Zo komen we in een wereld vol auto's zonder bestuurder

Advertentie

Autorijden is een van die taken die zo vervelend, gevaarlijk en veeleisend is dat het bijna schreeuwt om door robots te worden afgehandeld. Onlangs heeft de technologie eindelijk begonnen met Het vervoer van morgen: geweldige uitvindingen die onze manier van pendelen kunnen veranderenDe loop van de menselijke beschaving is altijd gevormd door transport. Het transport van morgen lost misschien niet al deze problemen op, maar het kan sommige oplossen - en het is belangrijk om over de kwestie na te denken... Lees verder gezond verstand in te halen. De elevator pitch voor zelfrijdende auto's is een no-brainer.

1,2 miljoen mensen sterven elk jaar bij auto-ongelukken, en 50.000 zijn verminkt. We zouden bijna al die levens kunnen redden. Miljoenen mensen verspillen miljarden uren aan woon-werkverkeer. Nu kunnen ze werken, Netflix kijken of een boek lezen. Met robotauto's zouden we parkeerplaatsen en files kunnen wegwerken.

Blinden, ouderen en mensen die te jong zijn om te rijden, zouden zich vrij kunnen bewegen zonder een menselijke bestuurder. De besparingen in levens, dollars en productiviteit zijn niet te overzien. Machines worden niet dronken, moe of afgeleid. Ze volgen de verkeersregels precies. Dit zijn dingen die iedereen wil, met

verstrekkende gevolgen De schokkende effecten van de Google Driverless Car [INFOGRAPHIC]De toekomst is dichterbij dan je zou denken. Dankzij de uiterst geheime onderzoeksafdeling van Google, Google X, zijn auto's zonder bestuurder nu een realiteit en kunnen ze in de niet al te verre toekomst de mainstream bereiken... Lees verder - de vraag van honderd miljard dollar is: hoe lang duurt het voordat we daar zijn?

Een wereld van zelfrijdende auto's

Google beschrijft het project in a recente blog-update zoals dit:

“Sinds we zijn begonnen met het Google-project voor zelfrijdende auto's, hebben we gewerkt aan het doel van voertuigen die de hele last van het autorijden kunnen dragen. Stelt u zich eens voor: u kunt tijdens de lunch een ritje naar het centrum maken zonder een buffer van 20 minuten om een ​​parkeerplaats te vinden. Senioren kunnen hun vrijheid behouden, zelfs als ze hun autosleutels niet kunnen houden. En dronken en afgeleid rijden? Geschiedenis. […] ze brengen je met een druk op de knop waar je heen wilt. En dat is een belangrijke stap in de richting van het verbeteren van de verkeersveiligheid en het transformeren van de mobiliteit voor miljoenen mensen.”

Autonome auto's zijn de afgelopen jaren een hot topic geweest, waarbij Google de leiding had. Google heeft zijn vloot van experimentele robotauto's meer dan 1,1 miljoen kilometer zonder ernstig incident, en heeft onlangs een nieuw elektrisch prototype met lage snelheid in première gebracht om verfijn het rijden in de stad - zonder stuur of remmen.

buiten Google, Toyota, Honda, en Ford ze hebben allemaal hun eigen projecten voor zelfrijdende auto's, hoewel geen van hen bijna zo geavanceerd is als die van Google. In feite hebben verschillende autofabrikanten het idee van volledig autonome auto's als te uitdagend afgedaan en zich in plaats daarvan geconcentreerd op rijhulpfuncties.

Google heeft van zijn kant een agressieve tijdlijn voor commercialisering geschetst, in de hoop samen te werken met autofabrikanten om autonoom rijdende voertuigen vrijgeven waarop Google-software wordt uitgevoerd en door derden zijn vervaardigd vóór het einde van de decennium. Google is zelfs van plan deze voertuigen uiterlijk op de markt te brengen 2018. Dus wat staat dat doel in de weg?

Technologische uitdagingen

Het prototype van Google is echt heel goed, maar het is niet perfect. Zo werkt de auto nu:

Het primaire zintuig van de robot is een draaiende LIDAR-toren op het dak van de auto. De LIDAR-toren schildert de wereld rond de auto met een infrarode laserstraal op zeer hoge snelheid. Door de positie en intensiteit van het teruggekaatste laserlicht vast te leggen, kan een eenvoudig algoritme voor machinevisie snel een berekenen driedimensionale kaart van de objecten rondom de auto, vele malen per seconde, waardoor objecten zoals auto's, voetgangers, trottoirs, en verkeerskegels.

De auto heeft als secundair zintuig een aantal camera's die hij gebruikt om aanvullende informatie te verzamelen over de wereld eromheen (signalen van fietsers en andere auto's herkennen en de status van verkeerslichten lezen en tekens). Ten slotte heeft de auto een GPS, die tot op enkele meters nauwkeurig aangeeft waar hij zich in de ruimte bevindt.

Geen van deze zintuigen is op zichzelf goed genoeg om de auto te sturen, maar door slimme software te gebruiken om deze gegevensbronnen samen te smelten, is de auto in staat om intelligente rijbeslissingen te nemen. Om de taak gemakkelijker te maken, gebruikt Google al jaren streetview-auto's met LIDAR-torentjes erop - auto's die u niet alleen met rare reizen naar het verleden Reis terug in de tijd met Google Street ViewGoogle Street View is de beste tool geweest om in tachtig seconden de wereld rond te reizen. Nu kun je met een eenvoudige maar leuke update op Google Street View de tijd terugdraaien. Lees verder , zijn systematisch straten over de hele wereld in 3D in kaart gebracht.

Al deze gegevens zijn nauwkeurig getagd om de computer van de auto te laten weten waar de verkeerslichten staan, en wat de snelheidslimieten en rijstrookaanduidingen voor elke weg zijn.

De robot kan zijn GPS-positie verfijnen door zijn huidige LIDAR-gegevens te vergelijken met oude 3D-kaarten van de straat waar hij zich bevindt, om ervoor te zorgen dat dit niet het geval is. uit zijn rijstrook drijven (hierdoor kan hij ook navigeren wanneer GPS geen optie is, zoals wanneer hij door een tunnel of een parkeerplaats rijdt garage). Bovendien heeft de auto toegang tot de metadata voor zijn lokale omgeving om hem te vertellen wanneer de snelheid verandert en om te weten waar hij moet zoeken naar verkeerslichten.

Deze combinatie van hardware en software kan veel opmerkelijke dingen: het kan de bewegingen van fietsers en voetgangers zien en voorspellen. Het kan bouwkegels en wegen die zijn geblokkeerd door omleidingsborden identificeren en de bedoelingen van verkeersagenten afleiden met borden.

Hij kan vierrichtingsstops aan, past zijn snelheid op de snelweg aan om het verkeer bij te houden en past zelfs zijn rijstijl aan om de rit comfortabel te maken voor zijn menselijke lading. De software is zich ook bewust van zijn eigen dode hoeken en gedraagt ​​zich voorzichtig als er kruisend verkeer is of zich daar een voetganger verstopt.

Er zijn helaas ook sommige dingen die de auto niet kan. Het grootste probleem is het weer: de auto's van Google zijn voornamelijk getest in Californië. Bij een grotere uitrol over de hele wereld zullen autonome auto's gracieus moeten omgaan met plotselinge overstromingen, zware mist en diepe sneeuw. Dat is een probleem, want al die knoeien serieus met de zware lifter van de zintuigen van de robot: de LIDAR.

Sneeuw en stilstaand water verstrooien de laserstraal, waardoor het moeilijk is om betrouwbaar gegevens te verzamelen, en mist of zware regen kan de afstand die de LIDAR kan zien drastisch verkleinen. Zonder een betrouwbare LIDAR ligt de robot letterlijk dood in het water.

Het oplossen van het weerprobleem is nog een open onderzoeksgebied. Als we geluk hebben, is het misschien mogelijk om slimme algoritmen voor het filteren van ruis te gebruiken om zinvolle gegevens te extraheren, zelfs uit vertroebelde LIDAR, of verschuif de last naar de camera's, waardoor de robot kan blijven manoeuvreren, hoewel waarschijnlijk op een verminderde snelheid.

Als dat niet het geval is, kan het nodig zijn om een ​​nieuwe reeks sensoren toe te voegen (misschien SONAR of RADAR) om de robot 3D-mappingmogelijkheden te geven, zelfs in het geval van een LIDAR-storing. Hoe dan ook, Google werkt eraan.

Een dieper probleem is echter wat de lange staart wordt genoemd. Zie het als volgt: het merendeel van het rijden dat zelfrijdende auto's zullen moeten doen, is op de snelweg. Voor een robot is rijden op de snelweg eenvoudig. Het volgende gebruiksscenario is waarschijnlijk rijden op lage snelheid in de stad bij mooi weer, waar robots ook behoorlijk goed in zijn.

Hoewel deze waarschijnlijk 90% van alle rijsituaties vertegenwoordigen waarmee de auto's ooit te maken zullen krijgen, zijn ze helaas niet de enige twee mogelijkheden. Hoe zit het met optochten? Hoe zit het met ambulances? Rots glijbanen? Auto ongelukken? Platte banden? Jaywalking honden? Wegenbouw? Tornado's? Aan de kant gezet door de politie?

Het punt is dat als je de lijst met zaken doorloopt die de auto moet afhandelen, gesorteerd op waarschijnlijkheid, je ontdek dat er een bijna oneindig aantal van zijn, elk met een klein stukje van de waarschijnlijkheidstaart. Je kunt gedrag niet voor elke mogelijkheid hard coderen.

Je moet accepteren dat je robotauto uiteindelijk iets tegenkomt dat je niet had gepland, en zich onjuist zal gedragen. Er kunnen zelfs mensen omkomen. Het beste wat u kunt doen, is proberen voldoende gevallen goed genoeg te behandelen zodat de robot nog steeds veiliger te gebruiken is dan een door mensen bestuurde auto.

Op dit moment staat de Google-auto nog niet ver genoeg op die lijst, maar hij begint dichtbij te komen en Google werkt aan de ontwikkeling van veilig terugvalgedrag om ervoor te zorgen dat de auto niemand actief schade berokkent, zelfs niet in het geval van softwarestoringen of onvoorzien rijden voorwaarden.

De methode van Google om deze gevallen op te bouwen is slim: het bedrijf heeft een beleid dat wanneer de auto een fout maakt of een mens wordt gedwongen om de controle over te nemen, het incident is gelogd, en de software wordt herzien totdat deze gesimuleerde versies van hetzelfde scenario kan doorstaan. Alle grootschalige wijzigingen aan de software worden getoetst aan deze database van incidenten om er zeker van te zijn dat er niets per ongeluk is gebroken.

Er zijn ook zachtere beperkingen - de LIDAR-torentjes die door de robots worden gebruikt, klokken momenteel op meer dan $ 30.000. Het goede nieuws is dat dit grotendeels komt omdat die LIDAR-torentjes een speciaal item zijn dat voor slechts een paar toepassingen wordt gebruikt. Massaproductie zal die kosten zeker verlagen.

Bovendien, als zelfrijdende auto's worden geadopteerd onder het cabinemodel (waarschijnlijk geleverd door Google's protégé, Uber), zal de benodigde verhouding tussen auto's en autogebruikers waarschijnlijk laag zijn: mensen die naar vergelijkbare plaatsen gaan, kunnen samen worden gecarpoold door gecentraliseerde routesoftware in ruil voor lagere kosten, en auto's kunnen min of meer continu blijven gebruik. Dit verlaagt de kosten per gebruiker drastisch, zelfs als de auto's zelf erg duur zijn.

Juridische uitdagingen

Zelfrijdende auto's klinken ongeveer als een boodschappenlijstje met dingen die regelgevers bang maken: autonome robots met dodelijke geweld, ontwrichtende nieuwe technologie, gemechaniseerde werkloosheid en grote bedrijven die miljoenen camera's over de hele wereld plaatsen wereld.

Robotauto's zullen waarschijnlijk mensen doden (hoewel in een veel lager tempo dan menselijke chauffeurs), ze zullen miljoenen vrachtwagens verdringen chauffeurs en honderdduizenden taxichauffeurs, en ze zullen Google voorzien van een enorme hoeveelheid persoonlijke gegevens over hun gebruikers. Onnodig te zeggen dat er enige weerstand zal zijn tegen het legaliseren van zelfrijdende auto's, vooral omdat ze ingrijpende herzieningen vereisen van de regelgevende infrastructuur die al in het spel is.

Om zelfrijdende auto's een legaal, mainstream onderdeel van ons leven te laten worden, zullen we een aantal zeer oude wettelijke voorschriften: waaronder het idee dat de mens op de bestuurdersstoel van een auto verantwoordelijk is voor zijn acties.

De staten die voorlopige regelgeving hebben uitgevaardigd om het testen van autonome voertuigen mogelijk te maken (inclusief Californië en Nevada) hebben een verscheidenheid aan juridische snelkoppelingen gebruikt om het onderzoek te laten plaatsvinden plaats.

In Californië bijvoorbeeld, de persoon die de reis van de auto initieert is wettelijk de exploitant, zelfs als ze op dat moment niet echt in de auto zitten. Dit is een duidelijk ontoereikend antwoord op de lange termijn, aangezien dit betekent dat (bijvoorbeeld) de operator kunnen worden aangeklaagd voor rijden onder invloed, zelfs als ze niet in de buurt waren van het voertuig dat ze onderweg hadden drinken.

Californië hoopt meer permanente regelgeving voor dergelijke consumentenvoertuigen vrij te geven tegen begin 2015, maar Consumer Watchdog, een onafhankelijke belangenbehartigingsgroep, lobbyt bij hen om de verordening achttien maanden uit te stellen om grondiger veiligheidstests mogelijk te maken.

Google hoopt wetgevers aan te moedigen om de aansprakelijkheid voor de acties van de auto neer te leggen bij de fabrikanten van de zelfrijdende hardware, die zij zien als de eerlijkste manier om schuld te verdelen: het lijkt dwaas voor de wet om een ​​menselijke operator verantwoordelijk te houden voor gedrag waar ze geen controle over hebben over.

De betrokken toezichthouders toegeven dat wetgeving voor autonome voertuigen een moeilijk probleem is:

"We zijn erg goed in het licentiëren van chauffeurs en het reguleren van voertuigen en de autoverkoopindustrie, maar we hebben niet veel expertise in het ontwikkelen van dat soort normen", zei Soublet. "Dus als we dat soort dingen beginnen te benaderen, moeten we ons terugtrekken. We hebben niet de technische mogelijkheden om het te doen. We moeten hier vanuit een reguleringsperspectief komen waar we als afdeling toe in staat zijn.”

Wel zijn ze het erover eens dat het veld de moeite waard is.

“Het is een kwestie die je aantrekt. Het is onze toekomst. We vinden het heel spannend om te werken aan […] Brian [Soublet] en ik, we kunnen niet geloven dat we hieraan werken. Het is iets dat de manier waarop we allemaal leven zal veranderen."

Federale regelgeving is onderweg, maar komt mogelijk pas over een aantal jaren. De National Highway Traffic Safety Administration heeft een voorlopige verklaring over de kwestie uitgebracht, waarin zij enig enthousiasme uitdrukte voor het vooruitzicht van volledig autonome voertuigen.

“Amerika bevindt zich op een historisch keerpunt voor autoreizen. De relaties van motorvoertuigen en chauffeurs met hen zullen de komende tien tot twintig jaar waarschijnlijk aanzienlijk veranderen, misschien meer dan ze in de afgelopen honderd jaar zijn veranderd.”

De NHTSA lijkt echter ook niet voorbereid om in de nabije toekomst duidelijke regelgeving uit te vaardigen, en is van plan om deze regelgevingskwesties grotendeels over te laten aan individuele staten, waardoor de mogelijkheid wordt vergroot dat slecht gereguleerde staten 'dode zones' zijn die autonome auto's op cross-country roadtrips moeten vermijden. Dit is waar het goede nieuws begint. De hoopvolle moeder van deze machines is Google, dat toevallig ook een van de grootste lobby-molochen in de Verenigde Staten is (het staat op de achtste plaats en verslaat Boeing en Lockheed Martin). Google is goed voorbereid om regelgeving in een vorm te brengen die vriendelijk is voor de toekomst van autonome voertuigen.

De weg voor ons

Als er een simpele boodschap is om de situatie op dit moment weg te nemen, dan is het deze: de uitdagingen die nog moeten worden opgelost voordat autonome voertuigen mainstream kunnen worden, zijn moeilijk en substantieel. De technologie en juridische infrastructuur zijn momenteel niet aanwezig om deze voertuigen echt hun potentieel te laten vervullen. Deze problemen zijn echter ook goed gedefinieerd, oplosbaar en worden onderzocht door enkele van de slimste mensen op aarde.

Er is een zeer goede kans dat de technologie in ieder geval klaar zal zijn om te worden ingezet in testmarkten zoals Californië en Nevada tegen de voorlopige 2018-datum van Google. Er is een nog grotere kans dat de technologie over tien jaar de manier waarop bijna iedereen op aarde leeft radicaal zal hebben veranderd.

Deze veranderingen zullen variëren van de autocultuur (het einde van het autobezit als overgangsritueel voor volwassenen), de manier waarop mensen werken en met elkaar omgaan, en de manier waarop we onze steden ontwerpen. Als deze uitdagingen kunnen worden aangegaan, zal dit de belangrijkste verandering in transport zijn sinds de uitvinding van de auto.

Functieafbeelding: “De liefdesbug“, door JD Hancock
Afbeeldingen: "Google zelfrijdende auto bij het Computer History Museum", door Don DeBold, "Google zelfrijdende auto", door Roman Boed, "Toyota zelfrijdende auto", David Berkowitz, "Velodyne High-Def LIDAR“, Steve Jurvetson