Регулирование и инфраструктура для транспорта нового поколения

За последние несколько лет в индустрии производства беспилотных автомобилей произошел невероятный прогресс. Все указывает на то, что будущее, в котором мы сможем сесть в машину и заниматься своими делами, а она сама везет нас до места назначения, уже совсем не за горами. Правда, до полной автоматизации транспортных средств дело пока не дошло – несмотря на то, что машины становятся все более самостоятельными, участие в процессе водителя все еще необходимо.

Существует отдельная классификация для беспилотных автомобилей, которая разработана Сообществом автомобильных инженеров (SAE) и содержит шесть уровней:

• уровень 0: система предупреждает об опасности и может вмешиваться в управление (например, экстренное торможение), но не управляет автомобилем постоянно;
• уровень 1: водитель должен быть готов в любой момент взять управление на себя. Могут присутствовать следующие автоматизированные системы: круиз-контроль (ACC, Adaptive Cruise Control), автоматическая парковочная система и система предупреждения о сходе с полосы (LKA, Lane Keeping Assistance) второго типа;
• уровень 2: водитель должен реагировать, если система не смогла справиться самостоятельно. Система управляет ускорением, торможением и рулением. Система может быть отключена;
• уровень 3: водитель может не контролировать машину на дорогах с "предсказуемым" движением (например, автобаны), но должен быть готов взять управление;
• уровень 4: аналогичный 3-му уровню, но уже не требует внимания водителя;
• уровень 5: со стороны человека не требуется никаких действий, кроме старта системы и указания пункта назначения. Автоматизированная система может доехать до любой точки назначения, если это не запрещено законом [1].

Тестирование беспилотных автомобилей

Сейчас беспилотные автомобили тестируются в довольно "тепличных" условиях: километры идеального дорожного полотна, имеющего мало общего с реальной ситуацией на дорогах. Так, например, в ноябре 2017 г. в Южной Корее открылась первая секция тестового полигона для самоуправляемых автомобилей площадью 323 749 кв. м. Площадка, получившая название K-City, расположена приблизительно в 32 км от южнокорейской столицы – Сеула.

Для симуляции реальных южнокорейских дорог и улиц на объекте будут возведены центральные городские и пригородные дороги, городская инфраструктура и множество домов.

В США тоже имеется крупный испытательный полигон Castle площадью 404 668 кв. м. [2].

Однако уже сейчас есть отдельные площадки, где происходит тестирование в режиме реального времени. В Сингапуре, например, работает шесть беспилотных такси, которые вполне уверенно ездят по улицам города.

Повышение уровня интеллекта автомобиля

В настоящий момент состояние дорог в разных странах различно, и у беспилотников, разумеется, есть некоторые проблемы. Хотя уже сейчас автомобили оснащены радаром, лазерными датчиками и камерами высокого разрешения; настройка в первую очередь произведена на объекты, лежащие на уровне дорожного полотна, а ямы, лежащие ниже, находятся за гранью понимания машины. Темное пятно на дороге может быть ямой, рисунком или просто лужей. Например, робомобиль может "в панике" затормозить перед темным пятном, которое на самом деле окажется тенью от какого-то объекта.

Решение – опять же в увеличении количества и развитии качества датчиков, в частности лидаров. Лидар не перепутает яму с тенью, поскольку основан на световом принципе восприятия информации. Другой вариант – умная дорога, которая будет предупреждать автомобиль о своих недостатках [3].

Киберугрозы для беспилотников

В случае перехода автомобилей к беспилотному управлению киберугрозы являются особой причиной для беспокойства, т.к. в результате действий злоумышленников могут пострадать люди. Теоретически хакер может взломать сеть, остановить передачу данных, выключить тормоза или просто остановить машину.

Чтобы получить доступ ко всем функциям транспорта, хакерам нужно взломать центральный компьютер управления. Тогда они смогут увеличивать скорость, менять пункт назначения или скачивать данные владельца. Для этого в систему необходимо загрузить вирусную программу: это можно сделать либо напрямую, подключив к машине удаленное устройство, либо через общественный Wi-Fi.

Вирусная программа может прятаться в публичной сети, дожидаясь, когда случайный водитель разрешит машине подключиться. После этого судьба транспорта переходит в руки злоумышленника. Хакеры могут заблокировать машину, украсть из нее данные или воспользоваться как оружием [5].

В международной компании, специализирующейся на средствах киберзащиты для автомобилей, считают, что какой-то единый продукт не может подойти для этих целей: различные решения, предназначенные для разных частей подключенного автомобиля, должны интегрироваться между собой, чтобы была обеспечена полная защита.

Автопроизводители и производители решений для автомобилей инвестируют в развитие этого направления кибербезопасности. Ряд автопроизводителей создал специальные программы поощрения лиц, которые сообщат о брешах в безопасности систем своих машин.

Отвечая на запросы рынка, появляется все больше компаний, разрабатывающих специализированные решения для автомобилей.

Драйверы автономного вождения

На пути к беспилотным автомобилям еще предстоит решить много технологических и юридических задач. Разработчики сходятся во мнении, что одна из ключевых – обеспечить автомобили возможностями высокоскоростного сетевого подключения. Сети пятого поколения рассматриваются как драйвер технологий автономного вождения: они позволят автомобилю максимально оперативно получать информацию и взаимодействовать с другими автомобилями и окружающей его инфраструктурой.

Минимальные задержки передачи информации, которые ожидаются в 5G, являются критическими для беспилотных автомобилей при их массовом использовании. Высокоскоростная связь позволит мгновенно принимать и передавать данные от одного автомобиля к другому. Информация об изменениях в движении одного автомобиля, например о торможении, позволит сразу же корректировать действия окружающих его машин.

3GPP (3rd Generation Partnership Project) – организация, утверждающая международные стандарты сотовой связи, – планирует полностью завершить работу по тестированию и стандартизации технологий беспроводной связи пятого поколения в 2020 г.

Для коммуникации с окружающими объектами также разрабатываются специальные системы, позволяющие автомобилю обмениваться данными с другими объектами. Технология Vehicle-to-Everything (V2X) по беспроводной связи позволяет автомобилю получать предупреждения о дорожных условиях и приближающихся автомобилях задолго до того, как они появятся в его поле зрения. Для этого и окружающая инфраструктура должна быть умной. Например, светофоры, дорожная разметка, дорожные знаки.

Развитие IoT позволяет реализовывать концепцию Сonnected Сar, согласно которой машины, находящиеся в движении, мгновенно информируют друг друга о любых изменениях на дороге и адаптируют свое поведение в соответствии со складывающейся ситуацией.

Робомобиль в общественное пользование

Однако уже сейчас распространено мнение, что робомобили найдут свое применение в сфере не частного, а общественного пользования.

Во все беспилотники будут внедрены строгие алгоритмы реагирования на разнообразные дорожные ситуации в строгом соответствии с ПДД. Именно за счет этого предполагается такое колоссальное снижение риска возникновения ДТП. Плюс система будет обучаемая, что позволит расширить список алгоритмов реакции.

Помимо технологических вызовов, для перехода к массовому использованию беспилотников предстоит решить и "моральные" вопросы, связанные с принятием решений автопилотом. Например, должна ли она быть спроектирована таким образом, чтобы защищать жизнь водителя любой ценой, даже если в экстренной ситуации для этого необходимо протаранить толпу пешеходов?

Французские психологи говорят, люди в целом поддерживают идею, что в критической ситуации автомобиль должен врезаться в стену или еще каким-то образом пожертвовать водителем, чтобы спасти большее число пешеходов. При этом те же самые люди хотят ездить в автомобилях, которые защищают водителя любой ценой, даже если это повлечет смерть пешеходов.

Такой конфликт ставит в сложное положение производителей компьютеризированных автомобилей. Автомобиль, который запрограммирован на благо большинства и автомобиль, который запрограммирован для защиты пассажира, – покупатели в подавляющем большинстве выберут второе.

Таким образом, несмотря на кажущуюся близость к очередному технологическому прорыву, мир пока не до конца готов перейти на новый уровень. Есть еще много вопросов, требующих рассмотрения, решения и законодательного закрепления. Однако вполне возможно, что однажды именно человек, который ведет автомобиль самостоятельно, станет чем-то исключительным на дорогах, полных робомобилей.