Sådan kommer vi til en verden fyldt med førerløse biler

Reklame

Kørsel er en af ​​de opgaver, der er så kedelige, farlige og krævende, at det nærmest skriger på at blive håndteret af robotter. For nylig har teknologien endelig begyndt at Morgendagens transport: Fantastiske opfindelser, der kan forvandle den måde, vi pendler påDen menneskelige civilisations forløb har altid været formet af transport. Morgendagens transport løser måske ikke alle disse problemer, men det kan løse nogle - og det er vigtigt at tænke over sagen... Læs mere at indhente den sunde fornuft. Elevatorpladsen for selvkørende biler er uden problemer.

1,2 millioner mennesker dør i bilulykker hvert år, og 50.000 lemlæstes. Vi kunne redde næsten alle de liv. Millioner af mennesker spilder milliarder af timer på at pendle. Nu kan de arbejde, se Netflix eller læse en bog. Robotbiler ville lade os slippe af med parkeringspladser og trafikpropper.

Blinde mennesker, ældre og folk, der er for unge til at køre bil, ville kunne bevæge sig frit rundt uden en menneskelig chauffør. Besparelserne i liv, dollars og produktivitet er uoverskuelige. Maskiner bliver ikke berusede, trætte eller distraherede. De følger færdselsloven nøjagtigt. Det er ting, som alle vil have med

vidtrækkende konsekvenser De chokerende virkninger af Googles førerløse bil [INFOGRAFISK]Fremtiden er tættere på, end du måske tror. Takket være Googles tophemmelige forskningsafdeling, Google X, er førerløse biler nu en realitet og kan ramme mainstream inden for en ikke alt for fjern fremtid... Læs mere - spørgsmålet om hundrede milliarder dollar er, hvor lang tid det vil tage os at nå dertil?

En verden af ​​førerløse biler

Google beskriver projektet i en seneste blogopdatering sådan her:

"Lige siden vi startede Googles selvkørende bilprojekt, har vi arbejdet hen imod målet om køretøjer, der kan bære hele byrden ved at køre. Bare forestil dig: Du kan tage en tur i byen ved frokosttid uden en 20-minutters buffer for at finde parkering. Seniorer kan beholde deres frihed, selvom de ikke kan beholde deres bilnøgler. Og sprit og distraheret kørsel? Historie. […] de vil tage dig derhen, hvor du vil hen med et tryk på en knap. Og det er et vigtigt skridt i retning af at forbedre trafiksikkerheden og transformere mobilitet for millioner af mennesker."

Autonome biler har været noget af et varmt emne i de seneste år, med Google som førende. Google har kørt sin flåde af eksperimentelle robotbiler mere end 1,1 millioner kilometer uden alvorlig hændelse, og for nylig havde premiere på en ny lavhastigheds elektrisk prototype til finjustere bykørsel – uden rat eller bremser overhovedet.

Uden for Google, Toyota, Honda, og Ford har alle deres egne selvkørende bilprojekter, selvom ingen af ​​dem er nær så avancerede som Googles. Faktisk har flere bilproducenter afvist ideen om helt autonome biler som for udfordrende og fokuserer i stedet på førerassistentfunktioner.

Google har på sin side skitseret en aggressiv tidslinje til kommercialisering i håb om at samarbejde med bilproducenter for at frigive selvkørende køretøjer, der kører Google-software og fremstillet af tredjeparter inden udgangen af årti. Faktisk er det Googles hensigt, at disse køretøjer kommer på markedet senest kl 2018. Så hvad står i vejen for det mål?

Teknologiske udfordringer

Googles prototype er virkelig, rigtig god - men den er ikke perfekt. Sådan fungerer bilen nu:

Robottens primære sanseorgan er et roterende LIDAR-tårn på bilens tag. LIDAR-tårnet maler verden omkring bilen med en infrarød laserstråle ved meget høj hastighed. Ved at registrere positionen og intensiteten af ​​laserlys, der reflekteres tilbage, kan en simpel maskinsynsalgoritme hurtigt beregne en tredimensionelt kort over objekterne omkring bilen mange gange i sekundet, så den kan identificere objekter som biler, fodgængere, fortove, og trafikkegler.

Bilen har som sekundær forstand en række kameraer, som den bruger til at indsamle yderligere information om verden omkring den (identifikation af signaler fra cyklister og andre biler og aflæsning af status for trafiklys og tegn). Endelig har bilen en GPS, som fortæller den med få meters nøjagtighed, hvor den er placeret i rummet.

Ingen af ​​disse sanser er gode nok alene til at styre bilen, men ved at bruge smart software til at smelte disse datakilder sammen, er bilen i stand til at træffe intelligente kørselsbeslutninger. For at gøre opgaven nemmere har Google brugt streetview-biler med LIDAR-tårne ​​på i årevis – biler, der sammen med at give dig med mærkelige rejser ind i fortiden Rejs tilbage i tiden med Google Street ViewGoogle Street View har været det bedste værktøj til at rejse rundt i verden på firs sekunder. Nu giver en enkel, men sjov opdatering på Google Street View dig mulighed for at rulle tiden tilbage. Læs mere , har systematisk 3d-kortlagt gader over hele verden.

Alle disse data er blevet omhyggeligt mærket for at lade bilens computer vide, hvor trafiklysene er placeret, og hvad hastighedsgrænserne og vognbanebetegnelserne er for hver vej.

Robotten kan finjustere sin GPS-position ved at sammenligne dens aktuelle LIDAR-data med gamle 3d-kort over den gade, den er på, for at sikre, at den ikke drive ud af sin vognbane (dette giver den også mulighed for at navigere, når GPS ikke er en mulighed, som når den kører gennem en tunnel eller en parkeringsplads garage). Desuden kan bilen få adgang til metadata for sit lokale miljø for at fortælle den, når hastigheden ændres, og for at vide, hvor den skal lede efter trafiksignaler.

Denne kombination af hardware og software kan gøre en masse bemærkelsesværdige ting: den kan se og forudsige cyklisters og fodgængeres bevægelser. Den kan identificere byggekegler og veje, der er blokeret af omvejsskilte, og udlede trafikbetjentes hensigter med skilte.

Den kan håndtere fire-vejs stop, justere sin hastighed på motorvejen for at følge med trafikken og endda justere sin kørsel for at gøre turen behagelig for dens menneskelige nyttelast. Softwaren er også opmærksom på sine egne blinde vinkler og opfører sig forsigtigt, når der kan være krydsende trafik eller en fodgænger gemmer sig i dem.

Det er der desværre også nogle ting, som bilen ikke kan. Det største problem er vejret: Googles biler er for det meste blevet testet i Californien. I en større udrulning over hele verden bliver autonome biler nødt til at klare sig yndefuldt med lynoversvømmelser, tung tåge og dyb sne. Hvilket er et problem, fordi alle disse alvorligt roder med den tunge løfter af robottens sanser: LIDAR.

Sne og stående vand spreder laserstrålen, hvilket gør det vanskeligt at indsamle data pålideligt, og tåge eller kraftig regn kan dramatisk skære den afstand, som LIDAR kan se. Uden en pålidelig LIDAR er robotten bogstaveligt talt død i vandet.

Løsning af vejrproblemet er stadig et åbent forskningsområde. Hvis vi er heldige, kan det være muligt at bruge smarte støjfiltreringsalgoritmer til at udtrække meningsfulde data selv fra vejrskyet LIDAR, eller flyt byrden til kameraerne, så robotten kan fortsætte med at manøvrere, men sandsynligvis på en nedsat hastighed.

Hvis ikke, kan det være nødvendigt at tilføje en ny pakke af sensorer (måske SONAR eller RADAR) for at give robotten 3d-kortlægningsmuligheder, selv i tilfælde af LIDAR-fejl. Uanset hvad, så arbejder Google på det.

Et dybere problem er dog det, der kaldes den lange hale. Tænk på det sådan her: Størstedelen af ​​kørsel, som selvkørende biler bliver bedt om at gøre, er på motorvejen. For en robot er motorvejskørsel let. Næste use case ville nok være lavhastigheds bykørsel i godt vejr, hvilket robotter også er ret gode til.

Desværre, selvom disse formentlig repræsenterer 90% af alle de køresituationer, som bilerne nogensinde vil stå over for, er de ikke de eneste to muligheder. Hvad med parader? Hvad med ambulancer? Stenskred? Bilulykker? Flade dæk? Jaywalking hunde? Vejbygning? Tornadoer? At blive trukket over af politiet?

Pointen er, at når du går ned på listen over sager, som bilen skal håndtere, sorteret efter sandsynlighed, du finde ud af, at der er et næsten uendeligt antal af dem, hver med et lille stykke af sandsynlighedskagen. Du kan ikke hårdkode adfærd for enhver mulighed.

Du er nødt til at acceptere, at din robotbil i sidste ende vil støde på noget, du ikke havde planlagt, og vil opføre sig forkert. Det kan endda få folk til at dræbe. Det bedste, du kan gøre, er at forsøge at dække nok tilfælde godt nok til, at robotten stadig er mere sikker at bruge end en menneskestyret bil.

Lige nu er Google-bilen ikke helt langt nok nede på listen endnu, men den begynder at nærme sig, og Google arbejder på at udvikle sikker fallback-adfærd for at sikre, at bilen ikke aktivt skader nogen, selv i tilfælde af softwarefejl eller uforudset kørsel betingelser.

Googles metode til at opbygge disse sager er smart: virksomheden har en politik om, at når bilen laver en fejl, eller et menneske er tvunget til at tage kontrollen, hændelsen logges, og softwaren revideres, indtil den kan bestå simulerede versioner af det samme scenarie. Enhver storstilet ændring af softwaren testes mod denne database over hændelser for at sikre, at intet er blevet brudt ved et uheld.

Der er også blødere begrænsninger - LIDAR-tårnene, der bruges af robotterne, er i øjeblikket på mere end $30.000. Den gode nyhed her er, at dette i høj grad skyldes, at disse LIDAR-tårne ​​er en specialitet, der kun bruges til få applikationer. Masseproduktion vil helt sikkert bringe disse omkostninger ned.

Ydermere, hvis selvkørende biler vedtages under førerhusmodellen (sandsynligvis leveret af Googles protege, Uber), vil det nødvendige forhold mellem biler og bilbrugere sandsynligvis være lavt: folk, der går til lignende steder, kan samles sammen med centraliseret routing-software til gengæld for reducerede gebyrer, og biler kan opretholde mere eller mindre kontinuerlige brug. Dette reducerer omkostningerne per bruger dramatisk, selvom bilerne i sig selv er meget dyre.

Juridiske udfordringer

Selvkørende biler lyder stort set som en indkøbsliste over ting, der skræmmer regulatorer: autonome robotter med dødelige kraft, forstyrrende ny teknologi, mekaniseret arbejdsløshed og store virksomheder, der sætter millioner af kameraer over hele verden verden.

Robotbiler vil sandsynligvis dræbe mennesker (selvom med en hastighed meget lavere end menneskelige chauffører), de vil fortrænge millioner af lastbiler chauffører og hundredtusindvis af taxachauffører, og de vil give Google en enorm mængde personlige data om deres brugere. Det er overflødigt at sige, at der vil være en vis modstand mod at få selvkørende biler legaliseret, især da de kræver større eftersyn af den regulatoriske infrastruktur, der allerede er i spil.

For at selvkørende biler kan blive en lovlig, almindelig del af vores liv, bliver vi nødt til at opgive nogle meget gamle juridiske forskrifter: herunder ideen om, at mennesket i førersædet i en bil er ansvarlig for dets handlinger.

De stater, der har udstedt foreløbige regler for at tillade test af autonome køretøjer (inklusive Californien og Nevada) har brugt en række juridiske genveje for at tillade forskningen at tage placere.

I Californien f.eks. den person, der påbegynder bilens rejse, er juridisk operatør, selvom de faktisk ikke er i bilen på det tidspunkt. Dette er et åbenlyst utilstrækkeligt langsigtet svar, da det betyder, at (for eksempel) operatøren kunne blive belastet med DUI, selvom de ikke var i nærheden af ​​det køretøj, de sendte, mens de var drikke.

Californien håber at frigive mere permanent regulering for sådanne forbrugerkøretøjer i begyndelsen af ​​2015, men Consumer Watchdog, en uafhængig fortalervirksomhed, lobbyer for, at de udsætter reguleringen i atten måneder for at tillade mere grundig sikkerhedstestning.

Google håber at opmuntre lovgivere til at placere ansvaret for bilens handlinger hos producenterne af den selvkørende hardware, som de ser som den mest retfærdige måde at fordele skylden på: Det virker dumt for loven at holde en menneskelig operatør ansvarlig for adfærd, som de ikke har kontrol over over.

De involverede regulatorer indrømme at lovgivning for autonome køretøjer er et vanskeligt problem:

"Vi er rigtig gode til at udstede licenser til chauffører og regulere køretøjer og bilsalgsindustrien, men vi har ikke megen ekspertise i at udvikle disse typer standarder," sagde Soublet. »Så når vi begynder at nærme os den slags ting, må vi bakke. Vi har ikke den tekniske evne til at gøre det. Vi er nødt til at komme til dette ud fra et regulatorisk perspektiv af, hvad vi som afdeling er i stand til."

De er dog enige om, at feltet er besværet værd.

"Det er et problem, der trækker dig ind. Det er vores fremtid. Vi synes, det er meget spændende at arbejde på […] Brian [Soublet] og jeg, vi kan ikke tro, at vi arbejder på det her. Det er noget, der vil ændre den måde, vi alle lever på."

Føderal regulering er på vej, men kommer muligvis ikke før om flere år. National Highway Traffic Safety Administration udgav en foreløbig erklæring om spørgsmålet, hvori den udtrykte en vis begejstring for udsigten til fuldt autonome køretøjer.

"Amerika står ved et historisk vendepunkt for bilrejser. Motorkøretøjer og chaufførers forhold til dem vil sandsynligvis ændre sig markant i de næste ti til tyve år, måske mere end de har ændret sig i de sidste hundrede år."

NHTSA virker dog også uforberedt på at udstede nogen klar regulering inden for en overskuelig fremtid, og planlægger for det meste at overlade disse reguleringsspørgsmål i hænderne på de enkelte stater, hvilket øger muligheden for, at dårligt regulerede stater er 'døde zoner', som selvkørende biler på landevejsture skal undgå. Det er her, de gode nyheder starter. Den håbefulde mor til disse maskiner er Google, som tilfældigvis også er en af ​​de største lobby-juggernauts i USA (den ligger på ottendepladsen og slår Boeing og Lockheed Martin ud). Google er godt forberedt til at guide regulering til en form, der er venlig for fremtiden for autonome køretøjer.

Vejen Frem

Hvis der er et simpelt budskab at tage væk fra situationen lige nu, er det dette: udfordringerne, der er tilbage at løse, før autonome køretøjer kan blive mainstream, er svære og betydelige. Teknologien og den juridiske infrastruktur er i øjeblikket ikke på plads for at tillade disse køretøjer virkelig at opfylde deres potentiale. Disse problemer er dog også veldefinerede, løses og bliver undersøgt af nogle af de klogeste mennesker på planeten.

Der er en meget god chance for, at teknologien i det mindste vil være klar til at blive implementeret på testmarkeder som Californien og Nevada inden Googles foreløbige 2018-dato. Der er en endnu bedre chance for, at teknologien om ti år radikalt vil have ændret måden, som næsten alle på Jorden lever deres liv på.

Disse ændringer vil strække sig fra bilkultur (afslutningen på bilejerskab som et voksent overgangsritual), den måde, folk arbejder og socialiserer på, og den måde, vi designer vores byer på. Hvis disse udfordringer kan imødekommes, vil det være den mest markante ændring i transporten siden opfindelsen af ​​bilen.

Funktionsbillede: "Kærlighedsfejlen“, af JD Hancock
Billeder: "Google selvkørende bil på Computerhistorisk Museum", af Don DeBold,"Google selvkørende bil", af Roman Boed, "Toyota selvkørende bil", David Berkowitz,"Velodyne High-Def LIDAR", Steve Jurvetson