Без рук

Уже через несколько лет системы автономного управления войдут в нашу жизнь. Насколько они помогут повысить безопасность? Как изменится конструкция автомобиля в связи с этим? Как это повлияет на автокомпонентную отрасль? Какие технические средства потребуются для безопасных беспилотных автомобилей: сканеры, радары, видеокамеры, лазерные дальномеры или все вместе? Готово ли общество отказаться от самостоятельного управления автомобилем? Насколько автономные транспортные средства будут дороже обычных машин? Как изменится дорожная инфраструктура в связи с массовым распространением «беспилотников»? Как можно заметить, вопросов много, а однозначных ответов до сих пор нет. Попробуем во всем разобраться и ответить хотя бы на некоторые из них.

Признаться, я, как и большинство автомобильных журналистов, еще примерно год назад скептически относился к идее создания полностью беспилотного автомобиля, помимо того, что это очень дорого и технически сложно, еще и проблематично обеспечить взаимодействие «беспилотников» с другими участниками движения. Поэтому будущее систем автономного вождения мне представлялось как набор опций для автомобилей премиального сегмента, которые подстраховывали бы водителя, что позволило бы существенно повысить безопасность, но при этом все равно законодатели не разрешили бы полностью переходить на автоматическое управление. Основной аргумент такой: кто в случае ДТП будет отвечать перед законом?

Еще один аргумент против беспилотного вождения – опыт применения автопилота в авиации. В пассажирской авиации массовое внедрение таких систем началось примерно полвека назад. Двадцать лет назад эти системы стали настолько совершенными, что летчик фактически стал оператором бортового компьютера, это позволило существенно повысить безопасность, потому что снизилась роль человеческого фактора – самого уязвимого звена с точки зрения аварийности. К тому же введение автоматических систем управления полетом позволило сократить количество членов экипажа с трех-четырех человек до двух, да и то второй пилот нужен лишь для подстраховки, поскольку в основном он дублирует функции командира экипажа. Однако за последние несколько лет произошел ряд катастроф, когда в сложных метеоусловиях пилоты не могли посадить самолет в ручном режиме по причине утери летных навыков. В результате, несмотря на то что с каждым годом автоматика становится более совершенной, во многих ведущих авиакомпаниях летчикам фактически запретили сажать самолет в автоматическом режиме.

Однако в автотранспорте ситуация несколько другая. Если в авиации любая катастрофа вызывает резонанс в обществе, расследование каждой катастрофы длится годами, чтобы докопаться до ее причины, в результате количество жертв не превышает несколько десятков в год, то автомобили на планете каждый год уносят 1,25 млн человеческих жизней и никого это особо не волнует, поскольку деньги превыше всего, ведь автомобилестроение является одной из основных отраслей экономики во многих странах мира, да и развитие топливно-энергетического комплекса во многом зависит от автотранспорта.

Конечно, современные автомобили намного безопаснее тех, что были двадцать лет назад. Совершенствование систем активной и пассивной безопасности привело к тому, что количество аварий со смертельным исходом значительно снизилось. Руководство ЕС поставило цель снизить вдвое количество аварий со смертельным исходом с 2010 до 2020 года. Однако практически сразу после принятия этого решения что-то пошло не так, во многих странах аварийность не только не удалось снизить, но она начала расти впервые за многие годы. Скорее всего, это произошло из-за массового распространения смартфонов: многие люди не могут отказаться от любимого гаджета даже за рулем. Пытались бороться запретами и штрафами, но ощутимого эффекта это не дало. А раз так, полагают власти, может, людям не стоит мешать, а просто запретить управление автомобилем в ручном режиме и сделать его полностью беспилотным. Причем, как показали опросы, и общество не против такого решения: уже сегодня примерно половина пользователей готова отказаться от управления личным автомобилем. Причем в перспективе потребность в беспилотных автомобилях будет только увеличиваться. Молодежь не хочет тратить время и деньги на обучение вождению автомобилем, к тому же «беспилотник» – отличное транспортное средство для инвалидов, а общество во многих развитых странах стремительно стареет, поскольку продолжительность жизни увеличивается. А раз есть спрос, то будет и предложение. Все технологии для таких автомобилей уже есть, осталось их собрать воедино, разработки уже ведутся, а массовое распространение беспилотных машин начнется уже в 2025 году. Уже сегодня серийно выпускаются автомобили, оснащенные системами автономного управления третьего уровня (всего их шесть), которые способны автоматически тормозить перед препятствиями, поддерживать дистанцию и выполнять требования дорожной разметки.

Сначала были скептики, утверждавшие, что, дескать, робот не сумеет отличить кошку от собаки, не сможет ориентироваться при отсутствии дорожной разметки. Однако уже первые испытания показали, что эти проблемы решаемы и что даже простой автопилот безопаснее среднестатистического водителя. Ведь как сейчас ведется обучение водителей: сначала небольшой курс базовых знаний, но еще года три после получения прав необходимо набирать опыт, чтобы получить необходимые навыки для безопасной езды. В отличие от человека в робота эти алгоритмы можно заложить уже сразу, помимо этого беспилотные автомобили могут общаться друг с другом через Интернет, обучаться дистанционно, передавать сообщения об опасности. В результате массовое распространение беспилотных автомобилей поможет на порядок снизить аварийность. Понятно, что позволить себе такие технологии смогут только богатые державы, в странах третьего мира еще долго будут «донашивать» авто старой конструкции. Поэтому производителям автокомпонентной отрасли переживать не стоит, старые технологии еще долго будут востребованы, но при этом получат развитие новые отрасли, связанные с системами автономного управления, на производстве и разработке которых можно неплохо заработать. Например, только один рынок лазерных дальномеров (лидаров) оценивается в несколько миллионов долларов. Помимо этого, следует учесть, что переход на автономное вождение в целях безопасности потребует резервирования систем управления и контроля за техническим состоянием автомобилей. Это приведет к развитию рынка автокомпонентов. Весьма вероятно, что появится новая ниша – производство комплектов для автономного управления уже существующих автомобилей, это технически возможно для всех транспортных средств, оснащенных автоматическими трансмиссиями.   

В развитых странах после начала использования беспилотных автомобилей полный переход на такие транспортные средства, видимо, займет от 5 до 10 лет. Водителям просто запретят управлять автомобилем из-за высокой аварийности по сравнению с роботами. Скорее всего, запрет будут вводить постепенно, сначала в центре городов, потом на автострадах, возможно, прямого запрета и не будет, но сумма страховки будет столь высока, что заставит большинство владельцев отказаться от самостоятельного управления.

Какие технические средства потребуются для безопасных беспилотных автомобилей: сканеры, радары, видеокамеры, лидары или все вместе? Учитывая то, что первое время автономные автомобили будут эксплуатироваться параллельно с обычными, то, видимо, для обеспечения безопасности потребуется полный набор средств слежения. Поэтому поначалу такие автомобили будут очень дорогими и такие технологии первое время получат распространение только в премиальном сегменте. Как и всегда это в технике бывает, по мере роста объемов производства себестоимость компонентов снижается, что со временем сделает системы автономного вождения доступными и для массового сегмента. Когда все автомобили станут беспилотными, то для безопасной езды вполне можно будет обойтись одними видеокамерами, что значительно удешевит конструкцию и сделает такие машины доступными для широкого круга потребителей, особенно если не приобретать их в собственность, а пользоваться каршерингом.

Эксперты подсчитали, что для обслуживания 1,5-миллионного города требуется около 20 000 роботизированных такси, это примерно в 10 раз меньше автомобильного парка, который ежедневно выезжает на дороги. В свою очередь, это приведет к значительному изменению дорожной инфраструктуры. Максимальные скорости транспортных средств для большей безопасности и снижения расхода энергии снизятся, но, поскольку дороги станут менее загруженными, средняя скорость, наоборот, увеличится. Широкие скоростные магистрали в мегаполисах станут не нужны.

Урбанисты сейчас вовсю обсуждают, как изменится облик городов после массового внедрения «беспилотников». Наиболее вероятный сценарий, что сначала для таких транспортных средств будут выделены отдельные зоны, например в исторических центрах городов или в курортных зонах, а для загородных поездок будут еще некоторое время использоваться обычные автомобили, которые также со временем станут беспилотными.

А вот что касается силовых установок, которыми будут оснащаться беспилотные автомобили, то здесь вопросов много. Долгое время считалось, что это будут электромоторы с литий-ионными аккумуляторами. Но пока они дорогие и со временем станут еще дороже, потому что запасы лития на планете ограниченны, он есть только в Южной Америке. К тому же электромобиль относительно экологичен только в тех регионах, где используются возобновляемые источники энергии или развита атомная электроэнергетика. До сих пор не решен вопрос об утилизации литий-ионных батарей, поскольку стоимость утилизации таких батарей примерно 1 евро за 1 кг, а стоимость материалов, которые можно при этом извлечь, в три раза меньше. Поэтому, вероятнее всего, системами автономного вождения поначалу будут оснащаться обычные автомобили с двигателями внутреннего сгорания или гибридными силовыми установками.

В более отдаленной перспективе получат широкое распространение автомобили на водородном топливе. В настоящее время уже создана коалиция «Совет по водородным технологиям» (Hydrogen Council), куда входят 18 мировых концернов, в том числе почти все ведущие автопроизводители. Помимо ключевого вклада в переход к использованию альтернативных источников энергии и глобальной трансформации мировой энергетики, использование водорода имеет потенциал развития бизнеса на 2,5 триллиона долларов США к 2050 году, позволяя создать более 30 миллионов рабочих мест.

При постепенном увеличении масштабов использования, к 2050 году на водород может прийтись почти 20% потребляемой в мире энергии. Это позволит сократить ежегодные выбросы СО2 приблизительно на 6 гигатонн по сравнению с сегодняшним уровнем потребления.

«Совет по водородным технологиям» оценивает потенциальный объем рынка транспортных средств на водородном топливе к 2030 году в 10–15 миллионов легковых автомобилей и 500 000 грузовиков и автобусов. При этом водородные технологии можно успешно применять и в других отраслях, например в производственных процессах и производстве сырья, отоплении и снабжении энергией зданий, производстве и хранении энергии.

Первые серийные автомобили на водородном топливе уже есть, в настоящее время в Европе, Японии и Южной Корее строится развитая сеть заправок.