👩🏾‍🎤 📲 🧗🏼 [Prévision] Transport du futur: horizon à court terme 🎵 ⛷️ 🎵

À propos de l'auteur: Brad Templeton est un ingénieur logiciel, un évangéliste des voitures robotisées depuis 2007, et a travaillé sur Google dans ses premières années. Fondateur de ClariNet , président honoraire de l' Electronic Frontier Foundation et directeur du Foresight Institute , fondateur de la faculté de la Singularity University .

Partie 1: l'horizon à court terme
Partie 2: l'horizon à moyen terme
Partie 3: l'horizon à long terme

Les véhicules sans pilote doivent être créés le plus rapidement possible. Des équipes d'ingénieurs et de scientifiques travaillent d'arrache-pied pour mettre un terme à ce projet et les perspectives sont optimistes.

Mais il y a quelques obstacles à cela. Obstacles générés par la société. Surtout aux États-Unis, le pays qui aime le plus les voitures sur terre. En effet, malgré le fait que la plupart des innovations proviennent des États-Unis, les machines robotiques peuvent d'abord apparaître sur les routes d'autres pays (comme l'Inde, le Japon, la Chine ou l'Allemagne).

Dans ce texte, je présenterai une liste des technologies existantes et hypothétiques qui, étape par étape, peuvent nous aider à réaliser un monde avec des machines robotiques sur la route.

Qu'avons-nous en ce moment:

Vous ne pouvez pas imaginer combien de technologies d'assistance informatique au volant sont déjà sur le marché (ou annoncées).
Les freins antiblocage et le contrôle de traction informatisé sont présents dans les voitures depuis de nombreuses années
Déjà maintenant, les voitures dotées de la technologie Drive-by-Wire (système de commande électronique numérique) sont populaires. Beaucoup de gens prédisent qu'il y aura de plus en plus de telles voitures.
Lexus LS460L ( ). Citroen C4 Picasso . Ford Lincoln MKS .
5- 7- BMW .
Volvo S80 ( Lexus).
Volvo S60 2010 , , . Volvo , 2020 . XC60 2010 10 , 20 .
Side Assist Audi , . .
Lane Departure Prevention Infiniti M EX , , .
, , . , , , .
Pre-Safe Mercedes . Pre-Collision Lexus , .
Daimler-Benz uniBwM 1994 ( VaMP), 1000 . 1995 Mercedes S- 1600 , 95% , – 158 . .
Opel Insignia GM (, ) .
Audi Travolution , .
Volkswagen , . , , , , .
, . , Dash TeleAtlas.

Les fonctionnalités disponibles maintenant sont des exemples de technologies supplémentaires qui seront vendues comme celles qui rendent les machines plus sûres et plus résistantes aux accidents. La plupart des technologies utilisées dans les machines robotiques frapperont les routes pour la première fois de cette façon, en contournant l'utilisation militaire. Les constructeurs automobiles de luxe pourront augmenter les prix et rendre les voitures plus résistantes aux collisions, mais avec le temps, ces technologies deviendront moins chères et apparaîtront dans les voitures à bas prix.

Tout cela est possible, car selon les recherchesAdministration nationale de la sécurité routière américaine, 80% des accidents sont causés par la négligence des conducteurs. Les systèmes qui détectent des menaces auxquelles les conducteurs ne font pas attention avertiront du danger et pourront prévenir un grand nombre d'accidents.

Quelques années plus tard, nous verrons une voiture pratiquement «sans problème». Cette voiture sera très difficile à casser, même si vous essayez de le faire exprès. Et cette voiture n'aura pas besoin d'interférer avec votre conduite, car elle devra déterminer l'approche d'une situation dangereuse dont même un ordinateur ne peut sortir (malgré ses excellents mécanismes de perception et son temps de réaction). Les systèmes de ces voitures empêcheront les actions humaines qui rapprocheront la voiture des frontières des situations dangereuses, bien que cela ne fonctionnera probablement pas pour arrêter une personne qui provoque de force une situation dangereuse. Ainsi, par exemple, lors du passage à une zone de danger, tourner la roue sera plus difficile, mais si vous faites suffisamment d'efforts, la voiture vous obéira. Peut-être pour le reste de votre vie.

Le principal problème sera de savoir comment configurer cette zone tampon. Plus le conducteur peut se rapprocher de la zone de danger sans faire fonctionner le système, moins le fonctionnement de ce système est perceptible. Idéalement, un conducteur qui ne serait jamais entré dans un accident ne remarquerait jamais le fonctionnement des systèmes de sécurité, car il y aura très peu de situations qu'une personne peut résoudre et un ordinateur non.

De tels systèmes devraient probablement ignorer le trafic venant en sens inverse qui se déplace dans ses voies. Alors que la circulation venant en sens inverse peut évidemment créer une situation dangereuse (collision frontale) dont personne (ni personne ni robot) ne peut sortir, dans nos habitudes de conduite, même les conducteurs les plus précis acceptent simplement cet état de fait. Les rues à sens unique et les routes avec une grande séparation des côtés peuvent résoudre ce problème.

Une machine dotée d'un système de sécurité similaire doit être considérée comme entièrement robotique. Dans une situation entraînant un accident, le conducteur peut simplement lâcher la commande et l'ordinateur calculera les trajectoires des autres voitures et des obstacles et fera tout son possible pour rendre la situation aussi sûre que possible. Si le mouvement est contrôlé par une personne, l'ordinateur obéira, mais seulement si la personne ne cherche pas à créer une situation si dangereuse qu'il sera impossible de s'en sortir.

Le principal obstacle pour ces machines sur la voie de l'obtention du statut de robotique totale sera l'ignorance complète des bases des règles de circulation et de navigation. Les raisons en sont les facteurs à court terme et la prévention des catastrophes.

Il est facile de voir comment les parents anxieux paient de grandes sommes pour de telles voitures pour leurs enfants, et les compagnies d'assurance offrent aux propriétaires de telles voitures de gros rabais.

À un moment donné, nous aurons des voitures qui roulent constamment ou la plupart du temps nous nous conduisons, mais cela ne sera pas pleinement légalisé. Ces technologies pourront être utilisées comme systèmes de prévention des accidents, car les gens veulent une voiture capable de faire face à une situation dangereuse lorsque le conducteur s'endort ou s'évanouit. Avec une confiance croissante dans ces technologies, les gens relâcheront de plus en plus le volant et donneront le contrôle de la voiture (cela peut être illégal).

Cependant, l'histoire montre que les technologies de sécurité automobile permettent souvent aux conducteurs de se sentir en sécurité et de prendre un risque plus élevé, car le taux d'accidents peut ne pas diminuer, voire augmenter. Pour ces technologies, il est difficile de faire des prévisions.

Je dois noter que cette technologie contredit l'une de mes affirmations. J'ai écrit que l'année où nous ne produisons pas de véhicules sans pilote, les conducteurs humains tuent 45 000 personnes aux États-Unis et un million dans le monde. Les automobiles qui préviennent les accidents peuvent faire la différence, car elles doivent réduire le niveau de mortalité, ou du moins les décès avec elles peuvent cesser de l'être.

Certains acteurs du marché peuvent vouloir arrêter le développement de tels véhicules, mais presque toutes les technologies de ce marché aident au développement de véhicules sans pilote.

D'ici 2020, Volvo a promis de libérer une voiture sûre avec un système de prévention des accidents et une meilleure protection pour les passagers afin qu'ils soient en sécurité dans des situations où les accidents ne peuvent être évités. Ils pensent que des découvertes intéressantes concernent le comportement acridien .

Navigation difficile

Les conducteurs demandent et achètent des systèmes de navigation qui deviendront des prototypes de systèmes de navigation sans pilote. Leur fonctionnalité comprend la technologie A-GPS de haute précision, le traitement dynamique des données de trafic recueillies auprès d'autres voitures, ainsi que des modifications basées sur la surveillance du comportement et des rapports des utilisateurs. Plus tard, ces systèmes commenceront à reconnaître les voies et les places de stationnement, ainsi que l'heure de commutation des feux de circulation, la congestion et bien plus encore.

Il existe tout un espace appelé «Intelligent Transport Systems» dédié aux concepts de véhicules en réseau avec une meilleure navigation et un meilleur contrôle du trafic. La plupart des travaux dans ce domaine contribueront au développement de machines robotiques, car les robots sont bien meilleurs pour intégrer en continu des données dans le processus décisionnel.

Simulation de l'environnement des voitures robotisées

J'ai rejoint des personnes qui proposent de développer une plate-forme de réseau ouverte pour les simulateurs de véhicules sans pilote , qui permettra à de petites équipes de développer et de tester des logiciels pour des machines robotiques à faible coût, ainsi que d'améliorer des projets open source. Ces environnements logiciels peuvent également être utilisés pour des compétitions, dont les gagnants peuvent recevoir un financement pour tester leurs logiciels sur de vraies voitures.

Bot militaire pour la livraison

Grâce aux concours DARPA Grand Challenge et au mandat du Congrès, pour garantir que ⅓ de tous les véhicules militaires soient sans pilote d’ici à 2015, les premiers véhicules autonomes seront des robots militaires pour les livraisons . Ils seront déployés en dehors des États-Unis, généralement dans des zones dangereuses, pour déplacer des marchandises sans risque pour le personnel d'attaques ennemies. Certains biens seront détruits ou volés, mais les coûts seront généralement réduits.

Certains biens (comme les armes) sont si précieux qu'ils seront gardés comme d'habitude. Ces convois seront constitués de robots transportant des armes et de véhicules d'escorte lourdement blindés et résistants aux bombes.

La technologie militaire fabriquera de nombreux autres produits à usage civil. De plus, un robot civil pour la livraison est un concept qui changera le monde en soi.

Télémétrie et mise en réseau

Idéalement, les machines robotiques devraient fonctionner complètement indépendamment de tout autre système. Ils ne devraient pas dépendre d'une gestion centrale, de systèmes de diffusion de l'information et ne devraient pas dépendre de l'interaction avec d'autres machines. Cependant, cela ne signifie pas que l'utilisation de ces données n'améliorera pas les performances de ces machines.

Même avant que des véhicules sans pilote ne soient sur la route, les véhicules familiers peuvent bénéficier de ce type d'informations. Par exemple, il est utile d'obtenir des données sur le changement des feux de circulation afin d'ajuster la vitesse du trajet pour ne pas entrer dans le feu rouge. Des études montrent que si la voiture se déplace de cette façon, et donc ne s'arrête pas et ne part pas de zéro, le kilométrage de la ville augmentera de 30% - la voiture hybride obtient le même avantage de l'utilisation de l'électricité (comme indiqué ci-dessus, cette technologie est déjà utilisée dans Audi Travolution).

Nous en sommes déjà proches. Protocole 802.11pa déjà été réservé pour l'accès sans fil dans l'environnement automobile. J'ai proposé une option de pédale d'accélérateur qui ignore les tentatives d'accélération qui vous feront passer sous le prochain feu (sauf lorsque vous insistez pour accélérer).

Les informations sur la dynamique des flux de trafic sont également utiles pour planifier l'itinéraire optimal pour le voyage. Aucun gouvernement central ne devrait dire aux voitures où aller - elles choisiront naturellement les routes les plus rapides et les moins fréquentées. Les voitures peuvent annoncer sur le réseau qu'elles prévoient de se déplacer vers certains endroits afin que d'autres voitures puissent éviter ces endroits si, selon les calculs, une congestion du trafic y est attendue.

La télémétrie à partir d'autres machines est particulièrement utile pour les machines robotiques. Si un véhicule sans pilote peut savoir qu'une autre voiture dans le flux est également contrôlée par un ordinateur (ce qui signifie qu'il a une vitesse de réponse élevée), alors ces voitures peuvent contourner des obstacles, des piétons ou des voitures perfides avec un conducteur humain. Bien sûr, une voiture robotique ne peut pas être complètement dépendante de ces informations, mais si vous décidez que vous pouvez faire confiance à un autre véhicule, ces voitures peuvent être placées plus densément sur la route pour augmenter le débit.

La télémétrie également utile peut inclure des données telles que des rapports de nids de poule, des informations sur la traction, les routes mouillées et verglacées. Les voitures avec un conducteur humain peuvent également utiliser ces données - cela augmentera la sécurité et la productivité de la voiture.

Si vous le souhaitez, vous pouvez suivre le lien et en savoir plus sur Motornet .

Stationnement avec un robot de stationnement

Lexus avec fonction de stationnement automatique est déjà disponible à la vente - cette voiture peut effectuer un stationnement parallèle dans une petite zone. Imaginez la prochaine étape - vous permettez à la voiture de se garer seule dans une section de stationnement spéciale conçue pour de telles opérations. Une voiture dans laquelle se trouve un «robot de stationnement» peut exécuter des commandes provenant de la zone de stationnement, suivre les panneaux ou (dans les versions antérieures) se déplacer le long des câbles de guidage. Le territoire du robot de stationnement sera libre de personnes (c'est-à-dire de non-employés) et appartiendra à des particuliers, ce qui permettra d'utiliser ces parkings bien avant que les voitures du robot ne soient libérées sur les routes. Les voitures dans ces parkings ressembleront davantage à des robots qui traversent déjà les étages des usines et les hôpitaux.

Les voitures avec un parking robotisé peuvent se garer plus étroitement et libérer les déplacements sur commande. Ils peuvent se garer dans des garages de hauteur limitée. La tâche du stationnement autonome est beaucoup plus facile qu'un tour complet dans les rues.

De telles machines peuvent également être programmées pour former un convoi dans lequel de nombreuses machines se succéderont. Cela permettrait à une personne en stationnement de livrer un grand groupe de voitures d'un point de dépôt de voiture à un parking à distance à long terme à l'aéroport - une seule personne serait nécessaire pour transporter une douzaine de voitures. En outre, le voiturier peut revenir avec un autre convoi de voitures pour les passagers qui doivent arriver dans un proche avenir. Ce voyage ne doit pas avoir lieu à grande vitesse et peut donc être assez sûr, même sur les routes publiques. Nous devons confier à la machine uniquement le suivi du leader, ce que nous pouvons réaliser aujourd'hui.

Les gens paieront volontiers plus cher pour une voiture qu'ils pourraient insérer dans l'entrée d'un robot-parc près d'un aéroport, d'un bureau ou d'un centre commercial et vaquer à leurs occupations. De retour, ils n'auront qu'à envoyer un signal par téléphone et lorsqu'ils arriveront sur le parking, ils verront que leur voiture est prête pour le départ.

La meilleure solution n'est peut-être pas d'intégrer la logique à part entière du robot de stationnement dans chaque voiture. Au lieu de cela, chaque voiture à moteur automatique sera équipée d'une interface standard qui permettra d'installer un module de stationnement de robot dans la voiture. Ce module, équipé des dernières technologies, aura accès à tous les capteurs de la voiture et appartiendra au parking, et ce module fera tout le travail. Afin que le propriétaire puisse fournir le contrôle de sa voiture au robot-parc, un nouveau standard (éventuellement sans fil) sera développé.

Vous pouvez même imaginer un module de stationnement de robot qui fonctionne avec de vieilles machines qui ont très peu d'électronique. Presque toutes les voitures ont un régulateur de vitesse et un contrôle électronique des freins, et cela peut suffire - si le robot pilote a un petit remorqueur qui fournira la direction, tandis que le parker lui-même donnera à la voiture des commandes sur l'accélération et le freinage. Si le freinage peut être contrôlé indépendamment sur les roues, vous ne pouvez diriger qu'avec des freins.

Dans les cas extrêmes, vous pouvez construire un module de remorquage à part entière, sur lequel vous conduisez deux roues de la voiture (comme dans le cas d'une dépanneuse) - cette méthode convient aux voitures qui ne sont pas équipées pour fonctionner avec le protocole du parking robotisé.

Une version plus avancée du parking robotisé - une voiture qui arrive elle-même à l'endroit sur demande - peut apparaître plus tard et offrir de nombreux avantages des véhicules sans pilote.

Nous pourrions également voir plus de voitures conçues pour un parking automatique compact. Un exemple d'une telle machine est le projet MIT City Car .

Cette étape sera bientôt marquée «Implémentée». L'équipe robotique de Stanford a modifié Volkswagen (un projet connu sous le nom de Junior 3) afin que la voiture puisse trouver une place de parking gratuite et l'occuper avec un plan du site en tête.

Voiture de type auto personnelle

Alors que dans d'autres articles, vous pouvez voir mes déclarations selon lesquelles le transport automatique personnel (PAT) deviendra obsolète avant d'être largement utilisé , les premiers projets réussis dans ce domaine vont en fait sur le chemin des véhicules sans pilote. La navette de stationnement du cinquième terminal d'Heathrow, appelée ULTra, est un bus en caoutchouc PAT. ULTra se déplace le long d'une voie désignée avec de petites bordures - il ne peut pas détecter les piétons et les éviter, et suivre également tout itinéraire autre que l'itinéraire désigné. Ce système a été mis à l'essai en 2010 et, dans un avenir proche, il est prévu de passer à une utilisation générale à part entière.

Abu Dhabi construit une nouvelle ville appelée Masdar près de l'aéroport. Masdar est conçue comme une ville sans voitures, ils construisent donc la partie piétonne de la ville un niveau plus haut. Au niveau du sol (qui, semble-t-il, se trouve au sous-sol des bâtiments), il y a des pistes pour les véhicules robotisés pour le transport de passagers et de marchandises. Au lieu de rouler le long des trottoirs de guidage, ces voitures se déplacent le long de chemins magnétiques enfouis dans le sol et ne rencontrent ni piétons ni autres voitures. Cependant, ils ont un détecteur laser qui les arrête s'ils font toujours face à une personne ou à un autre obstacle. Ce système (et l'ensemble du plan de la ville) a été réduit pour s'adapter au centre économique de la ville, mais il fonctionne actuellement et dispose de 2 arrêts pour les passagers et 3 arrêts pour les marchandises.

Comme tous les systèmes PAT, ces systèmes nécessitent des déplacements dédiés. Cependant, ils peuvent être une bonne démonstration et aider les gens à en savoir plus sur les machines robotiques. Ces voitures roulent sur des pneus ordinaires et peuvent utiliser l'infrastructure habituelle à mesure qu'elles se développent, tandis que les PAT sont liés à leurs chenilles.

Les aéroports sont l'un des domaines où les PAT ont le plus de chances de succès. L’exemple de Heathrow pourrait encourager d’autres aéroports à tirer parti de technologies encore plus avancées, telles que des voitures robotisées qui suivent des chemins pavés et possèdent des lidars afin de ne pas blesser les piétons.

Teleparker

Une alternative possible à un robot-marqueur peut être un télé-marqueur, qui comprendra un ensemble de caméras offrant une visibilité à 360 degrés depuis la cabine. L'image de ces caméras sera transmise au conducteur distant assis à la console et conduisant la voiture sur le parking ou le long des voies de stationnement - presque comme dans un jeu vidéo.

En fait, ce n'est pas si difficile pour une voiture électrique si les vitesses sont faibles et que la voiture est équipée de capteurs de sécurité qui l'arrêteront si elle approche quelque chose (bien que de telles frappes ne puissent se terminer qu'avec des rayures sur le corps sans exposer les gens à risque).

Le télé-marqueur, comme le service de voiturier robotisé, offre un stationnement plus efficace, en particulier dans les grands bureaux et les aéroports.

L'armée a également une histoire de technologie de véhicule robotique télécommandé. Les voitures volantes (UAV) sont désormais à la mode, mais les véhicules terrestres à longue portée seront également demandés (le principal problème auquel ils sont confrontés est un signal de contrôle fiable sans réseau de données de radiofréquence fiable. Ils peuvent résoudre ce problème avec des transpondeurs aéroportés et une autonomie gouvernementale limitée en cas de perte de signal). Bien entendu, l'armée souhaite également équiper de tels véhicules.

En cas de panne de connexion réseau, le véhicule doit pouvoir maintenir un état stable, puis ralentir et s'arrêter rapidement pour assurer la sécurité. Les technologies de réseau actuelles ne sont pas suffisamment fiables pour cela, mais des travaux sont en cours à cet égard de l'autre côté.

Continuation 2:

1:
2:
3:

- automotive . 2500 , 650 .

, , . ( 30, ), -, -, - (DSP-) .

, . , , , . , automotive. , , .

[Prévision] Transport du futur: horizon à court terme