Wymysł czy rzeczywistość: kiedy dostępne będą samochody samosterujące?

Odpowiedź na trudne pytanie ‘Kiedy dostępne będą samochody samosterujące’ nigdy nie była tak złożona. Niektórzy twierdzą, że pojazdy samosterujące zaczną być produkowane w ciągu najbliższych 15-20 lat, inni, że być może nigdy nie będą one dostępne dla zwykłych klientów. W poniższym artykule przedstawiamy ogólny zarys kwestii samosterujących pojazdów i opisujemy, jakie przeszkody sektor ten musi pokonać, zanim możliwe będzie wprowadzenie w pełni autonomicznych rozwiązań.

Aby przeanalizować sytuację, musimy cofnąć się do 18 marca 2018 roku. Wtedy to zdarzył się pierwszy odnotowany śmiertelny wypadek z udziałem pieszego o nazwisku Elain Herzberg i autonomicznego samochodu. Możliwość korzystania z pojazdów autonomicznych została zawieszona z powodu wypadku. Rozwój całego sektoru nagle wyhamował, a prawie wszystkie firmy pracujące nad pojazdami autonomicznymi musiały przesunąć premiery opracowywanych rozwiązań.

Z perspektywy teorii zwanej Cyklem Popularności Gartnera, nie jest to nic niezwykłego (patrz poniżej). Pozostaje jednak pytanie, jak i kiedy sektor pojazdów samosterujących wkroczy w fazę zbocza oświecenia (Slope of Enlightenment).

Kto obecnie pracuje nad samochodami samosterującymi?

Przyjrzyjmy się bliżej głównym graczom w branży i sprawdźmy, jaki dystans dzieli ich od wprowadzenia autonomicznego samochodu na rynek.

Nissan

W zeszłym roku firma wprowadziła na rynek nową wersję sportowego sedana Skyline (znanego poza Japonią jako Infiniti Q50) z cechami, które stawiają ten model na poziomie pomiędzy 2 a 3 według klasyfikacji SAE Autonomous Driving. Obecna wersja umożliwia bezpieczne zdjęcie ręki z kierownicy podczas jazdy po autostradach. Według stanu na wrzesień 2019 r. sprzedano 1760 modeli Skyline.

W lutym 2020 r. Nissan przetestował również swój najnowszy model o nazwie Leaf, który pobił rekord najdłuższej podróży samochodem autonomicznym, przejeżdżając 370 km z Cranfield do Sunderland (Wielka Brytania).

Via Nissan LEAF press release

Volvo

Volvo ma ambitny plan wypuszczenia własnej funkcji technicznej o nazwie Highway Pilot i dodania jej do wszystkich swoich samochodów do 2022 roku. Do tej pory firma koncentrowała się wyłącznie na pojazdach prywatnych i współpracowała z innymi firmami, w tym z Uberem – ich SUV XC90 był masowo produkowany dla Ubera w zeszłym roku – i szwedzkiego dostawcy, Autoliv Inc. Ta ostatnia współpraca zakończyła się w kwietniu 2020 r., a Volvo pracuje teraz samodzielnie nad pojazdami autonomicznymi. Niedawno firma ogłosiła również, że dzięki dostępowi do tańszego dostawcy lidarów rozpocznie sprzedaż aut wyposażonych w lidar już w 2022 roku.

Uber

Ukierunkowanie firmy na autonomiczną jazdę gwałtownie się skurczyło po wspomnianym wcześniej wypadku. Uber rozważał nawet zamknięcie laboratorium testowego, ale zamiast tego odszedł od wypuszczania tysięcy autonomicznych samochodów na drogi w stronę wypróbowania ich na prywatnych trasach i z wykorzystaniem symulatorów. Ostateczny plan firmy polega obecnie na stopniowym dodawaniu kolejnych funkcji jazdy autonomicznej i rozszerzaniu „bezpiecznych” tras dla samochodów, zgodnie ze strategią „autonomii hybrydowej”. W lutym 2020 r. Uber otrzymał pozwolenie z Departamentu Pojazdów Samochodowych w Kalifornii na ponowne wprowadzenie autonomicznych samochodów na drogi publiczne, ale kilka miesięcy później – w maju 2020 r. – został zmuszony do zamknięcia laboratorium sztucznej inteligencji.

Tesla

Pojazdy Tesli, w tym również te wyposażone w funkcję autopilota, także brały na przestrzeni lat udział w wypadkach. Co najmniej 3 z nich są obecnie badane przez amerykańską Narodową Radę Bezpieczeństwa Transportu. Nie powstrzymuje to prezesa firmy, Elona Muska, przed mówieniem o planach rychłego przedstawienia funkcji pełnej autonomii. Oparte na autopilocie rozwiązanie końcowe łączyłoby radar, ultradźwięki i kamery. Tesla słynie z tego, że nie używa lidaru, na którym polega większość jej konkurentów.

W sierpniu 2020 r. Elon Musk zaprezentował na Twitterze nowe rozwiązanie. Dojo, superkomputer, w który wyposażone będą samochody Tesli, pomoże trenować systemy sieci neuronowych do przetwarzania „naprawdę ogromnych ilości danych wideo” i umożliwi samonadzorowaną naukę.

Toyota

Toyota nie rozwija obecnie własnego projektu pojazdu bez kierowcy, ale nawiązane w zeszłym roku partnerstwo z Pony.AI wyraźnie pokazuje zainteresowanie firmy tą technologią. Pony.AI oferuje obecnie usługi robo-taksówek w Guangzhou w Chinach i Irvine w Stanach Zjednoczonych. Toyota zainwestowała również znaczne kwoty w inne przedsiębiorstwa zajmujące się jazdą autonomiczną, w tym Didi Chuxing Inc., Uber Technologies i Monet Technologies, co czyni tę firmę jednym z wiodących inwestorów motoryzacyjnych.

Waymo 

Tworząca się od 11 lat jednostka Alphabet Inc. Waymo jest postrzegana przez ekspertów branżowych jako lider sektora autonomicznej jazdy. Kamienie milowe firmy zdają się to potwierdzać: Waymo otrzymało pierwsze w historii zezwolenie na testowanie autonomicznych samochodów w rzeczywistych warunkach w Kalifornii w 2018 roku. Firma ma również program pilotażowy dla robo-taksówek o nazwie Waymo One, który obecnie działa w Phoenix w Arizonie, z rekordową liczbą 100 000 przejazdów w pierwszym roku. W maju 2020 roku firma zaprezentowała też system autonomicznej jazdy piątej generacji z ulepszonymi kamerami, radarami i lidarem.

Via Waymo One press release

Cruise 

Wspierany przez General Motors Cruise powoli staje się jednym z pretendentów do tytułu lidera sektora jazdy autonomicznej. Chociaż firma przesunęła swoją początkową datę premiery, planowaną na grudzień 2019 r., to wciąż wyprzedza konkurencję o co najmniej kilka miesięcy. Samochody Cruise’a są obecnie testowane w San Francisco, a modelem testowym jest zmodyfikowana wersja Chevroleta Bolts GM. Oprócz Cruise’a General Motors opracowuje również Origin, autonomiczny pojazd zbudowany i prawdopodobnie testowany na ulicach Tokio, we współpracy z Hondą. GM prowadził również program współdzielenia samochodów o nazwie Maven, ale firma zdecydowała się zamknąć go w kwietniu 2020 roku.

 Aurora 

Wymarzony zespół dyrektorów generalnych Aurory składa się z ekspertów, którzy wcześniej kierowali autonomicznymi zespołami kierowców dla gigantów branży, takich jak Tesla, Alphabet i Uber. Firma obecnie opracowuje oprogramowanie do samodzielnej jazdy dla innych, w tym dla Fiata Chryslera i Hyundaia, ale dysponuje również zespołami pracującymi nad rozwiązaniami do transportu towarów, co pozyskało Aurorze inwestycję Amazona. Eksperci Aurory oparli swój symulator na nawykach kierowców oraz innych danych behawioralnych w celu odtworzenia skrajnych przypadków. Firma testuje pojazdy w środowisku, które bardzo przypomina autentyczne warunki drogowe, a nie w laboratorium.

BMW

Podobnie jak konkurenci, w kwestii rozwoju pojazdów samosterujących BMW również stawia na partnerstwo z innymi firmami. Firma współpracuje obecnie z Mobileye, Fiat Chrysler Automobiles i Intel nad wprowadzeniem swojego SUV-a poziomu 3, iNEXT, w 2021 roku. BMW współpracuje również z Daimlerem nad autonomicznymi robo-taksówkami poziomu 4, które są testowane w rzeczywistych warunkach w Chinach, Niemczech, Izraelu i USA. To partnerstwo zakończyło się w grudniu 2019 roku, kiedy rozpoczęła się współpraca BMW z Mercedesem. Ona jednak również już się zakończyła. Może to oznaczać, że BMW zamierza zakończyć swój program rozwoju pojazdów autonomicznych.

Nuro

Głównym celem Nuro jest opracowanie usługi transportowej, która będzie w stanie zająć się drobnymi obowiązkami, takimi jak odbiór pizzy z lokalnej restauracji czy dostawa artykułów spożywczych. Założona zaledwie 4 lata temu firma Nuro jest obecnie finansowana przez SoftBank i ma do dyspozycji działającą flotę autonomicznych pojazdów w Phoenix i Houston. Patrząc na sposób budowy pojazdów, firma wydaje się przedkładać bezpieczeństwo nad prędkość, celowo pokonując dłuższe trasy i jeżdżąc wolniej. Nuro uzyskało również niedawno pozwolenie na testowanie swoich pojazdów autonomicznych w Kalifornii.

Warto wspomnieć, że nie wszystkie firmy pracują obecnie nad samochodami autonomicznymi, więc wyścig wciąż trwa.

Gdybym miał się założyć, kiedy samochody autonomiczne będą dostępne dla szerokiej publiczności, powiedziałbym, że stanie się to w ciągu najbliższych 15-20 lat. Jest jeszcze kilka problemów, które będziemy musieli pokonać, zanim wprowadzimy je na drogi. Nie chodzi tylko o algorytmy czy regulacje prawne – potrzebujemy również bardziej odpornych komputerów i chipów, które będą w stanie przetwarzać duże ilości danych w czasie rzeczywistym. Potrzebujemy więc czasu na rozwój tej technologii, ale powoli zmierzamy do celu.

Adam Pietraszek, Director of Automotive at Spyrosoft Solutions

Oczywiście pojazdy autonomiczne nie zostaną wprowadzone we wszystkich krajach od razu, co już widzimy w miejscach, w których rozwiązania te są testowane. Wprowadzenie ich na niektórych obszarach geograficznych może być trudniejsze niż na innych.

Dlaczego trwa to dłużej niż oczekiwano?

Chociaż inżynierowie od dziesięcioleci próbują tworzyć autonomiczne samochody, prowadzenie pojazdu jest w rzeczywistości jedną z najbardziej skomplikowanych czynności, jakie może wykonać człowiek. Istnieją oczywiście zasady dotyczące prowadzenia pojazdów, ale wiele z nich dotyczy zachowania czujności, elastyczności w reagowaniu na nagłe zmiany w ruchu i pogodzie, komunikowania się z innymi, przewidywania tego, co będzie dalej oraz szacowania czasu i odległości. Możesz nie być tego świadomy, ale podczas jazdy przetwarzasz mnóstwo danych i podejmujesz złożone decyzje, które mogą mieć poważne konsekwencje, jeśli coś pójdzie nie tak.

Mamy również do czynienia z zastojem w rozwoju sztucznej inteligencji. Chociaż lata 2010 były świetne dla tej technologii, teraz zdaliśmy sobie sprawę, że ma ona wiele ograniczeń. Algorytmy muszą być w 100% niezawodne, co wymaga dużego wysiłku ze strony zespołów inżynierskich oraz wielu szkoleń z wykorzystaniem rzeczywistych danych. Te ostatnie okazały się bardzo drogie do zebrania i nie zawierały wystarczającej liczby zdarzeń skrajnych, takich jak wypadki samochodowe i nietypowe warunki pogodowe, niezbędnych do tego, by szkolenie było efektywne.

Ogólnie rzecz biorąc, postęp jest wolniejszy niż oczekiwano i nie ma łatwego sposobu na jego przyspieszenie. Ponadto szybszy rozwój wymagałby wprowadzenia zmian w infrastrukturze miejskiej, a także odpowiedniego dostosowania przepisów prawa.

Niektórzy badacze przekonują, że będziemy musieli dostosować niektóre obszary miast do korzystania z pojazdów autonomicznych:  szersze ulice, sygnalizacja świetlna zastąpiona nadajnikami, przydrożne urządzenia informujące samochód o aktualnej pogodzie oraz złożone sieci pojazd-pojazd (V2V) oparte na protokołach komunikacyjnych. Zanim możliwe stanie się wpuszczenie autonomicznych samochodów do tak zwanej infrastruktury V2X, konieczne będzie ułatwienie poruszania się po określonych przestrzeniach oraz wyposażenie ich w urządzenia wskazujące panujące warunki.

W rzeczywistości niektóre z tych wysoce kontrolowanych środowisk jazdy są już używane, m.in. w społecznościach emerytów na Florydzie, gdzie pojazdy Voyage służą za środek transportu dla seniorów, w Phoenix, gdzie użytkownicy Lyft mogą zamawiać minivany Waymo lub w Teksasie, gdzie artykuły spożywcze są dostarczane przez kapsuły Nuro. Podsumowując: prawdopodobnie minie jeszcze wiele lat, zanim będziemy mogli polegać na autonomicznej jeździe jako zamienniku samochodów sterowanych przez człowieka.

Jakie przepisy regulują jazdę autonomiczną w różnych krajach?   

Chociaż sektor pojazdów autonomicznych nie jest obecnie objęty szerokimi regulacjami prawnymi, w najbliższym czasie ma się to zmienić. Pod wpływem rosnącej presji ze strony instytucji publicznych, którym zależy na tym, by stworzyć – najlepiej ponadnarodowe i jak najbardziej egalitarne – przepisy dotyczące pojazdów autonomicznych, w czerwcu 2020 r. 53 kraje uzgodniły wspólne przepisy dotyczące pojazdów autonomicznych poziomu 3. Ustawę podpisały państwa Europy, Afryki i Azji, w tym wszyscy członkowie UE, Korea Południowa i Japonia. Wejdzie ona w życie w styczniu 2021 r. i wymusi na producentach samochodów m.in. wyposażanie autonomicznych samochodów w czarne skrzynki oraz ograniczenie prędkości pojazdów do 60 km/h.

Wiele krajów wprowadziło również własne przepisy jeszcze przed pojawieniem się ustawy.

W Stanach Zjednoczonych sektor pojazdów autonomicznych powinien znaleźć się pod nadzorem Krajowej Rady Bezpieczeństwa Transportu. W rzeczywistości tylko niektóre stany wprowadziły odrębne ustawy regulujące ten sektor, a Arizona faktycznie zachęcała firmy do testowania swoich nowo opracowanych pojazdów na terenie stanu.

W Europie najbardziej widoczny jest nacisk UE na dostosowanie regulacji dot. sektora pojazdów autonomicznych obowiązujących w poszczególnych krajach. Kilka państw opublikowało już własne dokumenty dotyczące tego sektora: w Wielkiej Brytanii rząd powołał Center for Connected and Autonomous Vehicles, oddzielny dział, który pracuje nad przepisami dotyczącymi pojazdów autonomicznych i ich testowania na autostradach. Powstały również dwa tory testowe w Londynie i Coventry, oba zarządzane przez organizacje badawcze.

Rząd australijski również pracuje obecnie nad regulacjami dla tego sektora, czego efektem jest The Automated Vehicle Program Approach wydany przez National Transport Commission w zeszłym roku. Planowane regulacje prawne obejmą pojazdy autonomiczne i połączone na wszystkich poziomach autonomii.

W Azji liderem sektora wydaje się być Singapur, którego rząd opublikował w 2017 r. projekt ustawy dot. pojazdów autonomicznych. Jednym z jego celów jest m.in. obniżenie kosztów transportu publicznego poprzez wprowadzenie usługi bez kierowcy do 2022 r. Rząd obecnie pracuje nad rozwiązaniami z tego zakresu wraz z kilkoma prywatnymi firmami.

Chociaż kilka krajów afrykańskich podpisało tegoroczną ustawę o regulacji sektora pojazdów autonomicznych, w większości z nich nie obowiązują żadne adekwatne przepisy. W momencie publikacji tylko Republika Południowej Afryki wyraziła zainteresowanie opracowaniem pomiarów dla rozwiązań z tego sektora.

Jak pandemia wpłynęła na proces wprowadzania samochodów autonomicznych?

I asked this question to Adam Pietraszek, Director of Automotive at Spyrosoft Solutions:

Pandemia nie sprzyja rozwojowi pojazdów autonomicznych, ale tak naprawdę myślę, że nic nie może powstrzymać rozwoju w tym kierunku. Widzimy to w działalności zespołów badawczo-rozwojowych naszego klienta. Być może ich praca nieco zwolniła, ale nie ma mowy o zamknięciu działów R&D pracujących nad rozwojem technologii jazdy autonomicznej. Trwa wyścig o wydanie pierwszego w pełni autonomicznego pojazdu, który choć zwolnił, nadal trwa, a kilku poważnych uczestników naprawdę chce go wygrać. Wraz z rozwojem samochodów elektrycznych, pojazdy autonomiczne zmienią nasze ogólne myślenie o mobilności.

Podsumowanie

Wiadomo już, że trudno jest wyznaczyć konkretny termin wprowadzenia na rynek w pełni autonomicznych pojazdów. Nawet jeśli będą już sprzedawane, potrzebę posiadania prywatnego samochodu może do tego czasu zastąpić zupełnie inna koncepcja.

W nadchodzących latach idea posiadania samochodu prywatnego może ulec całkowitej transformacji. Dziś można już sobie wyobrazić bezzałogową flotę samochodów, która będzie poruszała się po mieście, wożąc ludzi do i z różnych miejsc. Te floty mogą w przyszłości zastąpić lub stać się częścią sieci transportu publicznego.

Adam Pietraszek, Director of Automotive at Spyrosoft Solutions

Liczby zdają się potwierdzać tezę, że autonomiczne samochody będą współdzielone. Sam Abuelsamid, główny analityk firmy z Detroit, twierdzi, że technologia autonomicznej jazdy doda co najmniej 5–20 000 USD do ceny samochodu.

Nawet jeśli samochody autonomiczne będą więc dostępne w sprzedaży, prawdopodobnie przez długi czas niewielu będzie mogło pozwolić sobie na ich zakup.