ciągu najbliższych pięciu lat floty ponad tysiąca autonomicznych pojazdów testowych na drogach publicznych za pośrednictwem usługi podwózkowej firmy Lyft. Usługa obejmuje pojazdy Forda wyposażone w systemy samokierujące firmy Argo AI, które pasażerowie mogą rezerwować za pośrednictwem aplikacji Lyft i została uruchomiona w Miami na Florydzie, a w następnej kolejności skorzysta z niej Austin w Teksasie. Samochody, wyposażone w czujniki lidarowe 360 stopni firmy Argo AI, nie są w pełni autonomiczne - mają kierowców zapewniających bezpieczeństwo na pokładzie.
Także w innych rejonach świata prowadzone są mniej lub bardziej zaawansowane eksperymenty. Usługi taksówek bez kierowcy pojawiły się także na drogach w Chinach, za sprawą firmy Baidu, która od października 2020 r. oferuje darmowe przejażdżki robotami taksówkarskimi w Yizhuang. Firma testuje w pełni autonomiczne pojazdy bez kierowcy również w Pekinie.
Rząd Wielkiej Brytanii ogłosił, że od 2022 samochody wyposażone w automatyczne systemy utrzymywania pasa ruchu (AlKa) będą mogły jeździć z prędkością do 60 km/h po autostradach. Brytyjskie ministerstwo transportu przewiduje, że do 2035 r. około 40 proc. nowych samochodów w Wielkiej Brytanii może być wyposażonych w system autonomicznej jazdy.
Zdalnie sterowane samochody bez kierowcy są testowane na drogach publicznych w brytyjskim Milton Keynes (3). W testach wykorzystany jest mały, dwuosobowy pojazd o nazwie Fetch, opracowany przez brytyjską firmę Imperium Drive. "Jest to pojazd bez kierowcy, ale nie autonomiczny", wyjaśniał Koosha Kaveh, dyrektor generalny Imperium Drive w komunikacie dla mediów. Jest sterowany przez ludzkich operatorów, ale pojazdy Fetch wykorzystują technologię, która może wykrywać otoczenie, co poprawia bezpieczeństwo. Pojazdy były już używane na parkingach i terenach prywatnych w mieście. Teraz w testach wezmą udział zawodnicy i pracownicy klubu piłkarskiego Milton Keynes Dons.
Przepisy w Europie są nadal niejednolite. Bez czekania na jeden model prawny w wielu krajach prowadzone są eksperymenty i testy. Na mocy nowo przyjętej ustawy autonomiczne pojazdy poziomu czwartego i autobusy bez kierowcy mają np. zadebiutować w Niemczech, gdzie w niektórych miejscach pewne eksperymenty miały już miejsce (4) w tym roku. Poziom czwarty oznacza, że pojazdy autonomiczne nie wymagają interakcji z człowiekiem, ale mają ustalone punkty przejazdu i są ograniczone obszarowo. Pojazdy autonomiczne są klasyfikowane od poziomu 0, który jest tradycyjnym samochodem obsługiwanym przez człowieka, do poziomu 5, na którym pojazd jest całkowicie autonomiczny i nie potrzebuje kierownicy, pedałów, ani nawet fotela kierowcy (5).
Urzędnicy miejscy w stolicy Korei, Seulu, zatwierdzili pozwolenie dla autonomicznych samochodów osobowych w grudniu 2021 r. W ramach programu pilotażowego w Sangam-dong, dzielnicy w zachodniej części miasta, będą kursować trzy autonomiczne pojazdy. Pojazdy mają przewozić pasażerów z dworca kolejowego w Digital Media City do pobliskich mieszkań.
Pojazdy można przywołać za pomocą aplikacji TAP! Władze miasta planują, że do 2026 r. po ulicach będzie jeździć ponad pięćdziesiąt takich pojazdów. Wśród firm, które przeprowadziły testy w Seulu, jest francuska firma EasyMile, która na początku 2021 uruchomiła swój autonomiczny pojazd "Springcar" na kampusie Narodowego Uniwersytetu Nauki i Technologii w Seulu. EasyMile rozwija też autonomiczne systemy w Ameryce Północnej, krajach skandynawskich i w Australii.
Wydarzeniem rangi światowej w Japonii było przyznanie przez tamtejsze władze Hondzie na sprzedaż autonomicznych samochodów poziomu trzeciego. Według firmy, to pierwsze tego rodzaju zezwolenie na świecie, dotyczące tego poziomu autonomii. Firma planuje rozpocząć sprzedaż częściowo autonomicznej Hondy Legend w Japonii jeszcze przed końcem tego roku.
Także w Zjednoczonych Emiratach Arabskich (ZEA) pojawił się pierwszy rodzimy pojazd autonomiczny w postaci 12-miejscowego autobusu na kampusie Uniwersytetu Khalifa. Pojazd jest elektryczny. Może poruszać się po drogach, a na jego pokładzie znajdują się czujniki, czujniki lidarowe i inercyjne jednostki pomiarowe.
Oceany danych i związane z tym problemy
Aby dać wyobrażenie o ilości danych zbieranych przez każdy samochód Waymo, w zeszłym roku firma opublikowała zbiór danych odpowiadający temu, co zbierałby jeden samochód jadący przez 5,5 godziny, i był to zbiór o łącznej objętości prawie dwa terabajty danych. Jak podaje serwis TechCrunch, firma wykorzystuje w Phoenix od dwóch lat 300–400 samochodów, co oznacza, że potencjalnie zarejestrowała petabajty informacji o krajobrazie miasta.
Szefowie laboratoriów badawczych Waymo, np. Dragomir Anguelov, figurują na liście autorów najbardziej znaczących prac naukowych w tej dziedzinie. Śledząc najnowsze publikacje Anguelova, możemy mieć obraz tego, co dzieje się w laboratoriach Waymo. Zdaniem ekspertów, wyraźnie widać, iż najprostsze i najtrudniejsze problemy nie zostały jeszcze rozwiązane. Naukowcy wciąż pracują nad tym, jak lepiej śledzić obiekty znajdujące się wokół samochodu, np. pieszych, jak przewidywać, gdzie te obiekty się znajdą za chwilę, oraz - jak uzyskać więcej danych, które objaśnią świat pojazdom.
W jednej z publikacji firma Waymo omawia, w jaki sposób może generować potencjalne trajektorie obiektów znajdujących się w pobliżu samochodu, a następnie oceniać ich prawdopodobieństwa tak, by samochód mógł zaplanować własną trasę omijającą obiekt. Uwzględnia również kontekst sceny, czyli analizuje znaki lub światła, które mogą mieć wpływ na to, gdzie poruszać się będzie pieszy lub inny samochód. Aby przewidzieć, dokąd zmierza pieszy lub samochód, samochód musi najpierw umieć śledzić wszystkie otaczające go pojazdy i pieszych. Naukowcy piszą, że problem ten jest na wyraz trudny, ponieważ samochody i piesi pojawiają się i znikają z pola widzenia a także wchodzą ze sobą w złożone interakcje.
Naukowcy Waymo szukają również sposobów na zwiększenie efektywności danych, które już posiadają, przez wykorzystanie ich do generowania nowych, syntetycznych danych. Dane zebrane przez pojazdy służą do tworzenia trójwymiarowych scenariuszy modelowych z innych punktów widzenia, tak jakby samochód znajdował się w różnych miejscach na drodze. Te nowe dane mogą być następnie wykorzystane w algorytmach służących do wykrywania obiektów, przewidywania zachowania i planowania ruchu.
Poziom 0 - Pojazd wyposażony w systemy wspomagania kierowcy, np. ESP, ABS, tempomat. W tego rodzaju wspomaganie wyposażonych jest wiele modeli samochodów. Poziom 0 dotyczy najczęściej spotykanych współcześnie samochodów, w których kierowca wykonuje wszystkie zadania i manewry.
Poziom 1 - Automatyzacja jednego elementu wymaganego do prowadzenia pojazdu, np. utrzymywanie stałej odległości od poprzedzającego pojazdu. W poziomie pierwszym przewiduje się systemy, które kontrolują kierowanie, prędkość i hamowanie. Kierowca zachowuje kontrolę nad większością funkcji, a ręce pozostają na kierownicy.
Poziom 2 - Jazda "półautonomiczna", czyli tak, podczas której pojazd kontroluje kierunek jazdy, odpowiada za pas ruchu, przyspieszenie, hamowanie i kierowanie, kontroluje odległość od poprzedzających pojazdów (np. w trakcie jazdy po autostradzie). Poziom drugi umożliwia automatycznym układom przejęcie kontroli nad niektórymi systemami pod kontrolą człowieka.
Poziom 3 - Na tym poziomie to już komputer przejmuje kontrolę nad pojazdem, np. w czasie jazdy po autostradzie, oraz w prostych sytuacjach drogowych w mieście. Kierowca wciąż zajmuje się sytuacjami trudnymi i skomplikowanymi w mieście. Mamy tu do czynienia z sytuacją, w której pojazdy autonomiczne potrafią analizować swoje otoczenie i są w stanie podejmować inteligentne decyzje. Używają czujników do rejestrowania tego, co się dzieje dookoła pojazdu i w jego wnętrzu.
Poziom 4 - Mamy w nim zasadniczo do czynienia z jazdą w pełni autonomiczną. Kierowca nie musi kierować pojazdem w czasie manewrów skomplikowanych w mieście oraz dowolnych innych. Pojazd ma urządzenia do ręcznego kierowania
(np. kierownica, dżojstik), ale wykorzystywane są tylko na życzenie kierowcy.
Poziom 5 - Jazda w pełni autonomiczna polega na tym, że pojazd nie ma urządzeń do ręcznego kierowania. W założeniu pojazd o tym poziomie autonomii ma poradzić sobie w każdych warunkach i w każdym miejscu na całym świecie.
Potentaci przekładają harmonogramy i przeskakują poziomy
A co ze starymi wyjadaczami przemysłu motoryzacyjnego? Starają się nadążyć i wykorzystać swoje atuty, czyli dekady doświadczeń, silne marki i pozycję na rynku. Mercedes-Benz rozpoczął sprzedaż systemu adaptacyjnego tempomatu pod koniec lat 90. XX wieku w swoim flagowym sedanie klasy S. System wyczuwał m.in. kiedy samochód jest w ruchu lub potrafił wyczuć, kiedy samochód zbyt szybko zbliżył się do auta znajdującego się przed nim.
Obecnie modele Mercedesa wyposażone w system Intelligent Drive zbliżają się do prawdziwej autonomicznej jazdy, np. system może pomóc w omijaniu pieszych i unikaniu innych wypadków. Firma testowała samochody dostawcze najwyższego poziomu piątego w Boeblingen, niedaleko Stuttgartu, gdzie Mercedes-Benz ma centrum badawcze. Zautomatyzowane furgonetki poruszają się w celowo zaaranżowanych trudnych sytuacjach, takich jak poranny ruch uliczny.
Prezes Renault-Nissan Carlos Ghosn lubi chwalić się, że firma sprzedała więcej samochodów z adaptacyjnym systemem bezpieczeństwa niż ktokolwiek inny. System ProPilot Nissana zatrzymuje samochód, jeśli pojazd jadący z przodu szybko się zatrzyma, i utrzymuje samochód na swoim pasie ruchu. Ghosn powiedział w wywiadzie udzielonym na początku 2018 r., że system ten został opracowany jako etap do stworzenia w pełni autonomicznego systemu. Obecnie Nissan testuje swój w pełni autonomiczny samochód w Palo Alto w Kalifornii. Renault pokazuje też śmiałe koncepcje, m.in. smukły elektryczny concept-car o nazwie Symbioz, który może jechać 130 km/h w trybie w pełni autonomicznym. Samochód nadal wymaga od kierowcy włączenia trybu autonomicznego, w którym kierownica się chowa.
Audi, luksusowa marka należąca do koncernu Volkswagen, miała już kilka lat temu w sprzedaży najbardziej zaawansowany samochód autonomiczny w modelu A8. System Traffic Jam Pilot wykorzystuje lidar do obserwacji drogi i pozwala kierowcy poruszać się całkowicie bez użycia rąk z prędkością do 60 km/h. Audi, współpracując z firmą Nvidia, planowała wprowadzenie w pełni autonomicznego samochodu w 2020 roku, ale jak wiele planów również te straciły na aktualności nie tylko przez pandemię.
BMW już w 2018 r. dysponowało flotą około czterdziestu samochodów, które mogą jeździć z autonomią na poziomie 4. Samochody te widzieć można było na drogach w Monachium i w Kalifornii. Autonomiczne BMW nie są jeszcze gotowe do jazdy po autostradach, mówił niedawno dyrektor finansowy BMW Nicolas Peter na spotkaniu prasowym w Detroit.
Toyota Motor Corp. rozpoczęła prace nad technologią samoparkowania już w 1999 r. i zainstalowała ją w japońskim Priusie w 2003 r., umożliwiając samochodowi parkowanie bez udziału kierowcy. Kilka lat temu pokazała koncepcję busa wahadłowego o nazwie e-Palette. Japoński producent samochodów zapowiadał autonomiczny pojazd w trzech rozmiarach, a jego publiczny debiut był zaplanowany na Olimpiadę w Tokio w 2020 r.
W maju 2022 przedstawiciele Volvo Cars AB ogłosili, że ich firma pominie trzeci poziom jazdy autonomicznej, w której auta w wielu scenariuszach jeżdżą samodzielnie, ale w sytuacjach krytycznych pełna odpowiedzialność spoczywa na kierowcy. Volvo od razu przejdzie z obecnego obecnie poziomu 2 (Pilot Assist) do czwartego (Ride Pilot).
Jest jeszcze oczywiście Tesla. Jej modele S i X są wyposażone w system Autopilot, który pozwala wyprzedzać inne samochody i zmieniać pasy ruchu bez trzymania rąk na kierownicy. Choć nie jest to system w pełni autonomiczny, dostarczył on firmie Tesla wielu danych o tym, jak zachowują się jej samochody, gdy włączone jest oprogramowanie wspomagające kierowcę.
Jak wspominaliśmy, Tesla znajduje się ostatnio pod ostrzałem po tym, jak kolejne osoby zginęły w wypadku podczas korzystania z Autopilota. Ponadto Elon Musk odrzuca systemy lidarowe, z których korzysta większość producentów samochodów i firm technologicznych, chcąc opracować bardziej zaawansowany system obrazowania. Musk chce wykorzystać kamery i rozwinąć możliwości rozpoznawania obrazu, aby samochody mogły odczytywać znaki i naprawdę widzieć drogę przed sobą. Powiedział, że Tesla wybiera trudniejszą drogę, ale jeśli uda mu się opracować lepszy system, opanuje prawdziwą autonomię bez nieporęcznego i drogiego sprzętu, który montowany jest w konkurencyjnych samochodach autonomicznych.
Kto ma rację i kto wygra w wyścigu do autonomicznej motoryzacji, której era została nieco odłożona w czasie, ale zapewne jest nieuchronna, zobaczymy jeśli nie za pięć to zapewne już za piętnaście lat.
Mirosław Usidus
