Automatyka pojazdów - Vehicular automation

ESA Poszukiwacz autonomiczny łazik podczas testów w Paranal .

Automatyzacja pojazdów obejmuje wykorzystanie mechatroniki , sztucznej inteligencji i systemów wieloagentowych do wspomagania operatora pojazdu . Te cechy i wykorzystujące je pojazdy mogą być oznaczone jako inteligentne lub inteligentne . Pojazd wykorzystujący automatykę do trudnych zadań, zwłaszcza nawigacji, można nazwać półautonomicznym . Pojazd polegający wyłącznie na automatyzacji jest w konsekwencji określany jako zrobotyzowany lub autonomiczny . Po wynalezieniu układu scalonego wzrosło zaawansowanie technologii automatyki . Producenci i badacze następnie dodali szereg zautomatyzowanych funkcji do samochodów i innych pojazdów. Technologia zaangażowana we wdrażanie pojazdów autonomicznych jest bardzo rozbudowana, począwszy od ulepszeń technologicznych samego pojazdu po środowisko i obiekty wokół pojazdu. Wraz ze wzrostem wykorzystania pojazdów zautomatyzowanych mają one coraz większy wpływ na ludzkie życie. Chociaż pojazdy zautomatyzowane przynoszą różne korzyści, budzą też różne obawy. Ponadto nadal istnieją wyzwania technologiczne, które należy pokonać, aby automatyzacja pojazdów była solidna i skalowalna.

Przegląd

Zautomatyzowana hierarchia technologii systemów pojazdu

Zautomatyzowany system jazdy to ogólnie zintegrowany pakiet pojedynczych zautomatyzowanych systemów działających wspólnie. Zautomatyzowane prowadzenie pojazdu oznacza, że ​​kierowca przekazał możliwość prowadzenia pojazdu (tj. wszystkie odpowiednie funkcje monitorowania, agencji i działania) systemowi automatyzacji pojazdu. Mimo że kierowca może być czujny i gotowy do podjęcia działań w każdej chwili, system automatyki kontroluje wszystkie funkcje.

Zautomatyzowane systemy jazdy są często warunkowe, co oznacza, że ​​system automatyzacji może prowadzić zautomatyzowaną jazdę, ale nie we wszystkich warunkach występujących podczas normalnej eksploatacji. Dlatego też, do uruchomienia zautomatyzowanego systemu jazdy wymagany jest człowiek, który może, ale nie musi tego robić, gdy warunki jazdy mieszczą się w zakresie możliwości systemu. Gdy system automatyzacji pojazdu przejął wszystkie funkcje związane z prowadzeniem pojazdu, człowiek nie prowadzi już pojazdu, ale nadal ponosi odpowiedzialność za działanie pojazdu jako operator pojazdu. Operator pojazdu zautomatyzowanego nie jest funkcjonalnie zobowiązany do aktywnego monitorowania osiągów pojazdu, gdy system automatyzacji jest włączony, ale musi być dostępny, aby wznowić jazdę w ciągu kilku sekund od otrzymania wezwania, ponieważ system ma ograniczone warunki automatyzacji. Gdy zautomatyzowany system jazdy jest włączony, pewne warunki mogą uniemożliwić ingerencję człowieka w czasie rzeczywistym, ale nie dłużej niż na kilka sekund. Operator może wznowić jazdę w dowolnym momencie z zastrzeżeniem tego krótkiego opóźnienia. Gdy operator wznowi wszystkie funkcje związane z jazdą, ponownie staje się kierowcą pojazdu.

Poziomy autonomii

Autonomia w pojazdach jest często podzielona na sześć poziomów: System poziomów został opracowany przez Stowarzyszenie Inżynierów Samochodowych (SAE).

  • Poziom 0: Brak automatyzacji.
  • Poziom 1: Wspomaganie kierowcy – W określonych okolicznościach pojazd może sterować kierowaniem lub prędkością autonomicznie, aby pomóc kierowcy.
  • Poziom 2: Częściowa automatyzacja – W określonych okolicznościach pojazd może samodzielnie kontrolować zarówno kierowanie, jak i prędkość, aby pomóc kierowcy.
  • Poziom 3: Automatyzacja warunkowa — pojazd może autonomicznie kontrolować zarówno kierowanie, jak i prędkość w normalnych warunkach środowiskowych, ale wymaga nadzoru kierowcy.
  • Poziom 4: Wysoka automatyzacja - Pojazd może poruszać się autonomicznie w normalnych warunkach środowiskowych, nie wymagając nadzoru kierowcy.
  • Poziom 5: Pełna autonomia - Pojazd może poruszać się autonomicznie w każdych warunkach środowiskowych.

Poziom 0 odnosi się na przykład do pojazdów, które nie posiadają adaptacyjnego tempomatu .

Poziom 1 i 2 odnoszą się do pojazdów, w których jedna część zadania związanego z prowadzeniem pojazdu jest wykonywana przez zaawansowane systemy wspomagania kierowcy (ADAS) w ramach odpowiedzialności/odpowiedzialności/odpowiedzialności kierowcy.

Od poziomu 3 kierowca może warunkowo przenieść zadanie prowadzenia pojazdu na pojazd, ale musi przejąć kontrolę, gdy warunkowa automatyzacja nie jest już dostępna. Na przykład zautomatyzowany pilot jazdy w korku może jechać w korku, ale kierowca powinien odzyskać kontrolę, gdy korek się skończy.

Poziom 5 odnosi się do pojazdu, który nie potrzebuje żadnego (człowieka) kierowcy.

„Poziom 2+” lub „półautomatyczny” to rodzaj ulepszonego poziomu 2, w którym niektórzy producenci są gotowi zapewnić więcej funkcji niż podstawowe funkcje systemu poziomu 2, ale producenci i organy regulacyjne nie są jeszcze gotowe na poziom 3 SAE. Doprowadziło to do wprowadzenia nieformalnego pojęcia „ulepszony poziom 2” lub „poziom 2+” lub „półautomatyczny” — dominujący trend ADAS w 2021 r. — który jest poziomem 2 z dodatkowym bezpieczeństwem i komfortem. Na przykład, tani pojazd na poziomie 2+ może zawierać technologie monitorowania wnętrza, aby zapewnić uwagę kierowcy, adaptacyjne łączenie, gdy pojazdy wjeżdżają lub wyjeżdżają z autostrady, oraz nowe rodzaje ulepszonego automatycznego hamowania awaryjnego (AEB) dla pieszych, rowerzystów i motocyklistów bezpieczeństwo. Poziom 2+ może również obejmować zmianę pasa i wyprzedzanie.

Od marca 2021 r. poziom 3 pozostaje marginalną częścią rynku, a na rynku japońskim dostępnych jest tylko sto samochodów Honda Legend poziomu 3 . Możliwe, że poziom 3 pozostanie marginalną częścią rynku do 2025 roku.

Technologia stosowana w automatyce pojazdów

Podstawowym sposobem wdrażania pojazdów autonomicznych jest wykorzystanie sztucznej inteligencji (AI). Aby w pełni autonomiczne pojazdy mogły zostać wdrożone, niższe poziomy automatyzacji muszą zostać dokładnie przetestowane i wdrożone przed przejściem na wyższy poziom. Wdrażając systemy autonomiczne, takie jak nawigacja, unikanie kolizji i kierowanie, producenci pojazdów autonomicznych dążą do wyższych poziomów autonomii, projektując i wdrażając różne systemy samochodu. Te autonomiczne systemy, wraz z wykorzystaniem metod sztucznej inteligencji, mogą wykorzystywać aspekt uczenia maszynowego sztucznej inteligencji, aby pojazd mógł kontrolować każdy inny autonomiczny system i procesy. Dlatego producenci pojazdów autonomicznych badają i opracowują odpowiednią sztuczną inteligencję specjalnie dla pojazdów autonomicznych. Podczas gdy wiele z tych firm stale opracowuje technologie, które mają zostać wdrożone w ich pojazdach autonomicznych, panuje ogólna zgoda co do tego, że podstawowa technologia nadal wymaga dalszego rozwoju, zanim będą możliwe w pełni autonomiczne pojazdy.

Prawdopodobnie jeden z najważniejszych systemów każdego pojazdu autonomicznego, system percepcji musi być w pełni rozwinięty i dobrze przetestowany, aby autonomia mogła się rozwijać. Wraz z opracowaniem i wdrożeniem systemu percepcji w pojazdach autonomicznych, wiele standardów bezpieczeństwa pojazdów autonomicznych jest spełnianych przez ten system, co kładzie jednoznaczny nacisk na to, aby był bezbłędny, ponieważ ludzkie życie byłoby zagrożone w przypadku wadliwego system miał być rozwijany. Głównym celem systemu percepcji jest ciągłe skanowanie otaczającego środowiska i określanie, które obiekty w otoczeniu stanowią zagrożenie dla pojazdów. W pewnym sensie głównym celem systemu percepcji jest działanie jak ludzka percepcja, pozwalając systemowi na wyczuwanie zagrożeń i przygotowywanie się lub korygowanie tych zagrożeń. W zakresie części detekcyjnej systemu percepcji testowanych jest wiele rozwiązań pod kątem dokładności i kompatybilności, takich jak radar , lidar , sonar i przetwarzanie obrazu ruchomego.

Wraz z rozwojem tych autonomicznych podsystemów samochodu, producenci pojazdów autonomicznych opracowali już systemy, które działają jako funkcje wspomagające w pojeździe. Systemy te znane są jako zaawansowane systemy wspomagania kierowcy i zawierają systemy do wykonywania takich czynności, jak parkowanie równoległe i hamowanie awaryjne. Wraz z tymi systemami, autonomiczne systemy nawigacyjne odgrywają rolę w rozwoju pojazdów autonomicznych. Wdrażając system nawigacji, istnieją dwa sposoby wdrożenia nawigacji: wykrywanie z jednego pojazdu do drugiego lub wykrywanie z infrastruktury. Te systemy nawigacyjne działałyby w parze z już ugruntowanymi systemami nawigacyjnymi, takimi jak Globalny System Pozycjonowania (GPS) i byłyby w stanie przetwarzać informacje o trasie, wykrywając takie rzeczy, jak korki, opłaty za przejazd lub budowa dróg. Na podstawie tych informacji pojazd może podjąć odpowiednie działania, aby albo ominąć obszar, albo odpowiednio zaplanować. Jednak mogą wystąpić problemy z wykorzystaniem tej metody, takie jak nieaktualne informacje, w których to przypadku komunikacja pojazd-infrastruktura może odgrywać dużą rolę w ciągłym posiadaniu aktualnych informacji. Przykładem tego jest posiadanie znaków drogowych i innych oznakowań regulacyjnych, które wyświetlają informacje pojazdowi, co pozwala pojazdowi podejmować decyzje na podstawie bieżących informacji.

Wraz z rozwojem pojazdów autonomicznych oczekuje się, że wiele z tych pojazdów będzie głównie elektrycznych, co oznacza, że ​​główne źródło zasilania pojazdu będzie oparte na energii elektrycznej, a nie na paliwach kopalnych. Wraz z tym pojawia się dodatkowe zapotrzebowanie na producentów pojazdów autonomicznych, aby produkowali samochody elektryczne wyższej jakości w celu wdrożenia wszystkich systemów autonomicznych związanych z pojazdem. Jednak wiele współczesnych komponentów pojazdów może być nadal używanych w pojazdach autonomicznych, takich jak automatyczne skrzynie biegów i wyposażenie ochronne operatora, takie jak poduszki powietrzne.

Mając na uwadze rozwój pojazdów autonomicznych, firmy uwzględniają również preferencje i potrzeby operatorów. Te przypadki obejmują umożliwienie użytkownikowi zminimalizowania czasu, podążania dokładną trasą i przystosowania się do wszelkich możliwych niepełnosprawności, które może mieć operator. Oprócz dostosowania się do kierowcy, pojazdy autonomiczne nakładają również czynnik technologiczny na otaczające je środowisko, co generalnie wymaga większego poczucia łączności z otoczeniem pojazdu. Biorąc pod uwagę ten nowy czynnik, wiele władz miejskich rozważa przekształcenie się w inteligentne miasto , aby zapewnić wystarczającą podstawę dla pojazdów autonomicznych. Zgodnie z tymi samymi liniami środowiska pojazdu, w którym znajduje się pojazd, użytkownik tych pojazdów może również wymagać połączenia technologicznego w celu obsługi tych autonomicznych pojazdów. Przewiduje się, że wraz z pojawieniem się smartfonów pojazdy autonomiczne będą mogły mieć takie połączenie ze smartfonem użytkownika lub innymi urządzeniami technologicznymi podobnymi do smartfona.

Sukces w technologii

Fundacja AAA na rzecz Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego przeprowadziła test dwóch automatycznych systemów hamowania awaryjnego: tych zaprojektowanych w celu zapobiegania wypadkom i innych, których celem jest zmniejszenie dotkliwości wypadku. Test obejmował popularne modele, takie jak 2016 Volvo XC90, Subaru Legacy, Lincoln MKX, Honda Civic i Volkswagen Passat. Badacze sprawdzili, jak dobrze każdy system zatrzymywał się podczas zbliżania się zarówno do poruszającego się, jak i nieruchomego celu. Ustalono, że systemy zdolne do zapobiegania wypadkom zmniejszały prędkość pojazdów dwukrotnie większą niż systemy zaprojektowane tylko po to, by złagodzić dotkliwość wypadku. Gdy dwa pojazdy testowe poruszały się w odległości 30 mil na godzinę od siebie, nawet te zaprojektowane w celu zmniejszenia dotkliwości zderzenia unikały wypadków w 60 procentach czasu.

Wiadomo, że sukces zautomatyzowanego systemu jazdy sprawdza się w sytuacjach takich jak wiejskie drogi. Warunki na drogach wiejskich byłyby środowiskiem, w którym występuje mniejszy ruch i mniejsze zróżnicowanie między umiejętnościami prowadzenia pojazdu i rodzajem kierowców. „Największym wyzwaniem w rozwoju zautomatyzowanych funkcji jest nadal ruch w centrum miasta, gdzie trzeba brać pod uwagę niezwykle szerokie grono użytkowników dróg ze wszystkich kierunków”. Technologia ta rozwija się w kierunku bardziej niezawodnego sposobu, w jaki samochody z napędem automatycznym mogą przełączać się z trybu automatycznego na tryb kierowcy. Tryb automatyczny to tryb, który jest ustawiony w celu przejęcia działań automatycznych, podczas gdy tryb kierowcy jest trybem ustawionym w celu umożliwienia operatorowi kontrolowania wszystkich funkcji samochodu i przejęcia odpowiedzialności za obsługę pojazdu (Jazda automatyczna system nie jest włączony).

Definicja ta obejmowałaby systemy automatyzacji pojazdu, które mogą być dostępne w najbliższej przyszłości – takie jak asystent jazdy w korku lub pełnozakresowy automatyczny tempomat – jeśli takie systemy byłyby zaprojektowane w taki sposób, aby operator mógł w rozsądny sposób odwrócić uwagę (monitorować) z osiągów pojazdu, gdy system automatyki jest włączony. Definicja ta obejmowałaby również zautomatyzowane konwojowanie (takie jak konceptualizowane przez projekt SARTRE).

Projekt SARTRE

Przez Sartre'a Głównym celem projektu jest stworzenie platooning, Pociąg automatycznych samochodów, które zapewnią komfort i mieć zdolność do kierowcy pojazdu, aby bezpiecznie przybyć do miejsca przeznaczenia. Oprócz możliwości przebywania wzdłuż pociągu, kierowcy przejeżdżający obok tych plutonów mogą dołączyć do nich, uruchamiając zautomatyzowany system jazdy powiązany z ciężarówką prowadzącą pluton. Projekt SARTRE łączy to, co znamy jako system pociągów, z technologią zautomatyzowanej jazdy. Ma to na celu ułatwienie transportu przez miasta i ostatecznie ułatwienie przepływu ruchu przez duży ruch samochodowy.

W niektórych częściach świata autonomiczny samochód był testowany w rzeczywistych sytuacjach, takich jak Pittsburgh. Samojezdny Uber został przetestowany w mieście, jeżdżąc z różnymi typami kierowców, a także w różnych sytuacjach drogowych. Nie tylko przeprowadzono testy i udane części do zautomatyzowanego samochodu, ale także przeprowadzono szeroko zakrojone testy w Kalifornii na zautomatyzowanych autobusach. Boczne sterowanie zautomatyzowanych autobusów wykorzystuje znaczniki magnetyczne, takie jak pluton w San Diego, podczas gdy podłużne sterowanie zautomatyzowanym plutonem ciężarówek wykorzystuje radio i radar o falach milimetrowych. Aktualne przykłady w dzisiejszym społeczeństwie obejmują samochód Google i modele Tesli . Tesla przeprojektowała zautomatyzowaną jazdę, stworzyła modele samochodów, które pozwalają kierowcom ustawić się w miejscu docelowym i pozwolić samochodowi przejąć kontrolę. Są to dwa współczesne przykłady samochodów z automatycznym systemem jazdy.

Ryzyka i zobowiązania

Wielu producentów samochodów, takich jak Ford i Volvo , ogłosiło plany oferowania w przyszłości w pełni zautomatyzowanych samochodów. W dziedzinie zautomatyzowanych systemów jazdy prowadzone są szeroko zakrojone badania i rozwój, ale największym problemem, którego producenci samochodów nie mogą kontrolować, jest to, w jaki sposób kierowcy będą korzystać z systemu. Kierowcy są zestresowani, aby zachować czujność, a ostrzeżenia bezpieczeństwa są wprowadzane, aby ostrzec kierowcę, gdy konieczne jest podjęcie działań naprawczych. Tesla Motor ma jeden zarejestrowany incydent, który spowodował śmierć z udziałem zautomatyzowanego systemu jazdy w Tesli Model S. Raport z wypadku ujawnia, że ​​wypadek był wynikiem nieuwagi kierowcy, a system autopilota nie rozpoznał przeszkody z przodu.

Inną wadą zautomatyzowanych systemów jazdy jest to, że w sytuacjach, w których nieprzewidywalne zdarzenia, takie jak pogoda lub zachowanie innych kierowców, mogą spowodować śmiertelne wypadki, ponieważ czujniki monitorujące otoczenie pojazdu nie są w stanie zapewnić działań naprawczych.

Aby przezwyciężyć niektóre z wyzwań związanych z zautomatyzowanymi systemami jazdy, zaproponowano nowe metodologie oparte na testach wirtualnych, symulacjach przepływu ruchu i prototypach cyfrowych, zwłaszcza gdy stosowane są nowatorskie algorytmy oparte na podejściach opartych na sztucznej inteligencji, które wymagają obszernych zestawów danych szkoleniowych i walidacyjnych.

Wdrożenie zautomatyzowanych systemów jazdy stwarza możliwość zmiany środowiska zabudowy na obszarach miejskich, np. ekspansja obszarów podmiejskich ze względu na zwiększoną łatwość mobilności.

Wyzwania

Około 2015 roku kilka firm produkujących samochody autonomiczne, w tym Nissan i Toyota, obiecało samochody autonomiczne do 2020 roku. Prognozy okazały się jednak zbyt optymistyczne.

Nadal istnieje wiele przeszkód w rozwoju w pełni autonomicznych pojazdów poziomu 5, które są w stanie działać w każdych warunkach. Obecnie firmy koncentrują się na automatyce poziomu 4, która jest w stanie działać w określonych warunkach środowiskowych.

Wciąż trwa debata na temat tego, jak powinien wyglądać pojazd autonomiczny. Na przykład wciąż dyskutuje się, czy włączyć lidar do autonomicznych systemów jazdy. Niektórzy badacze opracowali algorytmy wykorzystujące dane tylko z kamery, które osiągają wydajność, która może konkurować z lidarem. Z drugiej strony dane tylko z kamery czasami rysują niedokładne ramki ograniczające, co prowadzi do słabych prognoz. Wynika to z natury powierzchownych informacji, które dostarczają kamery stereoskopowe, podczas gdy zastosowanie lidaru daje autonomicznym pojazdom precyzyjną odległość do każdego punktu pojazdu.

Wyzwania techniczne

  • Integracja oprogramowania: Ze względu na dużą liczbę czujników i procesów bezpieczeństwa wymaganych przez pojazdy autonomiczne, integracja oprogramowania pozostaje trudnym zadaniem. Solidny pojazd autonomiczny powinien zapewnić, że integracja sprzętu i oprogramowania może odzyskać sprawność po awariach komponentów.
  • Przewidywanie i zaufanie wśród pojazdów autonomicznych: w pełni autonomiczne samochody powinny być w stanie przewidywać działania innych samochodów, tak jak robią to ludzie. Kierowcy świetnie potrafią przewidywać zachowania innych kierowców, nawet przy niewielkiej ilości danych, takich jak kontakt wzrokowy czy gesty rąk. W pierwszej kolejności samochody powinny uzgodnić zasady ruchu drogowego, czyja kolej na jazdę na skrzyżowaniu i tak dalej. To skaluje się do większego problemu, gdy istnieją zarówno samochody obsługiwane przez człowieka, jak i samochody autonomiczne ze względu na większą niepewność. Oczekuje się, że solidny pojazd autonomiczny przyczyni się do lepszego zrozumienia środowiska, aby rozwiązać ten problem.
  • Skalowanie w górę: zakres testów pojazdów autonomicznych nie mógł być wystarczająco dokładny. W przypadkach, gdy istnieje duży ruch i przeszkody, wymaga to szybszego czasu reakcji lub lepszych algorytmów śledzenia z pojazdów autonomicznych. W przypadku napotkania niewidocznych obiektów ważne jest, aby algorytmy były w stanie śledzić te obiekty i unikać kolizji.

Wyzwania społeczne

Jednym z krytycznych kroków do wdrożenia pojazdów autonomicznych jest akceptacja przez opinię publiczną. Jest to ważne, trwające badanie, ponieważ dostarcza wskazówek dla przemysłu motoryzacyjnego, aby ulepszyć ich konstrukcję i technologię. Badania wykazały, że wiele osób uważa, że ​​korzystanie z pojazdów autonomicznych jest bezpieczniejsze, co podkreśla konieczność zapewnienia przez firmy motoryzacyjne, aby pojazdy autonomiczne poprawiały bezpieczeństwo. Model badawczy TAM rozbija ważne czynniki wpływające na akceptację konsumenta na: użyteczność, łatwość użytkowania, zaufanie i wpływ społeczny.

  • Współczynnik użyteczności bada, czy pojazdy autonomiczne są przydatne, ponieważ zapewniają korzyści, które oszczędzają czas konsumentów i ułatwiają im życie. Decydującym czynnikiem jest przekonanie konsumentów, że pojazdy autonomiczne będą przydatne w porównaniu z innymi formami transportu.
  • Czynnik łatwości użytkowania bada przyjazność dla użytkowników autonomicznych pojazdów. Chociaż pogląd, że konsumenci bardziej dbają o łatwość użytkowania niż bezpieczeństwo, został zakwestionowany, nadal pozostaje ważnym czynnikiem, który ma pośredni wpływ na zamiar korzystania przez społeczeństwo z pojazdów autonomicznych.
  • Czynnik zaufania bada bezpieczeństwo, prywatność danych i ochronę bezpieczeństwa pojazdów autonomicznych. Bardziej zaufany system pozytywnie wpływa na decyzję konsumenta o korzystaniu z pojazdów autonomicznych.
  • Czynnik wpływu społecznego bada, czy wpływ innych osób miałby wpływ na prawdopodobieństwo posiadania przez konsumenta pojazdów autonomicznych. Badania wykazały, że czynnik wpływu społecznego jest pozytywnie powiązany z intencją behawioralną. Może to wynikać z faktu, że samochody tradycyjnie służą jako symbol statusu, który reprezentuje zamiar użytkowania i środowisko społeczne.

Wyzwania regulacyjne

Testowanie pojazdów autonomicznych w czasie rzeczywistym jest nieuniknioną częścią procesu. Jednocześnie regulatorzy automatyzacji pojazdów stoją przed wyzwaniami związanymi z ochroną bezpieczeństwa publicznego, a jednocześnie umożliwiają firmom produkującym pojazdy autonomiczne testowanie swoich produktów. Grupy reprezentujące firmy zajmujące się pojazdami autonomicznymi sprzeciwiają się większości przepisów, podczas gdy grupy reprezentujące niechronionych użytkowników dróg i bezpieczeństwo ruchu forsują bariery regulacyjne. Aby poprawić bezpieczeństwo ruchu, organy regulacyjne są zachęcane do znalezienia kompromisu, który chroni społeczeństwo przed niedojrzałą technologią, jednocześnie umożliwiając firmom produkującym pojazdy autonomiczne testowanie wdrożenia ich systemów. Pojawiły się również propozycje zastosowania wiedzy regulacyjnej w zakresie bezpieczeństwa automatyki lotniczej w dyskusjach na temat bezpiecznego wdrażania pojazdów autonomicznych, ze względu na doświadczenie, które sektor lotniczy zdobywał przez dziesięciolecia w kwestiach bezpieczeństwa.

Pojazdy naziemne

Pojazdy naziemne wykorzystujące automatyzację i teleoperację obejmują suwnice stoczniowe, ciężarówki górnicze, roboty do usuwania bomb, zrobotyzowane owady i ciągniki bez kierowcy .

Powstaje wiele autonomicznych i półautonomicznych pojazdów naziemnych do przewozu pasażerów. Jednym z takich przykładów jest technologia Free-Range on Grid ( FROG ), która składa się z pojazdów autonomicznych, toru magnetycznego i systemu nadzoru. System FROG jest wykorzystywany do celów przemysłowych na terenach fabryk i jest używany od 1999 roku w ParkShuttle , systemie transportu publicznego w stylu PRT w mieście Capelle aan den IJssel, który łączy park biznesowy Rivium z sąsiednim miastem Rotterdam ( gdzie trasa kończy się na stacji metra Kralingse Zoom ). W 2005 roku system uległ awarii, która okazała się spowodowana błędem człowieka.

Zastosowania automatyzacji w pojazdach naziemnych obejmują:

Badania trwają i istnieją prototypy autonomicznych pojazdów naziemnych.

Samochody

Szeroka automatyzacja samochodów skupia się albo na wprowadzaniu samochodów zrobotyzowanych, albo na modyfikowaniu nowoczesnych projektów samochodów tak, aby były półautonomiczne.

Projekty półautonomiczne można by wdrożyć szybciej, ponieważ w mniejszym stopniu opierają się na technologii, która wciąż znajduje się w czołówce badań. Przykładem jest dwutorowa kolejka jednoszynowa. Grupy takie jak RUF (Dania) i TriTrack (USA) pracują nad projektami składającymi się z wyspecjalizowanych prywatnych samochodów, które są napędzane ręcznie na normalnych drogach, ale także dokują do jednoszynowej/prowadnicy, po której poruszają się autonomicznie.

Jako metoda szeroko automatyzację samochody bez modyfikacji samochodów tyle co zrobotyzowanego samochodu , systemy Automated Highway dąży do pasów wykreślić na autostradach, które będą wyposażone w, na przykład, magnesów (AHS) do prowadzenia pojazdów. Pojazdy automatyzacji mają automatyczne hamulce nazwane jako Auto Vehicles Braking System (AVBS). Komputery drogowe zarządzałyby ruchem i kierowały samochodami, aby uniknąć wypadków.

W 2006 roku Komisja Europejska ustanowiła program rozwoju inteligentnych samochodów o nazwie Intelligent Car Flagship Initiative . Cele tego programu obejmują:

Istnieje wiele dalszych zastosowań automatyzacji w odniesieniu do samochodów. Obejmują one:

Singapur ogłosił również zestaw tymczasowych norm krajowych 31 stycznia 2019 r., które mają kierować branżą pojazdów autonomicznych. Według wspólnego komunikatu prasowego Enterprise Singapore (ESG), Land Transport Authority (LTA), Standards Development Organization i Singapore Standards, normy, znane jako Technical Reference 68 (TR68), będą promować bezpieczne wdrażanie w pełni autonomicznych pojazdów w Singapurze. Rada (SSC).

Współdzielone pojazdy autonomiczne

Parkshuttle
Navya Autonom Shuttle
Easymile EZ10

Od 1999 roku ParkShuttle z 12 miejscami na 10 osób działa na wyłącznym prawie pierwszeństwa przejazdu o długości 1,8 km (1,1 mil) w mieście Capelle aan den IJssel w Holandii. System wykorzystuje małe magnesy w nawierzchni drogi, aby umożliwić pojazdowi określenie swojej pozycji. Korzystanie ze wspólnych pojazdów autonomicznych zostało przetestowane około 2012 roku na parkingu szpitalnym w Portugalii. W latach 2012-2016 w ramach finansowanego przez Unię Europejską projektu CityMobil2 zbadano wykorzystanie wspólnych pojazdów autonomicznych i doświadczenia pasażerów, w tym krótkoterminowe testy w siedmiu miastach. Ten projekt doprowadził do opracowania EasyMile EZ10.

Po ostatnich zmianach w samochodach autonomicznych współdzielone pojazdy autonomiczne mogą teraz jeździć w ruchu mieszanym bez potrzeby stosowania wbudowanych znaczników naprowadzających. Do tej pory koncentrowano się na niskiej prędkości, 20 mil na godzinę (32 km/h), z krótkimi, ustalonymi trasami dla „ostatniej mili” podróży. Oznacza to, że kwestie unikania kolizji i bezpieczeństwa są znacznie mniej wymagające niż w przypadku samochodów zautomatyzowanych, które starają się dorównać osiągom pojazdów konwencjonalnych. Przeprowadzono wiele prób, głównie na cichych drogach o małym natężeniu ruchu lub na drogach publicznych lub drogach prywatnych i specjalistycznych placówkach testowych. Pojemność różnych modeli znacznie się różni, od 6 do 20 miejsc. (Powyżej tego rozmiaru istnieją konwencjonalne autobusy z zainstalowaną technologią bez kierowcy.)

W lipcu 2018 r. Baidu poinformował, że zbudował 100 egzemplarzy swojego 8- osobowego modelu Apolong , z planami sprzedaży komercyjnej. Od lipca 2021 nie weszły do ​​produkcji seryjnej.

W sierpniu 2020 r. odnotowano 25 producentów autonomicznych wahadłowców, w tym 2GetThere , Local Motors , Navya , Baidu , Easymile , Toyota i Ohmio.

Najnowsze prototypy pojazdów, zaprezentowane w 2020 roku, mają prędkość maksymalną równą zwykłemu ruchowi. Należą do nich sześcioosobowy Cruise „Origin” zdolny do „prędkości autostradowych” i czteroosobowy „Zoox” firmy Zoox, zdolny do prędkości 75 mil na godzinę.

W grudniu 2020 roku Toyota zaprezentowała swój 20-osobowy pojazd „e-Palette”, który ma być używany na Igrzyskach Olimpijskich w Tokio w 2021 roku . Toyota ogłosiła, że ​​zamierza udostępnić pojazd do zastosowań komercyjnych przed 2025 rokiem.

W styczniu 2021 r. Navya opublikowała raport dla inwestorów, który przewidywał, że globalna sprzedaż autonomicznych wahadłowców osiągnie do 2025 r. 12 600 sztuk, o wartości rynkowej 1,7 miliarda euro.

W maju 2021 r. Cruise , w większości należący do General Motors , ogłosił, że masowa produkcja bezzałogowego wahadłowca Origin rozpocznie się w 2023 r. W 2020 r. koszt jednego pojazdu Origin, wyprodukowanego na dużą skalę, oszacowano na 50 000 USD.

W czerwcu 2021 r. chiński producent Yutong twierdził, że dostarczył 100 modeli swojego 10-osobowego autonomicznego autobusu Xiaoyu 2.0 do użytku w Zhengzhou . Testy przeprowadzono w wielu miastach od 2019 roku, a testy otwarte dla publiczności mają rozpocząć się w lipcu 2021 roku.

Planowane wykorzystanie

W styczniu 2017 r. ogłoszono, że system ParkShuttle w Holandii zostanie odnowiony i rozszerzony, w tym rozszerzenie sieci tras poza wyłączne prawo pierwszeństwa, tak aby pojazdy poruszały się w ruchu mieszanym na zwykłych drogach. Plany zostały opóźnione, a rozszerzenie na ruch mieszany jest spodziewane w 2021 roku.

Autonomiczne wahadłowce są już używane na niektórych prywatnych drogach, na przykład w fabryce Yutong w Zhengzhou, gdzie są wykorzystywane do transportu pracowników między budynkami największej na świecie fabryki autobusów.

W grudniu 2016 roku Urząd Transportu Jacksonville ogłosił zamiar zastąpienia jednoszynowej kolei Jacksonville Skyway pojazdami bez kierowcy, które poruszałyby się po istniejącej podwyższonej nadbudówce, a także na zwykłych drogach. Od tego czasu projekt został nazwany „Ultimate Urban Circulator” lub „U2C”, a testy przeprowadzono na wahadłowcach sześciu różnych producentów. Koszt projektu szacowany jest na 379 milionów dolarów.

Próby

Od 2016 r. przeprowadzono wiele prób, z których większość dotyczyła tylko jednego pojazdu na krótkiej trasie przez krótki okres czasu i z pokładowym konduktorem. Celem prób było zarówno dostarczenie danych technicznych, jak i zapoznanie opinii publicznej z technologią bezzałogową. Badanie przeprowadzone w 2021 r. w ponad 100 eksperymentach z wahadłowcami w Europie wykazało, że niska prędkość – 15–20 kilometrów na godzinę (9,3–12,4 mil na godzinę) – była główną przeszkodą we wdrażaniu autonomicznych autobusów wahadłowych. Problemem był również obecny koszt pojazdów na poziomie 280 000 euro oraz zapotrzebowanie na personel pokładowy.

W czerwcu 2021 poinformowano, że Cruise rozpoczął montaż 100 przedprodukcyjnych pojazdów Origin do testów walidacyjnych, a pozwolenia na testy bez kierowcy zostały im wydane przez stan Kalifornia.

Miejsce Firmy Detale
EasyMile „EZ10” EasyMile miał samodzielnych badań długoterminowym prób z Uniwersytetu w Wageningen i Lozannie , jak i krótkich prób w Darwin , Dubaju , Helsinkach , San Sebastian , Sophia Antipolis , Bordeaux i Tapei W grudniu 2017 roku rozpoczął się proces w Denver bieg na 5 mil na godzinę (8,0 km /h) na wydzielonym odcinku drogi. EasyMile działał w dziesięciu stanach USA, w tym w Kalifornii, Florydzie, Teksasie, Ohio, Utah i Wirginii, zanim usługa w USA została zawieszona po kontuzji w lutym 2020 roku. W sierpniu 2020 r. EasyMile obsługiwał wahadłowce w 16 miastach w całych Stanach Zjednoczonych, w tym w Salt Lake City w Columbus w stanie Ohio i Corpus Christi w Teksasie. W październiku 2020 r. rozpoczęto nową próbę w Fairfax w stanie Wirginia.

W sierpniu 2021 r. w Colorado School of Mines w Golden w stanie Kolorado rozpoczęto roczny okres próbny. W próbie weźmie udział dziewięć pojazdów (z siedmiu aktywnych w dowolnym momencie) i zapewni 5-10 minutową obsługę na trzech trasach z maksymalną prędkością 12 mil na godzinę (19 km/h). W momencie startu jest to największa tego typu próba w Stanach Zjednoczonych.

Navya „Autonom” Navya twierdziła w maju 2017 r., że przewiozła prawie 150 000 pasażerów w całej Europie z próbami w Sion , Kolonii , Doha , Bordeaux i elektrowni jądrowej w Civaux, a także w Las Vegas i Perth . Trwają publiczne procesy sądowe w Lyonie , Val Thorens i Masdar City . Inne próby na prywatnych stronach są prowadzone na Uniwersytecie Michigan od 2016 r., na Uniwersytecie Salford i elektrowni jądrowej Fukushima Daini od 2018 r.
Następna przyszłość W lutym 2018 r. na Szczycie Rządu Światowego w Dubaju zademonstrowano dziesięcioosobowy (sześcioosobowy) z prędkością 12 mil na godzinę (19 km/h), autonomiczne kapsuły, które można połączyć w autobus . Demonstracja była wynikiem współpracy między Next-Future a Urzędem Dróg i Transportu Dubaju, a pojazdy są rozważane do wdrożenia.
Lokalne silniki „Olli” Pod koniec 2016 roku Olli został przetestowany w Waszyngtonie . W 2020 r. w kampusie ITCILO Organizacji Narodów Zjednoczonych w Turynie we Włoszech przeprowadzono czteromiesięczny okres próbny , aby zapewnić transport wahadłowy pracownikom i gościom na terenie kampusu.
Grupa RDM " LUTZ_Pathfinder " W październiku 2017 r. Grupa RDM rozpoczęła próbną usługę dwumiejscowymi pojazdami między Trumpington Park a stacją kolejową Ride i Cambridge wzdłuż linii autobusowej z przewodnikiem, do ewentualnego wykorzystania jako usługa po godzinach po zatrzymaniu regularnych połączeń autobusowych każdego dnia.
Pojazdy autonomiczne Westfield „POD” W 2017 i 2018 roku, wykorzystując zmodyfikowaną wersję UltraPRT o nazwie „POD”, cztery pojazdy były używane w ramach próby projektu GATEway przeprowadzonej w Greenwich w południowym Londynie na trasie o długości 3,4 km (2,1 mil). Przeprowadzono szereg innych prób w Birmingham, Manchesterze, Parku Narodowym Lake District, Uniwersytecie Zachodniej Anglii i lotnisku Filton.
2dostań się „ ParkShuttle Próby odbyły się w 2019 roku na lotnisku w Brukseli oraz na Uniwersytecie Technologicznym Nanyang w Singapurze.
Teksas A&M W sierpniu 2017 r. czteromiejscowy wahadłowiec bez kierowcy został przetestowany na Uniwersytecie A&M w Teksasie w ramach projektu „Transportation Technology Initiative” w ramach projektu prowadzonego przez naukowców i studentów na terenie kampusu. Kolejna próba, tym razem z użyciem pojazdów Navya, odbyła się w 2019 roku od września do listopada.
„Apolong/Apollo” W lipcu 2018 r. ośmioosobowy autobus wahadłowy bez kierowcy został przetestowany na targach w Szanghaju w 2018 r. po testach w miastach Xiamen i Chongqing w ramach projektu Apollo, masowo produkowanego projektu pojazdu autonomicznego zainicjowanego przez konsorcjum, w tym Baidu .
WeRide „Mini Robobus” W styczniu 2021 firma rozpoczęła testy swojego Mini Robobusa na Międzynarodowej Wyspie Bio w Guangzhou . W czerwcu 2021 firma uruchomiła również testy w Nanjing.
Ohmio Próby z 15-osobowym transportem zostały przeprowadzone w Nowej Zelandii na lotnisku Christchurch w 2019 roku oraz w Ogrodach Botanicznych Christchurch w 2020 roku.
Urząd Transportu Jacksonville Od grudnia 2018 roku Urząd Transportu Jacksonville korzysta z witryny „testuj i ucz się” w Florida State College w Jacksonville do oceny pojazdów różnych dostawców w ramach planu Ultimate Urban Circulator (U 2 C). Wśród sześciu testowanych pojazdów znajdują się Local Motors „Olli 2.0”, Navya „Autonom” i EasyMile „EZ10”.
Yutong „Xioayu” Testy z pojazdem pierwszej generacji w 2019 roku na Forum Boao dla Azji i w Zhengzhou . 10-miejscowy pojazd drugiej generacji został dostarczony do Guangzhou, Nanjing, Zhengzhou, Sansha, Changsha, a testy publiczne mają się rozpocząć w lipcu 2021 r. w Zhengzhou .
ARTC "WinBus" W lipcu 2020 r. w Changhua na Tajwanie rozpoczęto próbną usługę , łącząc cztery fabryki turystyczne w Changhua Coastal Industrial Park na odcinku 7,5 km (4,7 mil), z planami rozszerzenia trasy do 12,6 km (7,8 mil) w celu obsługi miejsc turystycznych.
Toyota "e-paleta" Podczas Letnich Igrzysk Olimpijskich w Tokio 2021 flota 20 pojazdów była wykorzystywana do przewożenia sportowców i innych osób po wiosce olimpijskiej. Każdy pojazd mógł przewozić 20 osób lub 4 wózki inwalidzkie i miał prędkość maksymalną 20 mph (32 km/h). (W wydarzeniu wykorzystano również 200 wariantów obsługiwanych przez kierowców, zwanych „Accessible People Movers”, aby zabrać sportowców na swoje imprezy.) 27 sierpnia 2021 r. Toyota zawiesiła wszystkie usługi e-pallet na Paraolimpiadzie po tym, jak pojazd zderzył się i zranił wzrokowo niepełnosprawny pieszy.

Nazwy pojazdów są w „cytatach”

Motocykle

W 2017 i 2018 roku zademonstrowano kilka samobalansujących autonomicznych motocykli BMW, Hondy i Yamahy.

Miejsce Firmy Detale
Motocykl Honda Zainspirowany Uni-cub, Honda zastosowała technologię samobalansowania w swoich motocyklach. Ze względu na masę motocykli, często wyzwaniem dla właścicieli motocykli jest utrzymanie równowagi pojazdu przy niskich prędkościach lub na postoju. Koncepcja motocykla Hondy posiada funkcję samobalansowania, która utrzymuje pojazd w pozycji pionowej. Automatycznie obniża środek równowagi poprzez wydłużenie rozstawu osi. Następnie przejmuje kontrolę nad układem kierowniczym, aby utrzymać równowagę pojazdu. Umożliwia to użytkownikom łatwiejszą nawigację pojazdem podczas chodzenia lub jazdy w warunkach postoju i ruchu ulicznego. Jednak ten system nie jest przeznaczony do jazdy z dużą prędkością. 
Motocykl koncepcyjny BMW Motorrad Vision BMW Motorrad opracował samojezdny motocykl ConnectRide, aby przekraczać granice bezpieczeństwa motocyklowego. Autonomiczne funkcje motocykla obejmują hamowanie awaryjne, pokonywanie skrzyżowań, asystowanie podczas ciasnych zakrętów i unikanie zderzenia czołowego. Są to cechy podobne do obecnych technologii, które są opracowywane i wdrażane w samochodach autonomicznych. Ten motocykl może też w pełni samodzielnie jechać z normalną prędkością jazdy, skręcając i wracając w wyznaczone miejsce. Brakuje samoistnej funkcji, którą wdrożyła Honda.
Motocykl bez kierowcy Yamaha „Motoroid” potrafi utrzymać równowagę, autonomiczną jazdę, rozpoznawanie jeźdźców i chodzenie w wyznaczone miejsce gestem ręki. Yamaha zastosowała filozofię badawczą „ludzkie istoty reagują o wiele szybciej” na motoroidę. Chodzi o to, że autonomiczny pojazd nie ma na celu zastąpienia ludzi, ale zwiększenie możliwości człowieka za pomocą zaawansowanej technologii. Zapewniają dotykową informację zwrotną, taką jak delikatne uciskanie dolnej części pleców jeźdźca jako uspokajająca pieszczota przy niebezpiecznych prędkościach, tak jakby pojazd reagował i komunikował się z jeźdźcem. Ich celem jest „połączenie” maszyny i człowieka w jedno doświadczenie.
Harley Davidson Chociaż ich motocykle są popularne, jednym z największych problemów związanych z posiadaniem Harleya-Davidsona jest niezawodność pojazdu. Trudno jest kontrolować masę pojazdu przy niskich prędkościach, a podnoszenie go z ziemi może być trudnym procesem, nawet przy prawidłowych technikach. Aby przyciągnąć więcej klientów, złożyli patent na posiadanie żyroskopu z tyłu pojazdu, który utrzyma równowagę motocykla dla kierowcy przy niskich prędkościach. Po 3 milach na godzinę system wyłącza się. Jednak cokolwiek poniżej tego, żyroskop może poradzić sobie z równowagą pojazdu, co oznacza, że ​​może zrównoważyć nawet na postoju. Ten system można usunąć, jeśli rowerzysta czuje się bez niego gotowy (co oznacza, że ​​jest modułowy).

Autobusy

Pierwszy autonomiczny autobus w Wielkiej Brytanii, obecnie testowany z Stagecoach Manchester .

Proponowane są autobusy autonomiczne oraz samojezdne samochody osobowe i ciężarowe. Zautomatyzowane minibusy poziomu 2 były testowane przez kilka tygodni w Sztokholmie. Chiny mają również niewielką flotę autonomicznych autobusów publicznych w technologicznej dzielnicy Shenzhen w Guangdong.

Pierwszy autonomiczny proces autobusowy w Wielkiej Brytanii rozpoczęła się w połowie 2019 roku, a Alexander Dennis Enviro200 MMC pojedynczego pokładu autobusu modyfikowanego autonomicznego oprogramowania z Fusion przetwarzaniem w stanie pracować w trybie sterowników ciągu Stagecoach Manchester „s Sharston zajezdni autobusowej, wykonywanie takich zadań jako dojazd do myjni, punktu tankowania, a następnie zaparkowanie na wydzielonym miejscu postojowym w zajezdni. Oczekuje się, że pierwsza próba bezzałogowych autobusów przewożących pasażerów w Wielkiej Brytanii ma się rozpocząć do 2021 r., z flotą pięciu identycznych pojazdów do próby w Manchesterze, eksploatowanych na 23-kilometrowej trasie Stagecoach Fife typu park-and-ride przez Forth Road Bridge , od północnego brzegu Forth do stacji Edinburgh Park .

Samochody ciężarowe

Koncepcja pojazdów autonomicznych została zastosowana do zastosowań komercyjnych, takich jak autonomiczne lub prawie autonomiczne ciężarówki .

Firmy takie jak Suncor Energy , kanadyjska firma energetyczna i Rio Tinto Group były jednymi z pierwszych, które zastąpiły obsługiwane przez człowieka ciężarówki komercyjne bezzałogowymi ciężarówkami sterowanymi komputerowo. W kwietniu 2016 r. ciężarówki głównych producentów, w tym Volvo i Daimler Company, ukończyły tydzień autonomicznej jazdy w całej Europie, zorganizowanej przez Holendrów, w celu wprowadzenia na drogi samojezdnych ciężarówek. Zgodnie z raportem opublikowanym przez IHS Inc. w czerwcu 2016 r. , wraz z postępującym rozwojem w dziedzinie autonomicznych samochodów ciężarowych, sprzedaż w Stanach Zjednoczonych autonomicznych samochodów ciężarowych ma osiągnąć poziom 60 000 do 2035 r .

Jak doniesiono w czerwcu 1995 r. w Popular Science Magazine , samojezdne ciężarówki były opracowywane dla konwojów bojowych, w których tylko prowadząca ciężarówka była prowadzona przez człowieka, a kolejne ciężarówki opierały się na satelitach, bezwładnościowym systemie naprowadzania i czujnikach prędkości względem ziemi. . Firma Caterpillar Inc. dokonała wczesnych prac rozwojowych w 2013 roku we współpracy z Instytutem Robotyki na Uniwersytecie Carnegie Mellon, aby poprawić wydajność i obniżyć koszty na różnych placach budowy i wydobyciu.

W Europie takim podejściem jest Bezpieczne Pociągi Drogowe dla Środowiska .

Według strategii i raportu PWC, samojezdne ciężarówki będą źródłem wielu obaw związanych z tym, jak ta technologia wpłynie na około 3 miliony kierowców ciężarówek w USA, a także 4 miliony pracowników wspierających gospodarkę ciężarówek na stacjach benzynowych, restauracjach, bary i hotele. W tym samym czasie niektóre firmy, takie jak Starsky, dążą do autonomii na poziomie 3, w której kierowca odgrywałby rolę kontrolną wokół środowiska ciężarówki. Projekt firmy, zdalna jazda ciężarówką, zapewni kierowcom ciężarówek większą równowagę między życiem zawodowym a prywatnym, co pozwoli im uniknąć długich okresów przebywania poza domem. Spowodowałoby to jednak potencjalną niezgodność między umiejętnościami kierowcy a technologiczną redefinicją pracy.

Firmy, które kupują ciężarówki bez kierowcy, mogą znacznie obniżyć koszty: nie będą już potrzebni kierowcy, zmniejszą się odpowiedzialność firm za wypadki z udziałem ciężarówek, a wydajność wzrośnie (ponieważ bezzałogowa ciężarówka nie musi odpoczywać). Korzystanie z samojezdnych samochodów ciężarowych będzie szło w parze z wykorzystaniem danych w czasie rzeczywistym, aby zoptymalizować zarówno wydajność, jak i produktywność świadczonej usługi, na przykład jako sposób na radzenie sobie z zagęszczeniem ruchu. Ciężarówki bez kierowcy mogą umożliwić nowe modele biznesowe, w których dostawy przesunęłyby się z pory dziennej na porę nocną lub przedziały czasowe, w których ruch jest mniej gęsty.

Dostawcy

Spółka Detale
Waymo Semi W marcu 2018 r. Waymo , firma zajmująca się pojazdami zautomatyzowanymi, wydzielona z macierzystej firmy Google, Alphabet Inc. , ogłosiła, że ​​stosuje swoją technologię w naczepach ciężarowych. W ogłoszeniu Waymo zauważył, że będzie używać zautomatyzowanych ciężarówek do przemieszczania ładunków związanych z centrami danych Google w rejonie Atlanty w stanie Georgia. Ciężarówki będą obsługiwane przez załogę i eksploatowane po drogach publicznych.
Uber Semi W październiku 2016 r. Uber zakończył pierwszą bezzałogową operację zautomatyzowanej ciężarówki na drogach publicznych, dostarczając przyczepę piwa Budweiser z Fort Collins w stanie Kolorado do Colorado Springs. Bieg został ukończony w nocy na Interstate 25 po szeroko zakrojonych testach i ulepszeniach systemu we współpracy z policją stanu Kolorado. Ciężarówka miała człowieka w taksówce, ale nie siedział na miejscu kierowcy, podczas gdy policja stanu Kolorado zapewniła toczne zamknięcie autostrady. W tamtym czasie zautomatyzowana ciężarówka Ubera opierała się głównie na technologii opracowanej przez Otto , którą Uber nabył w sierpniu 2016 r. W marcu 2018 r. Uber ogłosił, że używa swoich zautomatyzowanych ciężarówek do dostarczania ładunków w Arizonie, jednocześnie wykorzystując aplikację UberFreight do znajdowania i wysyłka ładunków.
Wyrusz na pół

W lutym 2018 r. firma Embark Trucks ogłosiła, że ​​ukończyła pierwszą podróż przez kraj zautomatyzowanej naczepy, jadąc 2400 mil z Los Angeles w Kalifornii do Jacksonville na autostradzie międzystanowej 10. Nastąpiło to po ogłoszeniu w listopadzie 2017 r., że nawiązała współpracę z Electrolux i Ryder testuje swoją zautomatyzowaną ciężarówkę, przenosząc lodówki Frigidaire z El Paso w Teksasie do Palm Springs w Kalifornii.

Tesla Semi

W listopadzie 2017 roku Tesla, Inc. , należąca do Elona Muska , ujawniła prototyp Tesli Semi i ogłosiła, że ​​wejdzie do produkcji. Ta długodystansowa, elektryczna półciężarówka może sama jeździć i poruszać się w „plutonach”, które automatycznie podążają za pojazdem prowadzącym. W sierpniu 2017 roku ujawniono, że starał się o pozwolenie na przetestowanie pojazdów w Nevadzie .

Robotyka Starsky W 2017 roku firma Starsky Robotics zaprezentowała swoją technologię, która umożliwia autonomiczne ciężarówki. W przeciwieństwie do swoich większych konkurentów w tej branży, którzy mają na celu rozwiązanie autonomii na poziomie 4 i 5, Starsky Robotics ma na celu produkcję ciężarówek autonomicznych poziomu 3, w których kierowcy powinni być przygotowani na odpowiedź na „prośby o interwencję” w przypadku, gdyby coś poszło nie tak .
Pronto AI

W grudniu 2018 r. Anthony Levandowski zaprezentował swoją nową firmę zajmującą się autonomiczną jazdą, Pronto, która buduje technologię L2 ADAS dla branży komercyjnych pojazdów ciężarowych. Firma ma siedzibę w San Francisco.

Pociągi

Koncepcja autonomicznych pojazdów została również zastosowana do zastosowań komercyjnych, takich jak autonomiczne pociągi. Pierwszy samojezdny pociąg w Wielkiej Brytanii został uruchomiony na londyńskiej trasie Thameslink.

Przykładem zautomatyzowanej sieci pociągów jest Docklands Light Railway w Londynie .

Zobacz także Lista zautomatyzowanych systemów pociągów .

Tramwaje

W 2018 roku przetestowano pierwsze autonomiczne tramwaje w Poczdamie .

Zautomatyzowany pojazd prowadzony

Pojazd sterowany automatycznie lub pojazd sterowany automatycznie (AGV) to robot mobilny, który podąża za znacznikami lub przewodami w podłodze lub wykorzystuje do nawigacji wizję, magnesy lub lasery. Najczęściej wykorzystywane są w zastosowaniach przemysłowych do przemieszczania materiałów po zakładzie produkcyjnym lub magazynie. Zastosowanie automatycznego pojazdu kierowanego rozszerzyło się pod koniec XX wieku.

Samolot

Samoloty poświęcono wiele uwagi automatyzacji, zwłaszcza nawigacji. System zdolny do autonomicznej nawigacji pojazdu (zwłaszcza samolotu) jest znany jako autopilot .

Drony dostawcze

Różne branże, takie jak opakowania i żywność, eksperymentowały z dronami dostawczymi. Tradycyjne i nowe firmy transportowe konkurują o dominację na rynku. Na przykład UPS Flight Forward , Alphabet Wing i Amazon Prime Air to programy, które posunęły się naprzód w rozwoju dostaw dronów.

Jednak nawet jeśli wydaje się, że technologia pozwala na prawidłowe działanie tych rozwiązań, jak pokazują różne testy różnych firm, głównym powrotem do wprowadzenia na rynek i wykorzystania takich dronów jest nieuchronnie obowiązujące prawo, a organy regulacyjne muszą decydować o ramach, chcą zająć się projektem rozporządzenia. Proces ten przebiega w różnych fazach na całym świecie, ponieważ każdy kraj zajmie się tym tematem niezależnie. Na przykład islandzki rząd i departamenty transportu, lotnictwa, policja już rozpoczęły wydawanie licencji na operacje dronami. Ma liberalne podejście i wraz z Kostaryką, Włochami, ZEA, Szwecją i Norwegią ma dość nieograniczone przepisy dotyczące komercyjnego wykorzystania dronów. Kraje te charakteryzują się zbiorem regulacji, które mogą dawać wytyczne operacyjne lub wymagać licencji, rejestracji i ubezpieczenia.

Z drugiej strony, inne kraje zdecydowały się zakazać, bezpośrednio (całkowity zakaz) lub pośrednio (zakaz skuteczny), używania komercyjnych dronów. W ten sposób RAND Corporation odróżnia kraje zabraniające dronów od tych, które mają formalny proces licencjonowania dronów komercyjnych, ale wymagania są albo niemożliwe do spełnienia, albo licencje nie zostały zatwierdzone. W Stanach Zjednoczonych UPS jako jedyny posiada certyfikat Part 135 Standard, który jest wymagany do korzystania z dronów w celu realizacji dostaw do prawdziwych klientów.

Wydaje się jednak, że większość krajów ma problemy z włączeniem dronów do zastosowań komercyjnych do swoich ram prawnych dotyczących lotnictwa. W związku z tym nałożone są ograniczenia na korzystanie z tych dronów, takie jak to, że muszą one działać w zasięgu wzroku (VLOS) pilota, a tym samym ograniczać ich potencjalny zasięg. Tak byłoby w przypadku Holandii i Belgii. Większość krajów pozwala pilotom działać poza VLOS, ale podlega ograniczeniom i uprawnieniom pilota, co miałoby miejsce w przypadku USA.

Ogólna tendencja jest taka, że ​​prawodawstwo zmienia się szybko, a przepisy są stale poddawane ponownej ocenie. Kraje zmierzają w kierunku bardziej liberalnego podejścia, ale branży wciąż brakuje infrastruktury, która zapewniłaby powodzenie takiego przejścia. Aby zapewnić bezpieczeństwo i efektywność, należy opracować specjalistyczne szkolenia, egzaminy pilotażowe (typ UAV i warunki lotu) oraz środki zarządzania odpowiedzialnością w zakresie ubezpieczeń.

Istnieje poczucie pilności, które tchnie dzięki tej innowacji, ponieważ konkurencja jest wysoka, a firmy lobbują za szybką integracją ich z ofertą produktów i usług. Od czerwca 2017 r. ustawodawstwo Senatu USA ponownie upoważniło Federalną Administrację Lotnictwa i Departament Transportu do stworzenia certyfikatu przewoźnika pozwalającego na dostarczanie przesyłek dronami.

Jednostka wodna

Łodzie autonomiczne mogą zapewniać bezpieczeństwo, prowadzić badania lub wykonywać niebezpieczne lub powtarzalne zadania (takie jak kierowanie dużym statkiem do portu lub przewożenie ładunku).

Maszyny morskie

Sea Machines oferuje autonomiczny system dla łodzi roboczych. Chociaż wymaga to nadzoru przez operatora, system zajmuje się wieloma aktywnymi czynnościami związanymi z postrzeganiem domeny i nawigacją, które normalnie musiałoby wykonywać kilku członków załogi. Wykorzystują sztuczną inteligencję, aby mieć świadomość sytuacyjną dla różnych statków na trasie. Wykorzystują kamerę, lidar i zastrzeżone oprogramowanie do informowania operatora o jego statusie.

Automatyzacja Buffalo

Buffalo Automation , zespół utworzony z Uniwersytetu w Buffalo, opracowuje technologię dla funkcji półautonomicznych dla łodzi. Zaczęli od tworzenia technologii wspomagania nawigacji dla frachtowców o nazwie AutoMate, co jest jak posiadanie kolejnego bardzo doświadczonego „pierwszego oficera”, który będzie obserwował statek. System pomaga w wykonywaniu zakrętów i zakrętów trudnych cieków wodnych.

Autonomiczne systemy morskie

Ta firma z siedzibą w Massachusetts jest liderem wśród bezzałogowych dronów żeglarskich. Datamaranie poruszają się autonomicznie, aby zbierać dane oceaniczne. Są tworzone, aby umożliwić duże pakiety ładunku. Dzięki zautomatyzowanemu systemowi i panelom słonecznym są w stanie nawigować przez dłuższy czas. Przede wszystkim chwalą się swoimi technologiami w zaawansowanych badaniach metoceanowych, które zbierają „profile prędkości wiatru z wysokością, prądem wody, przewodnością, profile temperatury z głębokością, batymetrią w wysokiej rozdzielczości, profilowaniem poddennym, pomiarami magnetometru”

Mayflower

Oczekuje się, że autonomiczny statek o nazwie Mayflower będzie pierwszym dużym statkiem, który odbędzie bezzałogową podróż transatlantycką.

Żaglowce

Ten autonomiczny statek bezzałogowy wykorzystuje do nawigacji zarówno energię słoneczną, jak i wiatrową.

DARPA

Sea Hunter to autonomiczny bezzałogowy pojazd nawodny (USV) wprowadzony na rynek w 2016 roku w ramach programu DARPA Anti-Submarine Warfare Continuous Trail Unmanned Vessel ( ACTUV ).

Podwodne

Pojazdy podwodne były głównym przedmiotem automatyzacji takich zadań, jak inspekcja rurociągów i tworzenie map podwodnych.

Roboty wspomagające

Miejsce

Ten robot to czteronożny, zwinny robot, który został stworzony, aby móc poruszać się po wielu różnych terenach na zewnątrz i wewnątrz. Może chodzić samodzielnie, nie zderzając się z niczym. Wykorzystuje wiele różnych czujników, w tym kamery wizyjne 360 ​​i żyroskopy. Jest w stanie utrzymać równowagę nawet po przesunięciu. Ten pojazd, mimo że nie jest przeznaczony do jazdy, może przewozić ciężkie ładunki dla pracowników budowlanych lub personelu wojskowego w trudnym terenie.

Zmiana kodeksu drogowego

Wielka Brytania rozważa sposób na zaktualizowanie brytyjskiego kodeksu drogowego dla zautomatyzowanego kodu:

Pojazdy zautomatyzowane mogą wykonywać wszystkie zadania związane z prowadzeniem pojazdu, przynajmniej w niektórych sytuacjach. Różnią się one od pojazdów wyposażonych w funkcje wspomagania jazdy (takie jak tempomat i pomoc w utrzymywaniu pasa ruchu ), które wykonują niektóre zadania, ale za jazdę nadal odpowiada kierowca. Jeśli prowadzisz pojazd z funkcjami wspomagania jazdy, MUSISZ zachować kontrolę nad pojazdem.

—  proponowane zmiany do Kodeksu Drogowego

Jeśli pojazd jest zaprojektowany tak, aby wymagał wznowienia jazdy po otrzymaniu wezwania, podczas gdy pojazd sam jedzie, MUSISZ pozostać w pozycji umożliwiającej przejęcie kontroli. Na przykład nie powinieneś wychodzić z siedzenia kierowcy. Nie powinieneś być tak rozproszony, że nie możesz odzyskać kontroli, gdy zostaniesz poproszony przez pojazd.

—  proponowane zmiany do Kodeksu Drogowego

Obawy

Brak kontroli

Poprzez poziom autonomii wykazano, że im wyższy poziom autonomii, tym mniej kontroli mają ludzie nad swoimi pojazdami (najwyższy poziom autonomii wymagający zerowej interwencji człowieka). Jedna z nielicznych obaw dotyczących rozwoju automatyzacji pojazdów wiąże się z zaufaniem użytkowników końcowych do technologii sterującej pojazdami zautomatyzowanymi. Zgodnie z ogólnokrajowym badaniem przeprowadzonym przez Kelley Blue Book (KBB) w 2016 r. wykazano, że większość ludzi nadal wolałaby mieć pewien poziom kontroli nad własnym pojazdem, zamiast korzystać z autonomii na poziomie 5, lub innymi słowy, całkowicie autonomiczny. Zdaniem połowy respondentów idea bezpieczeństwa w pojeździe autonomicznym maleje wraz ze wzrostem poziomu autonomii. Ta nieufność do autonomicznych systemów jazdy nie zmieniła się przez lata, kiedy ogólnopolskie badanie przeprowadzone przez Fundację AAA na rzecz Ruchu i Bezpieczeństwa (AAAFTS) w 2019 r. wykazało ten sam wynik, co badanie KBB w 2016 r. Badanie AAAFTS wykazało, że chociaż ludzie pewien poziom zaufania do pojazdów zautomatyzowanych, większość ludzi ma również wątpliwości i nieufność do technologii stosowanej w pojazdach autonomicznych, przy czym największy nieufność do pojazdów autonomicznych poziomu 5. Jak wynika z badania AAAFTS, zaufanie ludzi do autonomicznych systemów jazdy wzrosło wraz ze wzrostem poziomu ich zrozumienia.

Awarie

Prototyp autonomicznego samochodu Uber testowany w San Francisco.

        Możliwość wystąpienia awarii technologii pojazdów autonomicznych jest również jedną z przyczyn nieufności użytkowników do systemów jazdy autonomicznej. W rzeczywistości jest to obawa, na którą głosowała większość respondentów w ankiecie AAAFTS. Mimo że pojazdy autonomiczne mają na celu poprawę bezpieczeństwa ruchu drogowego poprzez minimalizację wypadków i ich dotkliwości, nadal powodują ofiary śmiertelne. Do 2018 r. miało miejsce co najmniej 113 wypadków związanych z pojazdami autonomicznymi. W 2015 r. Google zadeklarował, że w ich zautomatyzowanych pojazdach wystąpiły co najmniej 272 awarie, a kierowcy musieli interweniować około 13 razy, aby zapobiec ofiarom śmiertelnym. Ponadto inni producenci pojazdów zautomatyzowanych również zgłaszali awarie pojazdów zautomatyzowanych, w tym incydent samochodowy Uber. Wypadek autonomicznego samochodu Uber, który miał miejsce w 2018 roku, jest jednym z przykładów wypadków pojazdów autonomicznych, które są również wymienione w Liście ofiar śmiertelnych samochodów autonomicznych. Jeden z raportów sporządzonych przez Krajową Radę Bezpieczeństwa Transportu (NTSB) wykazał, że autonomiczny samochód Uber nie był w stanie zidentyfikować ofiary w czasie wystarczającym do tego, aby pojazd zwolnił i uniknął zderzenia z ofiarą.

Etyczny

Kolejną obawą związaną z automatyzacją pojazdów są jej kwestie etyczne. W rzeczywistości pojazdy autonomiczne mogą napotkać nieuniknione wypadki drogowe. W takich sytuacjach należy wykonać wiele ryzyk i obliczeń, aby zminimalizować szkody, jakie może spowodować wypadek. Kiedy ludzki kierowca napotka nieunikniony wypadek, podejmie spontaniczne działanie oparte na logice etycznej i moralnej. Jednak gdy kierowca nie ma kontroli nad pojazdem (autonomia 5 poziomu), system pojazdu autonomicznego jest tym, który musi podjąć natychmiastową decyzję. W przeciwieństwie do ludzi, pojazdy autonomiczne nie mają refleksu i mogą podejmować decyzje jedynie na podstawie tego, do czego są zaprogramowane. Jednak sytuacja i okoliczności wypadków różnią się od siebie i jedna decyzja może nie być najlepszą decyzją w przypadku niektórych wypadków. Na podstawie dwóch badań naukowych z 2019 r. wdrożenie w ruchu w pełni zautomatyzowanych pojazdów, w których nadal obecne są pojazdy półautomatyczne i niezautomatyzowane, może prowadzić do wielu komplikacji. Niektóre wady, które nadal wymagają rozważenia, to struktura odpowiedzialności, podział odpowiedzialności, sprawność w podejmowaniu decyzji oraz wydajność pojazdów autonomicznych w ich zróżnicowanym otoczeniu. Mimo to badacze Steven Umbrello i Roman V. Yampolskiy proponują, że podejście do projektowania wrażliwe na wartość jest jedną z metod, które można wykorzystać do projektowania pojazdów autonomicznych, aby uniknąć niektórych z tych problemów etycznych i projektowania z myślą o wartościach ludzkich.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki