Автомобили, о которых мечтали подростки, читавшие 20 лет назад популярный журнал Техника молодежи, постепенно становятся реальностью. Уже через десять лет на рынок массово хлынут автомобили с автопилотами, гибридными двигателями и прочими футуристическими технологиями
Лет 20 назад казалось, что автомобильный прогресс замер. И все новшества зациклились буквально в нескольких сферах – появление более мощных и более экономичных двигателей, использование более прочных и легких материалов в конструкции, совершенствование электронного «фарша». Ну и конечно, дизайнерские изыски.
Многочисленные сделки, купли-продажи, слияния-поглощения на автомобильном рынке также на первый взгляд не способствуют прогрессу, а скорее наоборот приводят к «подмене понятий» – когда под легендарными брендами в некоторых странах продают дешевые автомобили корейской разработки. Причем продавать за весьма внушительные деньги.
Тем не менее, ряд производителей не роняют марку, не теряют лицо и тратят гигантские средства на разработку решений, которые могут сделать автомобили будущих поколений наконец похожими на мечты футурологов.
Некоторые такие решения понемногу воплощаются в жизнь. Например, гибридные автомобили Toyota Prius уже давно популярны во многих странах, а кое-где даже являются самой распространенной машиной в службах такси. В современных Audi, к примеру, можно встретить систему интеллектуальной парковки, распознавания дорожных знаков и даже прибор ночного видения. Список инноваций можно продолжать, однако интереснее поговорить о том, какие невероятные решения сейчас только проходят тестирование. Ведь именно они изменят облик автомобильной индустрии, да и саму обстановку на улицах мегаполисов уже в ближайшие десять лет.
Полная роботизация
Когда-то авиация была винтовой, самолеты были небольшими, летали медленно, и с контролем воздушного пространства вполне справлялись авиадиспетчеры с рациями. Затем авиация стала реактивной, количество перелетов и скорость передвижения авиатранспорта увеличились. Для контроля над воздушным пространством понадобилась полная автоматизация.
Нечто подобное можно будет наблюдать в ближайшие годы и в ситуации с автомобильным движением. Пробки буквально душат крупнейшие мегаполисы мира. Даже в таком относительно небольшом городе, как Киев, они уже стали проклятием для миллионов людей, которые ежедневно пытаются добраться до работы. В таких городах-монстрах, как Нью-Йорк или Токио, вопрос стоит еще острее.
Решение проблемы может быть только комплексным – требуются усилия автопрома и законодателей. И некоторые признаки грядущей революции уже налицо.
В июне 2011 года законодатели американского штата Невада приняли новый закон о дорожном движении, в котором устанавливаются правила для автомобилей без водителей.
Принятие закона назревало давно. Многие современные автомобили уже давно умеют сами парковаться, а грузовой транспорт и вовсе обходится без водителей. Не за горами появление «беспилотных» личных автомобилей, а следовательно, пора узаконить роботов на дорогах.
Если бы все участники дорожного движения управлялись компьютерами, которые были бы частью единой сети, пробок можно было бы избежать, считают эксперты. Уже сегодня во многих мегаполисах именно компьютеры регулируют уличное движение. Получая данные о транспортных потоках и пробках, они высчитывают, как распределить нагрузку на дороги, в нужный момент включают светофоры, меняют направление движения по односторонними улицам и тоннелям.
Самое слабое звено в этой цепи – водители, которые спешат, обгоняют, подрезают, игнорируют светофоры и дорожные знаки. Если бы все участники дорожного движения слушались указаний центрального компьютера, пробки исчезли бы.
Роль бортового компьютера при этом остается весьма значительной. Некоторые из необходимых технологий обкатываются уже сегодня. Потребуется еще пять-десять лет, чтобы довести их до ума. Речь идет в первую очередь о сенсорах, которых позволят бортовому компьютеру «ощущать», что происходит на дороге, вокруг него.
Ключевой момент – смещение фокуса с водителя на сам автомобиль. Иными словами, инженеры теперь больше думают не о том, чтобы электроника помогала водителю, а о том, чтобы она потихоньку его заменила.
Вопрос жизни
Роботизация автомобилей имеет и более высокую цель, чем борьба с пробками или высвобождение рук и ног человека во время передвижения в собственном автомобиле.
Человеческий фактор с большим отрывом лидирует в списке причин дорожно-транспортных происшествий. Погодные условия, поломки – зачастую лишь второстепенные факторы.
Компьютер, который будет понимать, что происходит на дороге, сможет быстрее человека реагировать на экстремальные ситуации и принимать решения.
Это «понимание» ему обеспечат бортовые радары и камеры, передающие данные о физических объектах вокруг. Но есть и более совершенный способ контролировать ситуацию на дороге. Если компьютеры, управляющие автомобилями, будут общаться друг с другом в режиме реального времени, они смогут взаимодействовать, в том числе и в критических ситуациях.
Например, компьютер автомобиля, который вынужден резко притормозить и перестроиться в другой ряд, сможет моментально оповестить об этом компьютеры соседних транспортных средств.
Еще одно новшество, которое уже проходит тестирование в США, это присоединение к общей дорожной компьютерной сети светофоров и шлагбаумов железнодорожных переездов. Они смогут заранее оповещать приближающие автомобили о том, что нужно остановиться.
Разработчики утверждают, что технические препятствия на пути к этому всеобщему благоденствию минимальны. Мощности обычного современного смартфона, например, того же iPhone хватит для того, чтобы осуществлять все необходимые вычисления на борту транспортного средства.
Главная проблема в том, чтобы создать саму компьютерную сеть и одним махом полностью перейти на компьютеризированное движение. Дело в том, говорят разработчики, что люди-водители слишком непредсказуемы. Следовательно, если роботы и глобальные компьютеры будут контролировать только часть автомобилей, а за рулем другой части машин будут люди, способные попросту не заметить стоп-сигналы впереди идущей машины, не увидеть важный дорожный знак из-за разговора по мобильному телефону или попросту заснуть за рулем.
В Массачуссетском технологическом институте пытаются решить эту проблему, научив компьютеры предсказывать поведение людей-водителей. У человека за рулем две основные возможности влиять на движение – нажатие на газ или тормоз.
Если обучить компьютер предугадывать, как ведут себя люди в самых распространенных экстремальных ситуациях на дороге, роботы смогут ужиться с людьми-водителями на одной дороге.
Аналогичные разработки ведутся в университете Питтсбурга. Там ученые работают над страховочным автопилотом, который бездействует, пока машину ведет человек, и включается только в критические моменты. Такой робот получит данные о светофоре впереди, и вовремя среагирует, если человек зазевался.
Пока проблема в том, что компьютер отлично справляются с задачами на трассе с небольшим количеством машин. Гораздо сложнее обстоят дела в городе с небольшими узкими улицами, большим количеством поворотов и огромным скоплением транспорта.
В компании Volvo считают, что пока полностью отказываться от человека-водителя нельзя. Концепция, которую недавно представила компания, называется «дорожный поезд». Водитель необходим только в первой машине из транспортного потока, следующего в одном направлении, говорят в компании. Остальные машины могут управляться роботами, которые будут следовать за лидером.
Таким образом может осуществляться движение шаттлов в аэропортах или грузовых конвоев. Испытания уже начались. Массовое введение технологии в эксплуатацию возможно уже к 2020 году.
Гибриды
Toyota – один из самых успешных и уважаемых автомобильных брендов уже застолбил себе место законодателя мод на рынке гибридных автомобилей.
Хетчбек Prius, использующий совмещенную тягу бензинового и электродвигателя, настолько популярен в США, что даже стал популярной темой для анекдотов. Настоящие мачо, которые до сих пор ездят на спортивных машинах с пяти-, шестилитровыми двигателями, потребляющими по 30 литров бензина на 100 км, открыто насмехаются над «приусистами». Они считают, что смешно платить около $30 000 за компактный автомобильчик, главным достоинством которого является даже не низкий расход бензина, а эфемерная для простого человека экологичность.
Мечта об автомобилях, которые будут полностью избавлены от необходимости сжигать топливо, происхождением которого является нефтегазовая промышленность, пока недосягаемая. Электродвигатели недостаточно эффективны, а водородные двигатели пока далеки от совершенства.
Но гибридные уже весьма хороши и вполне могут стать ключевым трендом в индустрии в ближайшие десять лет. Они не лишены недостатков – дороги, сложнее в ремонте и т.д., – но в цивилизованных странах уделяют внимание экологии, и экономия топлива весьма актуальна.
Prius продается уже в третьем поколении. Помимо него, на рынке есть гибриды от Ford и Nissan, использующие лицензию Toyota. Сама компания также выпускает гибридные автомобили в линейке Lexus.
За последние годы доля гибридных автомобилей в мире растет. В США она уже достигла 2% рынка. Помимо легковых автомобилей уже начат выпуск гибридных автобусов и грузовиков. Еще несколько лет назад их выпускали лишь несколько компаний. Сегодня список перевалил за несколько десятков. Среди производителей гибридов сегодня – General Motors, Volvo, Hyundai и Daimler Chrysler.
О том, что будущее автопрома за гибридами свидетельствует и тот факт, что некоторые мегаполисы намереваются полностью перевести общественный транспорт на гибридные двигатели. Например, это будет сделано в Лондоне до конца 2012 года.
По оценкам аналитиков, к 2015 году доля гибридных автомобилей на рынке может составить уже 20%.
