Cesta vpřed pro autonomní vozidla

Adopce autonomních vozidel na globální úrovni zrychluje. Spojené království nedávno schválilo zákon o autonomních vozidlech, aby zajistilo bezpečnou integraci plně a částečně autonomních vozidel do společnosti v příštích letech. Více autonomních vozidel je nyní testováno v Číně než kdekoli jinde na světě. A ve Spojených státech mají velké metropolitní oblasti začleněny “robotaxi” do svých veřejných dopravních možností. Společnosti jako Cruise, Waymo a Tesla investovaly miliardy dolarů do svých velkých ambicí hostit samořízená vozidla a služby z pobřeží na pobřeží a po celém světě. V tomto okamžiku je vývoj a implementace technologie autonomních vozidel již nejsou otázkou “jestli” nebo “kdy”, ale spíše otázkou “do jaké míry”. Co může adopce AI-poháněných autonomních vozidel na masivní škále udělat pro zlepšení nejen našich silnic, ale i naší společnosti?

Automatizace silniční bezpečnosti

Tlak na autonomní vozidla a obrovské množství investic do těchto technologií je důkazem široce uznávaného veřejného dobra, které může nasazení samořízených vozidel mít. Začněme bezpečnostními standardy samořízených vozidel ve srovnání s lidskými řidiči. Nedávná studie publikovaná v Nature Communications a poznatky z Tesla’s 2022 Impact Report zdůrazňují transformační potenciál implementace autonomních vozidel pro zlepšení silniční bezpečnosti. AVs byly nalezeny redukovat nárazy zezadu, čelní a boční srážky, stejně jako incidenty vyjetí z vozovky, o 20% až 50%. Vzhledem k tomu, že Světová zdravotnická organizace odhaduje, že silniční úrazy jsou odpovědné za smrt 1,35 milionu lidí ročně po celém světě, tato dramatická zlepšení v automobilech by mělo seizmický dopad. Zatímco je ještě zapotřebí další technologické rafinování, než autonomní vozidla překonají lidské řidiče ve všech okolnostech (lidské řízení vozidel je stále bezpečnější v podmínkách nízké viditelnosti a během zatáček), další pokrok v senzorových technologiích, prediktivních algoritmech a V2X komunikacích bude pokračovat v zlepšování odpovědí v těchto složitých scénářích řízení a umožní jim vytvářet bezpečnější silnice.

AV-oiding Traffic

Kromě toho bude nasazení autonomních vozidel mít také významný dopad na problém dopravního kongescí. Ve studii provedené Asociací pro dopravní dopravu (ACT) a Ministerstvem dopravy Spojených států (USDOT) “špičkové” commuty – kdysi vhodný název – nyní tvoří šest hodin denně a činí cestování během těchto zvýšených časů o 40% déle. Jeden jednotlivý brzda může mít dopad na dopravu po celém městě, spouštějící zpomalení nebo dokonce kompletní zablokování. S pomocí senzorů a kamer poháněných pokročilým softwarem však autonomní vozidla brzdí mnohem méně často než jejich lidské protějšky a v důsledku toho jsou mnohem méně pravděpodobně způsobí tyto dopravní poruchy. I nasazení několika autonomních vozidel může mít pozitivní účinek na dopravní kongesci tím, že pomáhá moderovat rychlost lidských řidičů, se kterými sdílejí vozovku.

Palivová efektivita a udržitelnost

Autonomní vozidla mohou také zlepšit palivovou efektivitu nad lidskými řidiči kontrolou jejich rychlosti a zrychlení a cestováním blíže spolu, aby zlepšily aerodynamiku a snížily spotřebu paliva. Podle MIT News, pokud by každé vozidlo na silnici bylo autonomní, nejen by se zvýšily cestovní rychlosti o 20%, ale také by se snížila spotřeba paliva o 18% a emise oxidu uhličitého o 25%. Tento vývoj by byl zásadním krokem v našich pokračujících snahách o udržení mnoha průmyslových odvětví a podniků. Studie TuSimple zjistila, že jejich autonomní nákladní vozy byly o 11% více palivově efektivní než ty řízené lidskými řidiči. Tento zvýšený palivový hospodářství umožní, aby se zboží a služby staly méně nákladné pro spotřebitele, a také pomohou společnostem ve svých snahách o zelenější a udržitelnější operace.

Podrobný pohled

Úroveň technologického pokroku, která umožňuje těmto autonomním vozidlům fungovat, trvala desetiletí. Pole senzorů, včetně kamer, radarů a LiDARů, poskytují data do neuronových sítí navržených pro napodobení lidského mozku a provedení objektové detekce a segmentace obrazu. Tyto neuronové sítě pak zpracovávají tuto smyslovou vstup, včetně přítomnosti ostatních vozidel, silničních značek a překážek, aby vytvořily komplexní mapu okolí vozidla. Další krok je pak motion planning, kde jsou vypočteny detailní trasy a trajektorie pomocí komplexní analýzy všech předchozích dat. I poté je však nutné, aby tyto procesy všechny ještě zohledňovaly neočekávané situace a byly schopné přizpůsobit se v reálném čase. Vzhledem k obrovskému počtu složitých a podrobných procesů, které jsou zapojeny do vývoje těchto systémů a softwaru, nejsou žádné dva stejné a každý z těchto AV systémů má své výhody a nevýhody.

Rozdělení cest

Dvě hlavní přístupy k vývoji autonomního řízení jsou HD mapy versus systémy bez HD map. Výhodou použití map je zjednodušení objektové detekce a motion planning, ale tyto systémy jsou závislé na kontinuální komunikaci pro aktualizaci dat a jsou náchylné k zastaralosti. Systémy bez HD map, jako je ten vyvinutý autonomní řídicí software společností Imagry, se téměř zcela spoléhají na data v reálném čase a jsou více v souladu s tím, jak fungují lidské řidiči. Tyto systémy jsou také více soběstačné a méně zranitelné vůči kybernetickým hrozbám, ale vyžadují pokročilé palubní percepční schopnosti a komplexní zpracování v reálném čase. Po tomto počátečním rozdělení filozofie existuje několik dalších, které jsou předmětem debaty v průmyslu. Pravidla versus neuronové sítě – založené motion planning je jeden z takových sporných bodů se bezpečnostními a regulačními orgány, které preferují více definovatelný “if-then” přístup, který je charakteristický pro pravidla-založené systémy. Zatímco konstrukce předdefinovaných scénářů nabízí vysokou vysvětlitelnost, tyto systémy se potýkají s adaptací na nové, neočekávané situace, oblast, ve které vynikají neuronové sítě-založené systémy.

Cesta vpřed

Práce na umožnění širokého přijetí autonomních vozidel po celém světě pokračuje. Určitě není nedostatek výrobců automobilů a společností, které jsou ochotny investovat miliardy dolarů do vývoje autonomních vozidel a služeb souvisejících s nimi. Zatímco existuje mnoho různých systémů a procesů, které jsou zapojeny do vytváření samořízených vozidel, všichni odborníci se shodují na obrovském množství praktických výhod, které autonomní vozidla a jejich implementace mohou mít pro společnost. Další a možná nejdůležitější překážkou, kterou je třeba překonat, je budování důvěry veřejnosti v tyto technologie. Pokrok umělé inteligence také začal pod mrakem skepticismu a nedůvěry, které musely být překonány. Nyní neexistuje žádný významný průmysl nebo společnost na světě, která by tyto technologie nevyužívala nějakým způsobem. Autonomní vozidla budou mít podobný kopec, který musí zdolat, ale jak tyto systémy pokročí a stanou se více rozšířené na našich silnicích, naše pohodlí a seznámení s nimi se také zvýší. Jak tyto technologie pokročí rychlým tempem, průmysl AV je dále na cestě k globální adopci, než by se mohlo zdát. Autonomní vozidla budou mít podobný kopec, který musí zdolat, ale jako tyto systémy pokročí a stanou se více rozšířené na našich silnicích, naše pohodlí a seznámení s nimi se také zvýší. As tyto technologie pokročí rychlým tempem, průmysl AV je dále na cestě k globální adopci, než by se mohlo zdát.