Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?
Международный научно-исследовательский журнал публикации ВАК
Научные направления
Поделиться:
Разделы: Информационные технологии
Размещена 10.06.2015. Последняя правка: 10.06.2015.

ТЕХНОЛОГИИ БУДУЩЕГО: БЕСПИЛОТНЫЙ АВТОМОБИЛЬ ОТ КОМПАНИИ GOOGLE

Банова Виктория Сергеевна

Сибирский государственный университет имени М.Ф. Решетнева

студент

Кукарцев Владислав Викторович, доцент кафедры информационных экономических систем, Сибирский государственный университет имени М.Ф. Решетнева


Аннотация:
В данной статье рассматривается технология создания беспилотного автомобиля от компании Google Inc. Описаны возможности данного автомобиля, его достоинства и недостатки, а также технические особенности.


Abstract:
In this article the technology of creation of the pilotless car from the Google Inc company is considered. Possibilities of this car, its merits and demerits, and also technical features are described.


Ключевые слова:
беспилотный автомобиль; гугломобиль

Keywords:
driverless cars; google’s driverless cars


УДК 004.8

Компания Google Inc. популярна не только как разработчик поисковой системы в сети интернет, но и как самая дорогая торговая марка в области новых технологий. Решение о запуске  в производство собственных беспилотных автомобилей не было неожиданностью. Такое явление, как самоуправляемый автомобиль, уже стало  частью автомобилестроительной отрасли.

Департамент транспортных средств штата Невада  выдал Google необходимое разрешение на тестирование беспилотных автомобилей на дорогах общего пользования в мае 2012 года. Первые испытания беспилотного автомобиля уже пройдены и завершены успешно.

Разработчики, занимающиеся проектом по созданию «гугломобиля», предполагают, что в ближайшие годы данная технология начнет широко использоваться на серийных автомобилях ведущих производителей в мире. [1]

На примере Google Driverless Car - гибридной модели Prius рассмотрим систему независимого управления автомобилем. Данная система состоит из 6-ти главных элементов:

1. GSV - функция панорамного обзора улиц сервисов Google Earth и Google Maps, дающая представление о дорожной инфраструктуре (знаки, разметка и т.п.). Информация, полученная бортовым компьютером, анализируется и в совокупности с информацией, полученной системы навигации, помогает выстроить оптимальный и безопасный маршрут движения.

2. Система навигации  определяет координаты местоположения машины и выстраивает наиболее удобный маршрут до конечного пункта назначения.

3. Система внутреннего видеонаблюдения  передает данные в бортовой компьютер автомобиля о сигналах светофора и помогает определить движущиеся объекты (велосипедисты, пешеходы, животные и т.п.).   

4. LIDAR – это лазерный датчик, сканирующий пространство вокруг автомобиля, используя при этом отраженный  свет от объектов. LIDAR может отсканировать 1.3 миллиона точек координат в секунду. Полученные данные передаются  в бортовой компьютер, на основании которых создается трехмерная карта окружающего пространства. С помощью карты разрабатывается оптимальный алгоритм движения автомобиля с учетом возникающих препятствий на пути следования.

5. Высокочувствительные лазерные радары непрерывно сканируют пространство вокруг  автомобиля. Они позволяют получить точные данные о расстоянии до движущегося или статичного препятствия. После чего передают информацию в бортовой компьютер.

6. Датчик местоположения автомобиля определяет точное расположение автомобиля на виртуальной карте маршрута.

Собрав всю необходимую информацию с данных устройств, бортовой компьютер системы направляет автомобиль по выбранному маршруту, самостоятельно регулируя скорость, направление, ускорение и торможение машины.

Достоинства беспилотного автомобиля:

Безопасность. Разработчики беспилотного автомобилем от компании Google утверждают, что компьютер, лишенный человеческого фактора, способен обрабатывать большое количество информации и принимать решения в разы быстрее, чем обычный водитель. Это может обезопасить пассажиров от ДТП. С помощью высокочувствительных датчиков, автомобиль сможет обнаружить в темноте объекты, недоступные человеческому глазу объекты и вовремя отреагировать на ситуацию, снизив скорость или полностью остановив машину.

Соблюдение правил дорожного движения.  Если дорожная обстановка будет расценена компьютером системы как потенциально опасная, то будут приняты меры для избежания возможного ДТП, начиная от выбора оптимального маршрута движения и заканчивая полной остановкой автомобиля.

Недостатки беспилотного автомобиля:

Дезориентация в плохих погодных условиях. Беспилотный автомобиль компании Google не может передвигаться в условиях заснеженной местности и под проливным дождём. Связано это с идентификацией местности, которая производится посредством сравнения заранее отснятых фотографий с результатами визуализации окружающего ландшафта автомобиля. При таком подходе система может отличить пешехода от обычного столба, но в плохих погодных условиях система сделать это бессильна.

Отсутствие панорамного вида улиц. Без функции  Google Street View,  автомобиль не поедет, т.к. система автономного управления не сможет проанализировать и построить маршрут движения.

В конце мая 2014 года, компания Google показала новый прототип беспилотного автомобиля, в котором нет никаких средств управления, кроме кнопки, предназначенной для  начала движения и кнопки "стоп",  предназначенной для экстренного торможения. [7]

Сейчас в производство запущена первая партия в количестве 100 машин. Это компактные двухместные автомобили, внешне похожие на Fiat 500 или  Mercedes-Benz Smart.

Фронтальная часть машины состоит из пенообразного материала на случай, если в программе произойдет сбой и автомобиль столкнется с пешеходом. В этом случае пешеход не получит никакого вреда.

На этапе тестирования, гугломобили предназначены только для движения в населенных пунктах и пригородах, и развивают скорость не больше 40 км/ч. [2]

Технология беспилотного автомобиля сможет сохранить миллионы жизней и уберечь миллионы людей от травм, а также сэкономить сотни миллиардов долларов. Компания Google прогнозирует следующие результаты внедрения своего изобретения на дороги общего пользования:

1) на 90% снижение числа ДТП;

2) экономии энергии и времени водителей до 90%;

3) на 90% сокращение числа машин.

Только в 2009 году в США зафиксировано около 5,5 млн ДТП с участием 9,5 млн автомобилей. В результате аварий погибли 33 808 человек, пострадали более 2,2 млн, из них 240 000 понадобилась госпитализация.

Прибавить к статистике следует издержки, которые включают медицинские расходы, юридические процедуры, снижение производительности труда, ущерб собственности, задержки транспорта и т.д. Американская автомобильная ассоциация оценила все эти факторы. В итоге получилось, что последствия аварий на дорогах обошлись в $299,5 млрд., а в масштабе  США эта цифра вырастает минимум до $450 млрд.

Теперь вычтем из этой суммы 90%. Т.е. речь идет о 30 000 спасенных жизней в год, примерно 2 млн предотвращенных травм и не менее $400 млрд. сэкономленных средств.

Также беспилотный автомобиль позволит сохранить энергию и время, разгрузив трафик и позволив машинам двигаться с меньшей дистанцией и большей скоростью. Институт транспорта Техаса провел исследование, результаты которого показали, что пробки на дорогах США обходятся населению в 1,8 млрд. галлонов бензина и в 4,8 млрд. часов  в год. Это около 101 млрд. долларов государство теряет на топливных издержках  и снижении производительности труда.

Сегодня машина – это вторая по затратам личная инвестиция человека после недвижимости. Однако  95% времени автомобили практически не используются. Беспилотный автомобиль позволит сэкономить для водителей тысячи долларов, а платить они будут по фиксированной ставке  только за мили, проведенные в пути.  [8]

За шесть лет испытаний «беспилотники» попали в ДТП всего одиннадцать раз. Однако все инциденты произошли по вине водителей обычных автомобилей – аварии были незначительными и обошлись без каких-либо травм и смертей. Все одиннадцать раз системы безопасности в беспилотных автомобилях помогали предотвратить серьезные последствия аварии. [4]

Сергей Брин - сооснователь компании Google объяснил смысл проекта создания беспилотного автомобиля. Машины, находящиеся в частной собственности облагают общество большими налогами. При этом 96% времени машины не используются, а парковочных вдвое меньше, чем самих машин.  Поиск парковки в часы пик занимает более 30% перемещений автомобилей по городу. Этого можно избежать, если машины без водителей будут вас отвозить, а затем отправляться за следующим пассажиром. Вызвать машину можно будет через какой-нибудь сервис, например, Uber. В приложении для мобильного телефона достаточно нажать на пару кнопок – и автомобиль приедет за вами в течение несколько минут. [5]

Однако появление большого числа «беспилотников» может  привести к росту потребления, к таким выводам пришли ученые из института транспортных исследований Мичиганского университета. C увеличением числа беспилотных автомобилей, американцы будут владеть меньшим количеством автомобилей (их число снизится на 43%, до 1,2 на домохозяйство с нынешних 2,1), но интенсивность их использования возрастет на 75% — они будут в среднем проезжать 20 406 миль в год вместо 11 661 миль. Так же беспилотными машинами станут пользоваться и те, кто сейчас не ездит самостоятельно.[3]

 Большинство пользователей во время поездок в беспилотном автомобиле намерены читать, смотреть фильмы или работать. Все это может привести к укачиваниям в машине, к таким выводам пришли ученые из Мичиганского университета. Укачивание - это конфликт между вестибулярным аппаратом человека, находящегося в движущемся беспилотном авто, и зрительными сигналами, которые поступают, например, в момент просмотра фильма. Чтобы избежать укачивания, производителям беспилотных автомобилей советуют устанавливать прозрачные стекла. [6]

Сейчас разработкой беспилотных автомобилей занимается не только компания Google, но и  такие компании как Nissan, Daimler,  General Motors, Toyota, Audi, Volvo.

Эксперты уверены, что потребуется еще много лет для перевода автомобилей на автономное управление. Разработчикам предстоит сильно улучшить системы распознавания объектов, справиться с управлением на скорости от 24 до 80 км/час и настроить постоянное обновление безопасности, а также решить множество проблем, включая проблемы инфраструктуры.

Библиографический список:

1. Беспилотный автомобиль Google [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Беспилотный_автомобиль_Google. - (Дата обращения: 25.05.2015)
2. Беспилотные автомобили: можно ли доверить вождение роботу [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://autoportal.ua/articles/obzory/24556.html. – (Дата обращения: 25.05.2015)
3. Беспилотные автомобили оказались энергозатратными [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.kommersant.ru/doc/2686845. - (Дата обращения: 25.05.2015)
4. За многие годы испытаний беспилотные автомобили Google попадали в аварию всего 11 раз [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.panarmenian.net/rus/news/191980/. – (Дата обращения: 25.05.2015)
5. Как гугломобиль победит пробки [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.forbes.ru/mneniya-column/idei/258757-kak-guglomobil-pobedit-probki. – (Дата обращения: 25.05.2015)
6. Пользователи беспилотных автомобилей будут страдать от укачивания [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.zr.ru/content/news/776313-polzovateli-bespilotnyx-avtomobilej-budut-stradat-ot-ukachivaniya/. – (Дата обращения: 25.05.2015)
7. Пузанова Г.А. Прямой нечеткий логический вывод [Электронный ресурс] / Пузанова Г.А., Кайлиулин К.В., Кукарцев В.В. // Сибирский государственный аэрокосмический университет им. акад. М.Ф. Решетнева (Красноярск)- 2012. - № 5. - С. 141-145
8. Убийца автопрома: «гугломобиль» перевернет экономику [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.forbes.ru/tehnologii/idei-i-izobreteniya/233426-ubiitsa-avtoproma-kak-guglomobil-perevernet-mirovuyu-ekonomiku. – (Дата обращения: 25.05.2015)




Рецензии:

20.06.2015, 21:23 Каменев Александр Юрьевич
Рецензия: Я конечно очень рад за GOOGLE, однако какое отношение имеет автор к описываемому продукту? Если это анализ - то должны быть, как минимум, сравнительные характеристики функций и возможностей описываемого продукта, их обобщение, формализация и т.д. Структурирования статьи также не наблюдается. К печати не рекомендуется.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий


 
 

Вверх