Мечтали ли сте да можете да четете книга, да гледате видеоклипове или да чатите с приятел, докато шофирате? Звучи невероятно, но цяла плеяда от технологични и автомобилни компании се опитват да го превърнат в реалност. Съвсем наскоро Mercedes-Benz стана първият производител, който започна да продава коли с трето ниво на автономност в Калифорния. Тази система позволява на водачите да шофират без да държат волана и дори без да гледат пътя.

Германската компания е само една от многото, които през последните години се опитват да направят възможно колите по пътищата ни да се управляват сами. Нещо, което ще добави не само удобство и ще спести време на шофьорите, а и според редица изследвания, ще спаси милиони човешки животи.

До тогава обаче трябва да бъде изминат дълъг път както в технологично, така и в регулаторно отношение. Затова и постижението на Mercedes-Benz е толкова важно. Системата Drive Pilot на компанията, която преди дни получи разрешение от регулаторите в Калифорния, позволява карането на кола без активното участие на човек.

Как работи системата

За да постигне всичко това, иновативната технология на Mercedes-Benz се основава на сензори, разположени из целия автомобил, камери, скенери LiDAR, радари и микрофони, които следят за наличието на превозни средства в близост. Drive Pilot дори може да сравнява данните от сензорите и GPS информацията, за да определи своето точно местоположение на пътя.

Системата има и някои ограничения. Тя може да работи по пътища с интензивен трафик през деня, при скорости под 65 км/ч., като шофьорите трябва да имат готовност да поемат контрола в случай на нужда. Това означава, че водачът на автомобила не може например да спи на задната седалка по време на пътуването. За да се гарантира това, автомобилът проследява шофьора. И ако скоростта надвиши 65 км/ч., появи се полицейска кола или линейка, започне да вали дъжд или възникнат други ситуации, с които системата Drive Pilot не може да се справи самостоятелно, от него се очаква да поеме контрола.

Системата на Mercedes-Benz не е толкова развита, колкото тези на Waymo и Cruise, които позволяват пълно самоуправление, без присъствието на човек на шофьорското място. В същото време обаче, тя е по-напреднала от т.нар. "пълна система за самоуправление" на Tesla, която всъщност е от ниво две и изисква шофьорите да държат волана с ръце и да внимават за опасности по всяко време.

Кои са петте нива на автономност при колите

Те са дефинирани от Дружеството на автомобилните инженери SAE и описват различните възможности на автомобилите да се движат без човешка намеса.

При коли от ниво нула няма наличие на автономност и управлението се извършва изцяло от водача. При първо ниво на асистирано управление автомобилът може да спазва зададеното му разстояние до предходните автомобили, както и да се придвижва в своята лента. Второ ниво представлява частично автономно управление, при което автомобилът може да ускорява, спира или да променя посоката, но водачът трябва да бъде готов да поеме контрола по всяко време при възникване на непредвидени обстоятелства.

Третото ниво на условно автономно управление, което споменахме в началото, дава възможности на автомобилите да се движат автономно в градския трафик. А водачът може да се отклони от управлението и да заеме пасивна роля, но също трябва да бъде готов да поеме контрола, ако системата поиска. Четвъртото ниво се нарича "висока автономност". То представлява степен на автономност, при която автомобилът може да се движи и функционира автономно в определени условия и среда, но все още изисква наблюдение и намеса от страна на човека в определени ситуации.

Петото ниво е на "пълна автономност" или "напълно автономно шофиране". То обхваща автомобили, които са способни да функционират без никаква намеса или надзор от страна на човека във всички условия на пътя. Все още съществуват множество технологични и регулаторни предизвикателства, преди пълното автономно шофиране да стане широко приложимо и достъпно за обществото.

Кои компании произвеждат автономни коли

В този иновативен сектор се конкурират автомобилните производители, които имат богат опит в проектирането, производството и тестването на физическите компоненти на автомобилите, с технологичните компании, които са основните играчи в разработката на автономни технологии, необходими за самоуправлението на автомобилите, като изкуствен интелект, машинно обучение и сензори,

В момента има няколко десетки компании, които активно работят в областта на самоуправляващите се коли и развиват технологии за автономно шофиране. Сред тях са: Mercedes-Benz, Waymo на Google, Tesla, General Motors (GM), Ford и др.

Споменатият вече производител на автономни коли Mercedes-Benz представя първия си концептуален модел F015 Luxury in Motion през 2014 година. Във висококласната си серия S-Class, компанията внедрява системата Intelligent Drive, която позволява на автомобилите да се движат автономно в определени ситуации и условия на пътя. Наскоро представеният Drive Pilot ще бъде наличен за моделите S-Class и EQS Sedan от 2024 г.

Waymo е дъщерна компания на Google (Alphabet Inc.) и е една от водещите в областта на самоуправляемите автомобили. Тя разработва собствени системи за автономно шофиране и има множество тестове и пилотни проекти в САЩ.

Основаният от Илон Мъск производител на електромобили Tesla също разработва функции за автономно шофиране. Неговите автомобили са оборудвани със системата Autopilot, която предлага автоматизирани функции за управление на пътя.

Американският автомобилен производител General Motors (GM) е един от пионерите в областта на автономните коли. Компанията разработва системата Cruise, която включва автономни функции и с нея са провеждани пилотни проекти в градове като Сан Франциско и Детройт.

Ford е друг голям производител на автомобили, който активно развива технологии за автономно шофиране. За целта е създадено специално подразделение - Ford Autonomous Vehicles, което работи върху развитието на самоуправляеми автомобили и пилотни проекти.

Популярната компания за споделено пътуване Uber също развива технологии за самоуправляеми автомобили. Екипът ѝ провежда тестове с автономни коли в различни градове и планира внедряването им в дейността си.

Технологиите зад самоуправляващите се коли

Автономните коли използват разнообразни технологии и системи, позволяващи им да разпознават околната среда, да анализират данните и да вземат решения за движение. Сред тях са изкуствен интелект (AI), различни видове сензори, радари, GPS, системи за навигация, компютърно зрение и др.

Изкуственият интелект е ключова технология в самоуправляващите се коли. Тя позволява обработката на големи количества данни и извършването на сложни анализи, което е от съществено значение за разпознаването на обекти и вземането на решения за движение.

За да избегнат нежелани инциденти на пътя, самоуправляващите се автомобили са оборудвани с различни видове сензори, които им помагат да разпознават околната среда. Това включва лидари, камери и ултразвукови сензори. Те събират информация за предходните и околните участници в движението, пътната инфраструктура, пешеходците и други обекти в близост до автомобила.

Системите за компютърно зрение използват камери и алгоритми за обработка на изображенията, за да разпознават обекти като пътни знаци, светофари, пътни маркировки, пешеходци и др. Те помагат на колата да се придвижва по пътя в съответствие с правилата на движение и да предвижда поведението на останалите участници в движението.

Глобалната система за позициониране (GPS) определя ориентацията на автомобила. Тя предоставя точни координати и определя местоположението на картата, която колата използва за навигация.

Историята на самоуправляващите се коли

Първите проучвания и експерименти в областта на автономните коли се провеждат още през 80-те и 90-те години на 20-ти век. Истинският пробив в тази област обаче настъпва през 2004 г., когато американската DARPA (Агенцията за перспективни изследователски проекти в областта на отбраната към Пентагона) организира състезанието DARPA Grand Challenge. В него участват различни университети и научни институции. Целта му е да се разработят автономни коли, които да преминат успешно през заобикалящи ги препятствия на пътя.

Това състезание показва потенциала на самоуправляващите се автомобили и привлича интереса към тях. След това, компании като Google, Tesla, Uber и др. започват да работят върху развитието на свои собствени системи. Като последната продаде автономния си бизнес преди няколко години.

През последните години автономните автомобили преминават през множество тестове и практически изпитания. В редица градове в САЩ и други държави се провеждат пилотни проекти за тестването им в градския трафик. Тези проекти предлагат възможности за оптимизиране на транспортната система, по-ефективно използване на пътната мрежа и намаляване на вредните емисии.

Ползи и недостатъци

Технологичният напредък и развитието на изкуствения интелект и роботиката през последните години води до разширяване концепцията за автономност извън сферата на автомобилите. Появяват се и други автономни превозни средства като самоуправляващи се автобуси, които използват сензори, GPS и системи за възприемане на околната среда, за да се движат без водач. Благодарение на технологии като автоматично спиране при опасност, те имат потенциала да намалят катастрофите и да предложат по-ефективен и удобен градски транспорт.

Автономните превозни средства имат и други предимства - те могат да комуникират помежду си, да се синхронизират и да оптимизират трафика, намалявайки задръстванията. Освен това те могат да подобрят качеството на живот на възрастни хора, лица с увреждания или хора без шофьорска книжка, предлагайки им нови начини за придвижване. Не на последно място - автономните превозни средства могат да допринесат за намаляване на емисиите на въглероден диоксид и други замърсители, като оптимизират маршрутите, скоростта и използването на гориво.

Те обаче могат да доведат и до някои отрицателни последици за обществото като например вероятната загуба на работни места при професии, свързани с товарни и пътнически превози, таксиметрови услуги и др. Съществуват и проблеми, свързани с безопасността, които могат да бъдат причинени от технически грешки или хакерски атаки.

Въпреки че самоуправляващите се автомобили все още са в ранен етап на развитие, според мнозина те са бъдещето на автомобилната индустрия. С развитието на технологиите и с нарастването на доверието в тях, можем да очакваме, че в бъдеще те ще се превърнат в част от ежедневието ни, осигурявайки по-безопасно, ефективно и удобно пътуване.