Slik kommer vi til en verden fylt med førerløse biler

Annonse

Kjøring er en av de oppgavene som er så kjedelige, farlige og krevende at det nesten skriker etter å bli håndtert av roboter. Nylig har teknologien endelig begynt å Morgendagens transport: Fantastiske oppfinnelser som kan forandre hvordan vi pendlerForløpet til menneskelig sivilisasjon har alltid blitt formet av transport. Morgendagens transport løser kanskje ikke alle disse problemene, men det kan løse noen – og det er viktig å tenke over saken... Les mer å ta igjen sunn fornuft. Heisbanen for selvkjørende biler er en enkel sak.

1,2 millioner mennesker dør i bilulykker hvert år, og 50 000 er lemlestet. Vi kan redde nesten alle disse livene. Millioner av mennesker kaster bort milliarder av timer på å pendle. Nå kan de jobbe, se Netflix eller lese en bok. Robotbiler ville la oss bli kvitt parkeringsplasser og trafikkorker.

Blinde, eldre og folk som er for unge til å kjøre, vil kunne bevege seg fritt uten en menneskelig sjåfør. Besparelsene i liv, dollar og produktivitet er uberegnelige. Maskiner blir ikke fulle, slitne eller distraherte. De følger trafikkloven nøyaktig. Dette er ting som alle vil ha med

vidtrekkende implikasjoner De sjokkerende effektene av Googles førerløse bil [INFOGRAFISK]Fremtiden er nærmere enn du kanskje tror. Takket være Googles topphemmelige forskningsavdeling, Google X, er førerløse biler nå en realitet og kan komme til å treffe mainstream i en ikke altfor fjern fremtid... Les mer – spørsmålet om hundre milliarder dollar er, hvor lang tid vil det ta oss å komme dit?

En verden av førerløse biler

Google beskriver prosjektet i en siste bloggoppdatering som dette:

"Helt siden vi startet Googles selvkjørende bilprosjekt, har vi jobbet mot målet om kjøretøy som kan bære hele byrden med å kjøre. Tenk deg: Du kan ta en tur til sentrum ved lunsjtid uten en 20-minutters buffer for å finne parkering. Seniorer kan beholde friheten selv om de ikke kan beholde bilnøklene. Og full og distrahert kjøring? Historie. […] de tar deg dit du vil med et tastetrykk. Og det er et viktig skritt mot å forbedre trafikksikkerheten og transformere mobiliteten for millioner av mennesker.»

Autonome biler har vært noe av et hett tema de siste årene, med Google som ledet satsingen. Google har kjørt sin flåte av eksperimentelle robotbiler mer enn 1,1 millioner kilometer uten alvorlig hendelse, og hadde nylig premiere på en ny lavhastighets elektrisk prototype til finjustere bykjøring – uten ratt eller bremser overhodet.

Utenfor Google, Toyota, Honda, og Ford alle har sine egne selvkjørende bilprosjekter, selv om ingen av dem er på langt nær så avanserte som Googles. Faktisk har flere bilprodusenter avvist ideen om helt autonome biler som for utfordrende, og fokuserer i stedet på førerassistansefunksjoner.

Google har på sin side skissert en aggressiv tidslinje for kommersialisering, i håp om å samarbeide med bilprodusenter for å lanserer selvkjørende kjøretøy, kjører Google-programvare og er produsert av tredjeparter før slutten av tiår. Google har faktisk til hensikt at disse kjøretøyene skal komme ut på markedet senest 2018. Så hva er det som står i veien for det målet?

Teknologiske utfordringer

Googles prototype er veldig, veldig bra - men den er ikke perfekt. Slik fungerer bilen nå:

Det primære sanseorganet til roboten er et spinnende LIDAR-tårn på taket av bilen. LIDAR-tårnet maler verden rundt bilen med en infrarød laserstråle i svært høy hastighet. Ved å registrere posisjonen og intensiteten til laserlys som reflekteres tilbake, kan en enkel maskinsynsalgoritme raskt beregne en tredimensjonalt kart over objektene rundt bilen mange ganger i sekundet, slik at den kan identifisere objekter som biler, fotgjengere, fortau, og trafikkkjegler.

Bilen, som en sekundær sans, har en rekke kameraer som den bruker for å samle ytterligere informasjon om verden rundt den (identifisere signaler fra syklister og andre biler, og lese statusen til trafikklys og tegn). Til slutt har bilen en GPS, som forteller den, med en nøyaktighet på noen få meters nøyaktighet, hvor den befinner seg i verdensrommet.

Ingen av disse sansene er gode nok alene til å styre bilen, men ved å bruke smart programvare for å smelte disse datakildene sammen, er bilen i stand til å ta intelligente kjøreavgjørelser. For å gjøre oppgaven enklere, har Google brukt streetview-biler med LIDAR-tårn på seg i årevis – biler som sammen med gir deg med rare reiser inn i fortiden Reis tilbake i tid med Google Street ViewGoogle Street View har vært det beste verktøyet for å reise verden rundt på åtti sekunder. Nå lar en enkel, men morsom oppdatering på Google Street View deg rulle tilbake tiden. Les mer , har systematisk 3d-kartlagt gater over hele verden.

Alle disse dataene er omhyggelig merket for å la bilens datamaskin vite plasseringen av trafikklys, og hva fartsgrensene og kjørefeltbetegnelsene er for hver vei.

Roboten kan finjustere GPS-posisjonen sin ved å sammenligne gjeldende LIDAR-data med gamle 3d-kart over gaten den er på, for å sikre at den ikke gjør det drive ut av kjørefeltet (dette lar den også navigere når GPS ikke er et alternativ, som når den kjører gjennom en tunnel eller en parkeringsplass garasje). Videre kan bilen få tilgang til metadata for lokalmiljøet for å fortelle den når hastigheten endres og for å vite hvor den skal se etter trafikksignaler.

Denne kombinasjonen av maskinvare og programvare kan gjøre mange bemerkelsesverdige ting: den kan se og forutsi bevegelsene til syklister og fotgjengere. Den kan identifisere byggekjegler og veier blokkert av omkjøringsskilt, og utlede intensjonene til trafikkpolitiet med skilt.

Den kan håndtere fireveis stopp, justere hastigheten på motorveien for å holde tritt med trafikken, og til og med justere kjøringen for å gjøre turen komfortabel for den menneskelige nyttelasten. Programvaren er også klar over sine egne blindsoner, og oppfører seg forsiktig når det kan være kryssende trafikk eller en fotgjenger som gjemmer seg i dem.

Det finnes, dessverre, også noen ting som bilen ikke kan. Det største problemet er været: Googles biler har for det meste blitt testet i California. I en større utrulling over hele verden, vil autonome biler måtte takle flom, tung tåke og dyp snø på en elegant måte. Noe som er et problem, for alle disse roter seriøst med tungløfteren av robotens sanser: LIDAR.

Snø og stående vann sprer laserstrålen, noe som gjør det vanskelig å samle inn data på en pålitelig måte, og tåke eller kraftig regn kan dramatisk kutte avstanden LIDAR kan se. Uten en pålitelig LIDAR er roboten bokstavelig talt død i vannet.

Å fikse værproblemet er fortsatt et åpent forskningsområde. Hvis vi er heldige, kan det være mulig å bruke smarte støyfiltreringsalgoritmer for å trekke ut meningsfulle data selv fra værskyet LIDAR, eller flytt byrden til kameraene, slik at roboten kan fortsette å manøvrere, men sannsynligvis på en redusert hastighet.

Hvis ikke, kan det være nødvendig å legge til en ny serie med sensorer (kanskje SONAR eller RADAR) for å gi roboten 3d-kartleggingsmuligheter selv i tilfelle LIDAR-feil. Uansett, Google jobber med det.

Et dypere problem er imidlertid det som kalles den lange halen. Tenk på det slik: Flertallet av kjøringen som selvkjørende biler vil bli bedt om er på motorveien. For en robot er motorveiskjøring enkelt. Neste brukstilfelle vil trolig være lavhastighets bykjøring i godt vær, noe roboter også er ganske gode på.

Dessverre, selv om disse sannsynligvis representerer 90 % av alle kjøresituasjoner bilene noen gang vil møte, er de ikke de eneste to mulighetene. Hva med parader? Hva med ambulanser? Steinras? Bilulykker? Flate dekk? Jaywalking-hunder? Veiarbeid? Tornadoer? Blir du stoppet av politiet?

Poenget er at når du går nedover listen over saker bilen må håndtere, sortert etter sannsynlighet, du finne at det er et nesten uendelig antall av dem, hver med en liten bit av sannsynlighetskaken. Du kan ikke hardkode oppførsel for alle muligheter.

Du må akseptere at robotbilen din til slutt vil møte noe du ikke har planlagt, og vil oppføre seg feil. Det kan til og med få folk drept. Det beste du kan gjøre er å prøve å dekke nok tilfeller godt nok til at roboten fortsatt er tryggere å bruke enn en menneskestyrt bil.

Akkurat nå er ikke Google-bilen langt nok nede på listen ennå, men den begynner å nærme seg, og Google jobber med å utvikle sikker reserveadferd for å sikre at bilen ikke aktivt skader noen, selv i tilfelle programvarefeil eller uforutsett kjøring forhold.

Googles metode for å bygge opp disse sakene er smart: selskapet har en policy om at når bilen gjør en feil, eller et menneske blir tvunget til å ta kontroll, hendelsen loggføres, og programvaren revideres til den kan passere simulerte versjoner av samme scenario. Eventuelle store endringer i programvaren testes mot denne databasen over hendelser for å sikre at ingenting har blitt ødelagt ved et uhell.

Det er også mykere begrensninger – LIDAR-tårnene som brukes av robotene, er for tiden på over $30 000. Den gode nyheten her er at dette i stor grad er fordi disse LIDAR-tårnene er en spesialitet som bare brukes til noen få bruksområder. Masseproduksjon vil helt sikkert redusere disse kostnadene.

Videre, hvis selvkjørende biler tas i bruk under førerhusmodellen (sannsynligvis levert av Googles protege, Uber), vil det nødvendige forholdet mellom biler og bilbrukere sannsynligvis være lavt: folk som drar til lignende steder kan samles sammen med sentralisert ruteprogramvare i bytte mot reduserte avgifter, og biler kan opprettholde mer eller mindre kontinuerlig bruk. Dette reduserer kostnaden per bruker dramatisk, selv om selve bilene er svært dyre.

Juridiske utfordringer

Selvkjørende biler høres ganske mye ut som en handleliste over ting som skremmer regulatorer: autonome roboter med dødelig kraft, forstyrrende ny teknologi, mekanisert arbeidsledighet og store selskaper som setter millioner av kameraer over hele verden verden.

Robotbiler vil sannsynligvis drepe mennesker (men med en hastighet som er mye lavere enn menneskelige sjåfører), de vil fortrenge millioner av lastebiler sjåfører og hundretusenvis av drosjesjåfører, og de vil gi Google en enorm mengde personopplysninger om deres brukere. Det er unødvendig å si at det kommer til å være en viss motstand mot å få selvkjørende biler legalisert, spesielt siden de krever store overhalinger av den regulatoriske infrastrukturen som allerede er i bruk.

For at selvkjørende biler skal bli en lovlig, mainstream del av livene våre, må vi gi opp noen svært gamle juridiske forskrifter: inkludert ideen om at mennesket i førersetet i en bil er ansvarlig for det handlinger.

Statene som har utstedt foreløpig regulering for å tillate testing av autonome kjøretøy (inkludert California og Nevada) har brukt en rekke juridiske snarveier for å la forskningen ta plass.

I California, for eksempel, personen som starter bilens reise er juridisk operatør, selv om de faktisk ikke er i bilen på det tidspunktet. Dette er et åpenbart utilstrekkelig langsiktig svar, da dette betyr at (for eksempel) operatøren kunne bli belastet med DUI, selv om de ikke var i nærheten av kjøretøyet de sendte mens drikking.

California håper å frigjøre mer permanent regulering for slike forbrukerkjøretøyer tidlig i 2015, men Consumer Watchdog, en uavhengig advokatgruppe, driver lobbyvirksomhet for at de skal utsette reguleringen i atten måneder for å tillate mer grundig sikkerhetstesting.

Google håper å oppmuntre lovgivere til å plassere ansvar for bilens handlinger hos produsentene av den selvkjørende maskinvaren, som de ser som den mest rettferdige måten å fordele skyld på: det virker dumt for loven å holde en menneskelig operatør ansvarlig for atferd som de ikke har kontroll over over.

De involverte regulatorene innrømme at lovgivning for autonome kjøretøy er et vanskelig problem:

"Vi er veldig flinke til å lisensiere sjåfører og regulere kjøretøy og bilsalgsindustrien, men vi har ikke mye ekspertise på å utvikle slike standarder," sa Soublet. "Så når vi begynner å nærme oss slike ting, må vi trekke oss tilbake. Vi har ikke den tekniske evnen til å gjøre det. Vi må komme til dette fra et regulatorisk perspektiv av hva vi som avdeling er i stand til.»

De er imidlertid enige om at feltet er verdt innsatsen.

«Det er et problem som trekker deg inn. Det er vår fremtid. Vi synes det er veldig spennende å jobbe med […] Brian [Soublet] og jeg, vi kan ikke tro at vi jobber med dette. Det er noe som vil endre måten vi alle lever på.»

Føderal regulering er på vei, men kommer kanskje ikke før om flere år. National Highway Traffic Safety Administration ga ut en foreløpig uttalelse om saken, der den uttrykte en viss entusiasme for utsiktene til helt autonome kjøretøy.

"Amerika er ved et historisk vendepunkt for bilreiser. Motorkjøretøyer og sjåførenes forhold til dem vil sannsynligvis endre seg betydelig i løpet av de neste ti til tjue årene, kanskje mer enn de har endret seg de siste hundre årene.»

Imidlertid virker NHTSA også uforberedt på å gi noen klar regulering i overskuelig fremtid, og planlegger for det meste å overlate disse reguleringsspørsmålene i hendene på individuelle stater, og øker muligheten for at dårlig regulerte stater er "døde soner" som autonome biler på langrennsturer må unngå. Det er her de gode nyhetene starter. Den håpefulle moren til disse maskinene er Google, som tilfeldigvis også er en av de største lobby-juggernautene i USA (det rangerer åttende, og slår ut Boeing og Lockheed Martin). Google er godt forberedt til å veilede regulering til en form som er vennlig for fremtiden til autonome kjøretøy.

Veien fremover

Hvis det er et enkelt budskap å ta bort fra situasjonen akkurat nå, er det dette: utfordringene som gjenstår å løse før autonome kjøretøyer kan bli mainstream, er vanskelige og betydelige. Teknologien og den juridiske infrastrukturen er foreløpig ikke på plass for å la disse kjøretøyene virkelig oppfylle potensialet sitt. Imidlertid er disse problemene også godt definerte, løses og blir undersøkt av noen av de smarteste menneskene på planeten.

Det er en veldig god sjanse for at teknologien i det minste vil være klar til å bli distribuert i testmarkeder som California og Nevada innen Googles foreløpige 2018-dato. Det er en enda større sjanse for at teknologien innen ti år vil radikalt ha forandret måten nesten alle på jorden lever livene sine på.

Disse endringene vil variere fra bilkultur (slutten på bileierskap som en voksen overgangsrite), måten folk jobber og sosialiserer på, og måten vi designer byene våre på. Hvis disse utfordringene kan møtes, vil det være den viktigste endringen i transport siden oppfinnelsen av bilen.

Funksjonsbilde: "The Love Bug", av JD Hancock
Bilder: "Google selvkjørende bil på Datahistorisk museum", av Don DeBold,"Google selvkjørende bil", av Roman Boed, "Toyota selvkjørende bil", David Berkowitz,"Velodyne High-Def LIDAR", Steve Jurvetson