POVEŞTI AUTO: Maşina autonomă. Cine şi de ce vrea să-ţi fure volanul?

Realitatea unui automobil complet autonom nu este foarte departe. Mai multe companii studiază acest automobil al viitorului, iar timpul când vom fi purtaţi către destinaţie de un automobil autonom nu e departe.

Este imposibil să nu fi auzit de eforturile diverşilor constructori de a produce un automobil autonom. O maşină care să poată merge din punctul A în punctul B fără nici un fel de intervenţie umană. Un automobil care să facă din termenul de şofer un cuvânt demodat. O maşină care foarte posibil nu va mai avea volan şi pedale. Sună straniu, ciudat şi împotriva firii. Dar diverse mijloace de transport autonome există şi funcţionează printre noi. Trenurile de aeroport, anumite rame de metrou din diverse oraşe mari nu mai au nevoie de factorul uman. Acesta supraveghează cel mult sistemul complet automat. Ce-i drept, în lumea trenurilor lucrurile sunt ceva mai simple deoarece acestea au direcţia asigurată. În lumea automobilelor, automatizarea se complică. Dar viitorul ne rezervă surprize.

Diverse forme de autonomie există în lumea auto încă de la începutul secolului. Ba chiar, au existat diverse idei gândite de minţi luminate din antichitate. Leonardo da Vinci şi-a imaginat un fel de cărucior programabil bazat pe un sistem mecanic cu arcuri. O schiţă a sistemului există în Bibloteca Ambrosiana din Milano. Dacă ar fi fost construit, căruciorul lui da Vinci s-ar fi deplasat singur pe o distanţă de 40 metri. În vremuri mai moderne, primele mijloace de transport care au beneficiat de un sistem care permitea ca acestea să nu mai fie controlate direct de omul de la comenzi au fost avioanele. Încă din anii '30 a fost inventat pilotul automat, sistem care le dă voie piloţilor să se ocupe de navigaţie în timpul zborului.

Maşinile autonome: un vis care împlineşte 75 de ani

Maşina viitorului reprezentată în anii '50.

În timpul expoziţiei Futurama organizată de către General Motors în 1939, a venit şi rândul maşinilor să fie imaginate ca vehicule autonome. Americanii şi-au imaginat un automobil care să se conducă singur spre casă sau birou în timp ce pasagerii săi puteau sta de vorbă sau citi ziarul. În acel moment, această viziune părea desprinsă dintr-un roman SF, dar imaginaţia producătorilor auto a fost aprinsă. În anii '50, ideea deja începea să prindă o formă. Inspiraţi din lumea trenurilor, constructorii auto şi-a dat seama că pot crea un automobil autonom, dar acesta are nevoie de ghidare incorporată în calea de rulare. Astfel se năştea idea unei autostrăzi inteligente. Americanii au experimentat cu acest concept, la început la nivel de laborator, apoi în anii '60 s-a luat în considerare construirea unor segmente de autostradă cu elemente de ghidare înglobate în calea de rulare.

Tot în anii '60, Marea Britanie a testat un Citroen DS ce interacţiona cu cabluri magnetice inserate în calea de rulare. Testul a fost efectuat de către Transport and Road Research Laboratory şi a fost un succes, Citroen-ul a rulând cu 130 km/oră fără a devia de la traseu, indiferent de condiţiile meteorologice. Încurajaţi de rezultatele obţinute, specialiştii britanici au continuat să studieze un sistem de pilot automat controlat cu ajutorul cablurilor magnetice din şosea. Studiile arătau că dacă Marea Britanie ar fi adoptat acest sistem, traficul ar fi devenit mai eficient cu 50%, iar numărul accidentelor ar fi scăzut cu 40%. Însă fondurile pentru aceste cercetări au fost retrase la jumătatea anilor '70. 

Primele teste cu maşini ghidate de cabluri magnetice încorporate în calea de rulare.

Primul automobil cu adevărat autonom a fost creat în anii '80 de către Ernst Dickmanns, de la Universitatea din Munchen. El a transformat un van Mercedes-Benz în vehicul autonom care putea rula cu 63 km/oră pe şosele fără trafic. El a fost unul din pionierii acestui fenomen, iar cercetările sale aveau să încurajeze un program european de finanţare numit Project Prometheus. Între 1987 şi 1995, diverse universităţi tehnice şi Grupul Daimler au dezvoltat automobilele-robot VaMP şi VITA-2. Cele două vehicule au parcurs mai bine de o mie de kilometri pe o autostradă spre Paris în trafic şi au reuşit să atingă viteze de 130 km/oră. Dickmanns a mai transformat şi un model S-Klasse în vehicul autonom. Acesta a parcurs fără probleme distanţa dintre Munchen şi oraşul danez Odense. Automobilul folosea un computer şi putea reacţiona în timp real. Uneori avea nevoie de intervenţie umană, dar a reuşit să parcurgă aproape 160 km fără ca cel de la volan să fie nevoit să intervină. 

Intervenţia militară

La începutul anilor 2000, interesul pentru vehicule autonome a trecut în zona militară. Armata americană a finanţat mai multe proiecte de cercetare care urmăreau crearea unor vehicule autonome ce puteau naviga pe teren dificil. DARPA, agenţia guvernamentală americană ce finanţează diverse proiecte ce pot avea aplicaţii militare a susţinut ALV (Autonomous Land Vehicle), un vehicul autonom ce a foslosit tehnologia laser pentru a se deplasa. DARPA avea să creeze apoi o competiţie numită Darpa Grand Challenge dedicată vehiculelor autonome. Aceasta a debutat în 2004, mai multe universităţi americane înscriindu-se cu proiecte, iar unele dintre ele au colaborat şi cu constructorii auto. Unele dintre cele mai cunoscute proiecte implicate în această competiţie sunt Junior, un Volkswagen Passat Variant autonom înscris de Universitatea din Stanford la ediţia din 2007, şi Boss, un Chevrolet Tahoe pus la punct de către Universitatea Carnegie Mellon din Pittsburgh. Boss a câştigat ediţia 2007 înregistrând o viteză medie de 22.5 km/oră. 

Rularea automată în zilele noastre

În prezent, o serie de mari constructori auto şi nu numai studiază serios automobilul autonom. Avansul luat de tehnologie, camerele de luat vederi din ce în ce mai mici şi mai performante, tehnologia RADAR şi LIDAR, precum şi maparea drumului cu ajutorul fasiculelor laser permit în ziua de azi creearea unui automobil autonom performant. Google este printre companiile care au în dezvoltare un asemenea automobil, deşi nu este este un constructor consacrat. Evident, mărci precum Mercedes-Benz, Nissan, Volvo, Ford, Audi, Toyota, General Motors, BMW şi Volkswagen testează şi ele vehicule fără şofer, aliniindu-se astfel la tendinţe

De fapt, o parte din sistemele care permit ca un automobil să se conducă singur există deja pe unele automobile de serie. Cel mai des întâlnit element este pilotul automat adaptiv. Pe baza unui sistem radar montat în partea frontală a maşinii, aceasta poate estima constant distanţa faţă de vehiculul din faţă şi îşi poate adapta viteza în consecinţă. Mai mult, o parte dintre automobilele premium au sisteme ce aduc corecţii automate traiectoriei, dacă cel de la volan este distras şi părăseşte accidental banda de rulare. Alţi constructori au preferat să aplice aceste sisteme în zona siguranţei active. Astfel, mulţi constructori oferă deja posibilitatea opririi automate în caz de impact iminent atunci când maşina se deplasează la viteze reduse adaptate traficului urban. 

Tocmai pentru a face diferenţa între diversele nivele de asistare a automobilelor moderne, organismul american NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) a elaborat un sistem de clasare care aşează maşinile în funcţie de gradul de autonomie pe care-l deţin:

Nivel 0 - Cel de la volan are mereu controlul asupra vehiculului
Nivel 1 - O serie de sisteme ce pot controla vehiculul sunt automate: ESP sau frânare automată.
Nivel 2 - Cel puţin două sisteme automate pot funcţiona concomitent: Cruise Control Adaptiv şi Lane Assist.
Nivel 3 - Cel de la volan poate ceda controlul asupra funcţiilor principale în anumite condiţii. Automobilul "simte" însă când este nevoie de control uman şi poate acorda un timp suficient pentru ca cel de la volan să poată relua controlul.
Nivel 4 - Vehiculul poate controla automat toate funcţiile pe întreaga durată a traseului, fără nici un fel de intervenţie umană. De la pornire până la oprire şi parcare, totul este controlat automat. Pot exista şi maşini fără pasageri.

Avantaje şi dezavantaje

Maşini de nivelul 3 şi 4 există în acest moment doar în stadiu experimental. Dar modelele de serie nu sunt foarte departe. Ceea ce ridică întrebaări legate de avantajele şi dezavantajele implicate de un astfel de automobil. Ne putem baza doar pe tehnologie pentru a parcurge drumul către birou sau către casă? Într-o primă fază, cel mai probabil vom face acest lucru, dar sub atenta supraveghere a celui de la volan. Putem face o analogie cu industria aviaţiei, acolo unde pilotul automat permite ca avionul să zboare singur către destinaţia setată şi uneori chiar să şi aterizeze complet automat. Însă cei doi piloţi vor fi mereu prezenţi în cockpit pentru a supraveghea acţiunile sistemului automat şi pentru a-i da acestuia informaţii necesare despre destinaţie şi altitudine. Acelaşi lucru vom face şi la bordul maşinilor noastre în viitorul apropiat. Vom putea controla manual, ca şi până acum, toate sistemele, dar pe autostradă vom activa pilotul automat şi ne vom putea relaxa. La început vom fi atenţi la cum controlează acesta maşina, dar apoi ne vom putea ocupa şi de alte activităţi, la fel cum fac şi piloţii de avioane. Putem citi o revistă, să ne verificăm mailurile, sau să purtăm o discuţie relaxată cu ceilalţi colegi de drum. 

Avantajele sunt evidente: mai puţine accidente, trafic mai fluid şi mult mai relaxat pentru ocupanţii vehiculelor. Rularea la viteze de autostradă se va putea face la viteze mai mari deoarece viteza de reacţie a sistemului automat este mult mai mare faţă de cea a unui operator uman. Poliţia rutieră nu va mai fi necesară deoarece sistemele automate nu încalcă legea. Vor exista avantaje în zona asigurărilor, pentru că o maşină autonomă este mult mai sigură şi prezintă o garanţie în plus pentru asiguratori că nu va fi implicată în accidente. Automobilul autonom ne va salva şi mult timp, deoarece va fi mult mai eficient. În plus, nu trebuie să stea în parcare să ne aştepte: îl putem trimite să transporte pe altcineva din familie în timp ce suntem la muncă sau îl putem împrumuta unui coleg care are nevoie de transport, pentru că oricum acesta va fi doar un pasager, talentul său ca şofer devenind irelevant. 

Vor exista, bineînţeles, şi dezavantaje. Va trebui definit un cadru legal pentru operarea automobilelor autonome. Cine va fi vinovat în caz de accident? În plus, şoferii vor fi reticenţi în a ceda controlul unui sistem automatic, chit că acesta este mai exact şi mai puţin riscant decât omul. Apoi, ca în cazul oricărui aparat, software-ul sau hardware-ul poate ceda din diverse motive. Securitatea cibernetică poate fi un alt dezavantaj, la fel şi dispariţia joburilor ce depind de automobil. Şoferii de taxi sau serviciile de parcare vor deveni redundante. În ţările în dezvoltare, automobilele autonome vor avea probleme cu marcajele şterse sau acoperite de apă sau zăpadă, precum şi cu zonele de drum aflate temporar în construcţie şi nesemnalizate pe hărţi.

FEATURE: Cât de departe suntem de automobilul care se conduce singur?

Google

Conceptul Google pentru un vehicul autonom.

Gigantul Google a fost atras încă de la început de idea unei maşini autonome. În marea ordine a lucrurilor imaginată de Google, o astfel de maşină are sens, iar Google testează de ceva vreme un astfel de automobil. Au început cu un Prius, pe care au testat un sistem autonom ce foloseşte LIDAR şi laser, echipamente care valorează peste 150.000 dolari. Cu ajutorul laser-ului, soft-ul care gestionează echipementele de pe maşina Google desenează o hartă vituală a mediului înconjurător. Google şi-a testat şi perfecţionat sistemul pe o flotă de şase exemplare Toyota Prius şi pe trei exemplare Lexus RX450h. În luna august 2012, Google anunţa ca a parcurs deja 500.000 km cu maşinile autonome fără a înregistra vreun incident în trafic. Deja patru state americane permit testarea automobilelor autonome: Nevada, Florida, California şi Michigan. 

Google a făcut un alt mare pas în acest an. Imediat după ce a a anunţat că maşinile sale de test au depăsit 1.1 milioane de kilometri parcurşi, gigantul american a prezentat şi un prim prototip al viitoarei maşini autonome imaginată chiar de Google. Cu un design mai degrabă naiv, maşina Google nu are volan şi nici pedale, fiind practic un prim pas spre un fel de modul auto autonom care va putea transporta persoane dintr-un loc în altul. Viitorul maşinii autonome Google este mai aproape decât pare. 

Dintre marii constructori auto, o mare parte au acordat o atenţie deosebită cercetării în domeniul automobilului fără şofer. La ora actuală, cele mai avansate proiecte le aparţin celor de la Mercedes-Benz, Nissan, BMW, Volvo şi General Motors.

Mercedes-Benz

Prototipul S500 folosit ca laborator de testare.

Proiectul Mercedes-Benz are forma unui elegant S500 şi, spre deosebire de maşina Google, are toate sistemele de ghidare ascunse. Programul celor de la Daimler a început în 2012 cu trei automobile de test ce au folosit platforme de la modelele E şi S-Klasse. Actualul model poartă numele de S500 Intelligent Drive şi şi-a demonstrat abilităţile parcurgând liber cei 100 km dintre Mannheim şi Pforzheim, celebrul traseu pe care Bertha Benz a demonstrat calităţile automobilului în 1888.

BMW

BMW foloseşte mai multe modele din gama sa pentru a experimenta automobilul autonom.

La BMW, programul este la fel de avansat precum cel al rivalilor de la Mercedes. Sub denumirea de BMW Connected Drive, bavarezii au deja o flotă de modele BMW performante pe care le-au prezentat deja publicului la CES 2014. Maşinile au parcurs tururi în forţă pe circuitul de la Las Vegas, demonstrând jurnaliştilor prezenţi nu doar că se pot conduce singure, ci că pot conduce şi ultrasportiv fără a avea un pilot la volan. 

Volvo

Volvo nu putea lipsi de la petrecerea automobilului autonom.

Suedezii de la Volvo au fost mereu în avangarda tehnologiei. Modelele produse de către scandinavi sunt dotate cu cele mai noi sisteme de siguranţă activă şi pasivă. Oprire automată în caz de impact iminent, detecţia pietonilor şi a cicliştilor şi cruise control automat cu frânare automată sunt doar câteva din sistemele ce există pe modelele Volvo. Suedezii nu vor să se oprească aici şi promit că până în 2017 vor avea în ofertă un model care va putea urmări un traseu fără intervenţia celui de la volan, iar până în 2020 ne promit un automobil căruia îi va fi imposibil să fie implicat într-un accident. Primul pas: noua generaţie Volvo XC90, care va veni la toamnă şi care va putea rula pe autostradă urmând liniile de marcaj cu păstrarea traiectoriei perfecte.

General Motors

GM are o viziune futuristă în ceea ce proveşte automobilul autonom.

Nici americanii de la General Motors nu au putut rezista acestui proiect. GM a prezentat deja viziunea proprie asupra automobilului autonom al viitorului. Se numeşte Chevrolet EN-V şi este conceptul unei soluţii individuale de transport imaginate de către GM. Automobilul cu design futurist este autonom şi propulsat de un motor electric. Până când acest concept va deveni realitate, GM vrea să ofere clienţilor automobile cu funcţii semi-autonome până în 2020. Un sistem avansat de cruise control care-i va permite celui de la volan să cedeze controlul este deja în teste avansate pe modelul Cadillac SRX.

Honda

Japonezii nu puteau lipsi de la petrecerea automobilului autonom. Pasionaţi de tehnologie de ultimă oră, constructorii niponi lucrează şi ei la propriile proiecte de maşini autonome. Honda are deja un prototip funcţional bazat pe modelul Accord ce foloseşte camere de luat vederi. radar, wifi şi sisteme de frânare şi accelerare automată ce se regăsesc deja pe modelele de serie. Tehnologia folosită de Honda nu este atât de revoluţionară, pentru că, luate separat, sistemele hardware există deja în diverse forme pe modele de producţie. Partea nouă este software-ul care leagă toate sistemele , permiţându-i maşinii să nu mai aibă nevoie de input-ul celui de la volan. 

Nissan

Nissan a preferat modelul Leaf drept cobai pentru programul de testare.

Nissan şi-a impus acelaşi target precum mulţi dintre constructorii implicaţi în cercetarea automobilului autonom.: până în 2020, Nissan vrea să vândă maşini care să poată circula fără şofer. "Laboratorul" Nissan este un exemplar Leaf numit Autonomous Drive. Acesta poate executa o mare gamă de manevre fără să mai aibă nevoie de input-ul celui de la volan. Eviden, Nissan va introduce treptat aceste funcţii şi pe modelele de serie, mărind capacităţile sistemului de cruise control. Astfel, Nissan-ul Leaf Autonomous Drive poate rula şi menţine banda, poate schimba banda de rulare, poate depăşi, poate intra şi ieşi de pe autostradă şi poate negocia complicatele treceri între autostrăzi fără a avea nevoie de ajutorul celui de la volan. 

Ford

Ford Fusion Hybrid - prototipul Ford pentru o maşină cu grad mare de automatizare.

Ford a anunţat anul trecut că studiază la rândul lor posibilitatea creării unui automobil autonom, iar laboratorul de teste este un Ford Fusion (varianta americană a modelului Mondeo). Spre deosebire de alte prototipuri autonome, maşina creată de Ford foloseşte patru sisteme LIDAR amplasate pe plafon pentru a crea o imagine completă a mediului înconjurător. Ford spune că scopul final este acela de a crea un automobil cu un grad mare de automatizare, dar nu unul care va renunţa de tot la cel de la volan. 

Audi

Modelul Audi TT autonom a fost testat inclusiv în deşertul de sare american.

Audi a prezentat la CES 2014 un Audi A7 complet autonom, iar oficiali companiei germane spun că perioada de testate este aproapte de final. Audi a testează de ceva vreme în zona maşinilor automate, iar laboratorul lor a fost un Audi TT pe care inginerii l-au plimbat în cele mai dificile drumuri din lume pentru a putea experimenta toate posibilităţile. Programul Audi are deja vechime, fiind început în 2009.

Adio, volan!

Automobilul autonom nu va apărea peste noapte în showroom-uri. Pentru început va creşte numărul de sisteme automate de la bordul maşinilor pe care le conducem, creându-se astfel automobile extrem de automatizate, dar care vor avea, în continuare, nevoie de un om în spatele volanului. Sistemul Cruise Control sau de pilot automat îşi va merita cu adevărat numele, deoarece în viitorul apropiat va putea nu doar să menţină constantă viteza de deplasare şi distanţa faţă de maşina din faţă, ci va interveni şi asupra direcţiei, efectuând depăşiri sau intrări şi ieşiri de pe autostradă. Automobilele autonome vor apărea cel mai probabil în jurul anilor 2019-2020 şi vor avea forma unor vehicule utilitare. Într-o primă fază, vor ajuta la transportul persoanelor cu dizabilităţi sau a celor care nu vor să şofeze. Industria taxiurilor va suferi, dar cel mai probabil se va adapta rapid la noua ordine. Aceste vehicule nu vor avea pedale sau volan, ci vor avea doar spaţiu pentru confortul pasagerilor.