Ktokolwiek widział, ktokolwiek wie… autonomiczne samochody. Trudna droga robota do prawa jazdy
Kilka lat temu media pełne były szumnych zapowiedzi i prognoz. W 2016 roku Ford planował zaoferować autonomiczne taksówki już w 2021 r. Firma ride-sharingowa Lyft twierdziła, że ruszy z nimi jeszcze wcześniej. To samo mniej więcej mówiono, gdy od Google’a jako spółka zależna oddzielała się kilka lat temu Waymo. Podawana przy tej okazji perspektywa wdrożenia autonomicznych samochodów w wielu prognozach i zapowiedziach wynosiła ok. pięciu lat.
Czarodzieje z Doliny Krzemowej snuli wizje masowych dojazdów do pracy autonomicznymi samochodami. Reset i otrzeźwienie przyszły w czasie krótszym niż owe sakramentalne pięć lat. Przyczyną były nie tylko nagłaśniane wypadki, przede wszystkim śmiertelna przygoda testowego pojazdu Ubera, ale też inne okoliczności.
Wspomniany Lyft niedawno sprzedał swoją autonomiczną jednostkę samochodową spółce powiązanej z Toyotą, Woven Planet. Również Uber zbył swoją jednostkę pojazdów autonomicznych. Sprzedane zostały lub zakończyły działalność także inne przedsięwzięcia i startupy z tej branży. "Ta transformacja potrwa 30 lat, a może i dłużej", komentował nową sytuację Chris Urmson, szef firmy Aurora, która kupiła autonomiczny biznes Ubera.
Paradoks Jevonsa i inne hamulce
Co poszło nie tak? Niektórzy badacze powiedzieliby, że nic takiego. Po prostu - tak działa nauka i sfera badań. Nie można całkowicie przewidzieć, co się stanie w toku eksperymentów. Projekt samochodów autonomicznych był jednym z najgłośniejszych eksperymentów technologicznych obecnego stulecia, odbywającym się na drogach w wielu miejscach świata i prowadzonym przez jedne z najbardziej znanych firm. Cały ten szum przyciągnął miliardy dolarów inwestycji, budząc zarazem nierealistyczne oczekiwania. W 2015 r. szef Tesli, Elon Musk, przekonywał, że od w pełni funkcjonalnych autonomicznych samochodów dzielą nas zaledwie dwa lata. Ponad pięć lat później samochody Tesli oferowały "coś w rodzaju autonomii", przeznaczonej wyłącznie do jazdy po autostradzie.
Przeceniono potencjał technologii i nie doceniono możliwości ludzkiego kierowcy. Prowadzenie pojazdu, wbrew temu, co wielu sądzi, jest złożonym, dynamicznym wysiłkiem wielozadaniowym. Utrzymanie prędkości i pozycji pojazdu bez względu na zmiany pogody, natężenie ruchu, warunki drogowe oraz zróżnicowane zdolności umysłowe, percepcyjne i motoryczne człowieka kierowcy nie jest łatwe.
Był i jest argument, że autonomiczne pojazdy mogą pomóc w walce ze zmianami klimatu. Niestety, niewiele dowodów to potwierdza. Badania sugerują, że ludzie chcą podróżować własnym samochodem, w pojedynkę, kierując nim czy nie. Znamienne są wyniki eksperymentu w północnej Kalifornii sprzed kilku lat, w którym kilkanaście osób otrzymało szofera, który zabierał ich, gdziekolwiek chcieli, przez tydzień, co miało powielić doświadczenie posiadania autonomicznego pojazdu.
Uwolnieni od kłopotów z prowadzeniem, uczestnicy testu przejechali aż 83% więcej niż wtedy, gdy musieli prowadzić sami. Opisuje to tzw. paradoks Jevonsa - kiedy dana rzecz staje się tańsza, ludzie odkrywają nowe sposoby jej wykorzystania. Samochody samojezdne zmniejszają koszt prowadzenia samochodu i w rezultacie skłaniają ludzi do podejmowania podróży, których inaczej by nie podjęli. Z czasem ludzie posiadający autonomiczne samochody mogą zdecydować się na przeniesienie się dalej od centrum miasta, co prowadzi do jeszcze większej liczby przejechanych kilometrów. Nawet jeśli pojazdy są elektryczne, te dodatkowe kilometry stanowią obciążenie dla środowiska.
Waymo, czyli krok po kroku
Być może żadna firma nie doświadczyła zawirowań związanych z rozwojem samochodów bez kierowcy ciężej niż Uber. Po wykupieniu kilkudziesięciu ekspertów od robotyki z Carnegie Mellon University i nabyciu startupu rozwijającego autonomiczny projekt za 680 milionów dolarów, ruszyła ona ostro z testami na drogach. Zderzenie jednego z testowanych samochodów bez kierowcy, w którym w 2018 r. zginął pieszy w Arizonie było zarazem zderzeniem z twardą rzeczywistością.
Z drugiej strony są inne firmy, które wciąż pracują i robią postępy, choć oczywiście nie tak szybko, jak głosiły to optymistyczne prognozy z połowy ubiegłej dekady. Powiązana z Google'em firma Waymo zainicjowała w ostatnich dwóch latach pierwszą na świecie "w pełni autonomiczną" usługę taksówkową. Na przedmieściach Phoenix każdy może teraz jeździć w aucie bez kierowcy za kierownicą (1). Nie oznacza to jednak, że firma od razu wdroży swoją technologię w innych częściach USA. Dmitri Dolgov, który niedawno objął stanowisko szefa Waymo po odejściu Johna Krafcika, weterana branży, powiedział, że firma traktuje swoją usługę w Arizonie jako poligon testowy.
Oczywiście, nie można nie dodać, iż przedmieścia Phoenix są szczególnie dobrze przystosowane do samochodów bez kierowcy. Ulice są szerokie, pieszych jest niewielu, a deszczu czy śniegu właściwie tam nie ma. Firma utrzymuje pojazdy wewnątrz wyznaczonego starannie monitorowanego obszaru powierzchni 130 km2, ogranicza, kto może z nich korzystać, śledząc reakcje użytkowników i obserwując potencjalne błędy. Program został przerwany przez pandemię COVID-19. Potem go wznowiono. Waymo wspomaga tę usługę zdalnymi technikami i ekipami pomocy drogowej, pomagającymi wydobyć samochody, gdy utkną, za pośrednictwem Internetu lub osobiście.
Przedstawiciele firmy twierdzą, iż z dziesięcioletniego doświadczenia firmy wynika, że technika autonomicznej jazdy będzie wprowadzana na świecie krok po kroku, a nie gwałtownie, w krótkim czasie. "Uważamy, że nasze stopniowe podejście jest najbezpieczniejszą i najbardziej odpowiedzialną drogą", czytamy w jednym z jej komunikatów.
Najtrudniejsze 10%, czyli krowa na drodze
Około 80% drogi autonomicznej jazdy to stosunkowo proste do rozwiązania kwestie. Nie tak trudno sprawić, żeby np. samochód podążał za linią drogi, trzymał się określonej strony, unikał zderzenia. Kolejne 10% to trudniejsze sytuacje, takie jak ronda i skomplikowane skrzyżowania. Ekstremalnie trudnych do pokonania jest ostatnie 10% wyzwań, do których zalicza się cokolwiek, np. krowa niespodziewanie wyrastająca na środku drogi i niemająca ochoty z niej zejść. Zdarzenia te to "przypadki brzegowe", rzadkie, nietypowe zjawiska i okoliczności, z którymi ma się do czynienia na drodze. Może to być: piłka odbijająca się w poprzek ulicy, za którą podąża biegnące dziecko, skomplikowane roboty drogowe, które wymagają np. wjechania na krawężnik, demonstracje itp.
Samochody autonomiczne opierają się na kombinacji podstawowych zakodowanych zasad, takich jak "zawsze zatrzymuj się na czerwonym świetle" i oprogramowania bazującego na uczeniu maszynowym. Algorytmy uczenia maszynowego przyswajają masę danych, aby "nauczyć się" sprawnie jeździć. Ponieważ przypadki brzegowe rzadko pojawiają się w tych danych, samochód nie uczy się, jak należy reagować. Z drugiej strony problem z przypadkami nietypowymi polega na tym, że nie są one wcale takie rzadkie. Mogą być rzadkie dla pojedynczego kierowcy, ale jeśli uwzględnimy ogólną liczbę wszystkich kierujących na świecie, to tego rodzaju przypadki brzegowe zdarzają się często. Ponadto rzeczywistość jest taka, że choć drogi same w sobie są na ogół uporządkowanymi i dobrze znanymi środowiskami, to, co faktycznie się na nich dzieje, to zupełnie inna sprawa. Ludzie generalnie radzą sobie za kierownicą, ale są też nieprecyzyjni i czasami błądzą.
- rowerzystka i przerażona operatorka we wnętrzu pojazdu
W dodatku technika wykazuje zatrważającą pewność siebie, gdy popełnia błąd. Niebezpieczeństwa z tym związane są widoczne przy analizie wzmiankowanej katastrofy Ubera z 2018 roku, w której prototyp autonomicznego samochodu zabił Elaine Herzberg, gdy przechodziła rowerem przez drogę w Arizonie. Operatorka bezpieczeństwa, który był wówczas za kierownicą, opisał w raporcie, że oprogramowanie w szybkim tempie przerzucało się przez kolejne różne warianty opisu pieszej - raz to był "pojazd", potem - "rower", potem - 'inne", usiłując za wszelka cenę rozpoznać obiekt, aż do momentu 0,2 sekundy przed uderzeniem (2).
Argo z Pittsburgha (3), podobnie jak Waymo, firmy przodujące w wyścigu do jazdy autonomicznej, próbują mierzyć się z wyzwaniami także "przypadków brzegowych", szkoląc swoje systemy autonomiczne w poleganiu na precyzyjnie zeskanowanych mapach bazowych drogi tak samo jak na czujnikach używanych do "malowania" środowiska wokół nich na bieżąco. Oznacza to ograniczenie zasięgu to obszarów zmapowanych. Mapy i skanowanie na bieżąco wspierają lub wspierać mają wszechobecne systemy komunikacyjne, które połączą systemy. Opiera się to na chmurze obliczeniowej i rozbudowywanej sieci 5G. System chmury pozwala zdjąć ciężar przetwarzania danych z samych pojazdów na bardziej wydajne i aktualizowane serwery. 5G zapewnia szybkość transferów danych (4).
Tyrania dziewiątek
Wiele firm, uczelnianych ośrodków badawczych i rządów nadal inwestuje sporo w badania techniki autonomicznej jazdy; np. Volkswagen przejął udziały w TuSimple, amerykańskiej firmie uważanej za lidera w dziedzinie bezzałogowych ciężarówek. Firma obiecuje całkowicie pozbawione kierowcy prototypy do przyszłego roku i ma nadzieję rozpocząć budowę sieci transportu bez kierowcy na wydzielonych trasach do 2024 roku.
Znany entuzjasta pojazdów bez kierowcy Paul Godsmark głosi od dawna, że nadejście ciężarówek bez kierowcy jest nieuchronne. Nadal uważa, że zrewolucjonizują transport, gdy w końcu się pojawią, ale należy do rozczarowanych faktem, że sprawy nie toczą się szybciej. Dla niego historia autonomicznych pojazdów to klasyczny przypadek cyklu medialnego zgiełku (ang. "media hype") Gartnera, gdzie po szaleństwie oczekiwań następuje rozczarowanie.
Jednym z powodów rozczarowania jest kwestia bezpieczeństwa takich pojazdów i problem, który znany specjalista w tej dziedzinie, inżynier Matthew Klippenstein, nazywa "tyranią dziewiątek". Polega to na tym, że chociaż inżynierowie zwiększają poziom bezpieczeństwa samochodów autonomicznych z 99,9% do 99,99% a potem do jeszcze większego poziomu, i tak dalej, to wciąż trudno określić moment w którym jest wystarczająco bezpiecznie, skoro nie jest w stu procentach bezpiecznie.
Autonomiczną motoryzację nawiedzają też inne zmory, np. bezpieczeństwo systemów komputerowych (czyli podatność na hacking, wirusy, włamania i kradzieże danych), mniej dogodne niż słoneczna Arizona i Kalifornia dla autonomicznej jazdy warunki jazdy w zimnych, deszczowych lub zaśnieżonych miejscach świata, uwarunkowania prawne i dylematy ubezpieczeniowe (kto ma tak naprawdę odpowiadać, skoro nie ma kierowcy), etykę sztucznej inteligencji i zdumiewającą nieprzewidywalność ludzkich zachowań.
Nikt nie da tyle, ile Musk obieca
Modelowym przykładem niespełnionych obietnic i oczekiwań są dziele autonomii w Tesli. "Byłbym zszokowany, gdybyśmy nie osiągnęli w tym roku pełnej autonomii bezpieczniejszego niż człowiek", powiedział w styczniu 2022 szef Tesli, Elon Musk. Dla każdego, kto śledzi komentarze Muska, może to brzmieć znajomo. Wspominaliśmy o jego prognozach z 2015 r. W 2019 roku obiecał, że tesle będą w stanie prowadzić się same do 2020 roku, przekształcając się we flotę miliona "robotaksówek".
Rzeczywistość? Od końca 2020 roku Tesla rozszerzyła testy beta swojego oprogramowania Full Self-Driving (FSD) na około 60 tys. właścicieli aut tej marki, którzy muszą przejść test bezpieczeństwa i zapłacić 12 tys. dolarów za ten przywilej. Klienci testują technikę zautomatyzowanego wspomagania kierowcy, pomagając dopracować ją przed udostępnieniem dla wszystkich. W efekcie w sieci pojawiło się mnóstwo filmików pokazujących wyczyny tesli "na FSD".
System ten sprawdza się na autostradach, gdzie jest ruch prosty. Zdaniem ekspertów, na bardziej złożonych miejskich drogach system jest bardziej nieprzewidywalny. Ciągłe aktualizacje oprogramowania mają usuwać luki i usterki. Amerykański zarząd bezpieczeństwa drogowego, NHTSA, zmusił Teslę do uniemożliwienia systemowi wykonywania tzw. manewrów "rolling stop" (powolne przejeżdżanie przez znak stopu bez całkowitego zatrzymania się). Badany jest problem "nieoczekiwanego hamowania" lub niebezpiecznie szybkie zbliżanie się do pieszych, co bywa powiązane z tym pierwszym problemem. Autopilot firmy Tesla był "zamieszany" w około tuzina wypadków drogowych (z jedną ofiarą śmiertelną i siedemnastoma rannymi), zazwyczaj dlatego, że samochody nie były w stanie "zobaczyć" zaparkowanych pojazdów ratunkowych i serwisowych.
Dostawy bez dostawców
Ostatecznym celem twórców autonomicznych pojazdów jest rozwiązanie, które będzie bezpieczniejsze od pojazdów kierowanych przez człowieka. Trudno orzec, ile to będzie owych "dziewiątek" po przecinku, których wspominaliśmy. Wiadomo, że dodanie każdej kolejnej jest wielokrotnie trudniejsze niż wcześniejszy etap testów i badań.
W dodatku tak spektakularne wydarzenia jak katastrofa ubera mogą wszystko zniweczyć i zahamować rozwój. Tak było po wypadku w Arizonie. Dziś wraca coś w rodzaju optymizmu. Widać większą ostrożność, znów padają odważne deklaracje. General Motors i Geely oraz firma AV Mobileye wspólnie zapowiedziały wejście na rynek autonomicznych samochodów w 2024 roku (czyli, jak należałoby rozumieć, każdy ma mieć możliwość kupienia takiego auta). Cruise i Waymo zaczynają usługi robotaksówek w San Francisco. Aurora planuje wdrożyć w pełni autonomiczne pojazdy w USA w ciągu najbliższych dwóch do trzech lat. Nawet zrażone Uber i Lyft znów mówią o autonomicznych przejazdach.
Giganci technologiczni, producenci samochodów i startupy z USA i Chin, w tym Ford, GM, Baidu, Tesla i Alphabet, zainwestowali miliardy dolarów, lata badań i rozwoju. Robo-taksówki Baidu Apollo jeżdżą w Shougang Park, a od maja 2021 r. w Pekinie (5). Z Baidu w Pekinie współpracuje w projektach autonomicznej jazdy firma Pony.ai, która dodatkowo uruchomiła podobna usługę w dzielnicy Nansha w Guangzhou. Chińskie firmy testowały również autonomiczne samochody w USA, chociaż testy wozów bez kierowcy Pony. ai zostały zawieszone w Kalifornii po tym, jak jeden z pojazdów złamał przepisy i miał stłuczkę.
pojawiła się na ulicach Pekinu w maju 2021 roku
Ford i wspierana przez Volkswagena firma Argo-AI rozpoczęły eksploatację autonomicznych pojazdów testowych bez ludzkiego kierowcy bezpieczeństwa w Miami i Austin w Teksasie. Argo testuje swoją technologię autonomiczną na ulicach w ośmiu miastach w USA i Europie.
Przejęty przez Amazon startup Zoox, który planuje oferować autonomiczny transport na żądanie w warunkach miejskich, testuje swoją flotę aut Toyota Highlander wyposażoną w czujniki i bezpiecznych kierowców w rejonie San Francisco, Seattle i Las Vegas. Zoox zbudował też dziesiątki niestandardowych, elektrycznych, autonomicznych robotów w zakładzie we Fremont, stopniowo je rozwijając.
Specjalizująca się w technice autonomicznej firma Cruise nawiązała współpracę z General Motors i Hondą w celu masowej produkcji Origin (6), całkowicie elektrycznego i autonomicznego pojazdu wieloosobowego, który w ciągu kilku lat ma zacząć być produkowany w zakładach GM w Detroit. Cruise nawiązał też współpracę z Walmartem w rejonie Phoenix w celu prowadzenia bezzałogowych dostaw artykułów spożywczych do supermarketów i planuje rozszerzyć tę usługę na cały kraj.
Branża autonomicznych dostaw czy to do sklepów, czy do indywidualnych klientów zdaje się ostatnio szybko rozwijać. Nuro, startup z Doliny Krzemowej, oferuje swoje pody dla klientów sklepów Walmart i Kroger w kilku miastach, przy czym liczba miejsc obsługiwanych stale się powiększa. Także Uber po przejściach rozpoczyna pilotażowe projekty dostaw żywności za pomocą robotów i samochodów autonomicznych na terenie Los Angeles.
Niewykluczone, że dostawy żywności, zakupów i innych przesyłek mogą być ważnym krokiem na drodze do oswajania autonomicznych pojazdów na drogach publicznych. Jeśli oczywiście wszystko pójdzie dobrze i nie wydarzy się kolejna tragedia.
Mirosław Usidus
