Samochody przemieszczające się po drogach bez udziału człowieka stopniowo wkraczają do naszego życia. Jakie korzyści i jakie zagrożenia mogą wynikać z ich upowszechnienia? Czy mamy się czego obawiać?
O samochodach z systemami autonomicznej jazdy mówi się od lat. Ich wprowadzenie do swojej oferty zapowiadają najwięksi producenci aut, tacy jak Tesla, Audi czy BMW. W niektórych miastach w USA pojawiły się już nawet pierwsze autonomiczne taksówki. Autonomiczne samochody korzystają z różnych systemów – takich jak kamery, czujniki i komputery pokładowe które wykorzystują różne algorytmy uczenia maszynowego do bezpiecznego przemieszczania się po drogach. Mają docelowo pomóc w unikaniu wypadków, zapobiegać kolizjom, ograniczać ruch uliczny i zapewnić kierowcom i pasażerom wyższy komfort podróży. Na ile sprawdzona i bezpieczna jest ta technologia? Jakie korzyści i jakie zagrożenia wynikają z jej wdrożenia? Czy samochody autonomiczne to dobry pomysł? Na pytania te odpowiedzieli eksperci Endego: Damian Ignasiak, Competence Centre Director: Software/Hardware oraz Szymon Jackiewicz – DevSecOps Engineer.
Szymon Jackiewicz – DevSecOps Engineer Endego: Samochody autonomiczne korzystają z wielu rozwiązań powszechnie stosowanych już od lat. Pojazdy osobowe, które zjeżdżają z współczesnych linii produkcyjnych, są naszpikowane technologiami wspomagającymi kierowcę. Systemy pomagają parkować, unikać wypadków, czy po prostu ułatwiają korzystanie z pojazdu. Jedną z kompetencji, którymi możemy się pochwalić w Endego, jest tworzenie software’u do tego rodzaju zaawansowanych systemów wsparcia kierowcy (ADAS – Advanced Driver Assistance Systems). Dzięki nim najnowsze modele samochodów to właściwie zaawansowane komputery na kołach. ADAS ma pomóc zmniejszyć obciążenie kierowcy podczas prowadzenia samochodu poprzez monitorowanie, ostrzeganie, hamowanie, a nawet kierowanie w różnych sytuacjach. Jego wybrane funkcje są powszechnie stosowane w pojazdach autonomicznych:
Ciągły rozwój technologii motoryzacyjnych, w tym systemów wspomagania kierowcy i zautomatyzowanej jazdy, ma na celu zapewnienie jeszcze większych korzyści w zakresie bezpieczeństwa.
Damian Ignasiak, Competence Centre Director: Software/Hardware Endego: Do korzyści najczęściej wymienianych w kontekście wdrożenia samochodów autonomicznych należą: poprawa efektywności jazdy oraz bezpieczeństwa na drogach (w ujęciu jednostkowym, jak i globalnym) czy zwiększenie niezależności osób starszych i niepełnosprawnych.
Jedną z największych korzyści, jakie oferują autonomiczne samochody, jest zmniejszenie liczby wypadków drogowych. Większość wypadków spowodowana jest błędami ludzkimi, takimi jak nadmierna prędkość, niezachowanie odpowiedniej odległości od innych pojazdów czy niedostosowanie prędkości do warunków atmosferycznych. Autonomiczne samochody są w stanie analizować otoczenie z dużo większą precyzją i szybkością niż kierowca, dzięki czemu mogą przewidywać zagrożenia i reagować na nie znacznie szybciej.
Autonomiczne samochody mogą także zmniejszyć ruch uliczny i przyczynić się do poprawy jakości powietrza w miastach. Wszystko dzięki temu, że samochody te mogą poruszać się w bardziej optymalny sposób, bez zbędnych hamowań i przyspieszeń. Ponadto, pojazdy te posiadają zaawansowane systemy parkowania, dzięki czemu mogą w bardziej efektywny sposób wykorzystać miejsca parkingowe.
Samochody autonomiczne mogą być ze sobą połączone z siecią i komunikować się między sobą. Dzięki temu jeden samochód może ostrzegać inne o zagrożeniach na drodze lub o zamiarze wykonania jakiegoś manewru. Inne pojazdy mogą się przygotować na wykonanie manewru jeszcze zanim same „zobaczą” zagrożenie, co znacząco przełoży się na bezpieczeństwo pasażerów.
Samochody autonomiczne oferują wolność i niezależność osobom niepełnosprawnym, które mogły nie mieć zdolności do prowadzenia samochodu bez wsparcia. W przypadku osób starszych, które np. ze względu na stan zdrowia lub gorszy refleks musiały zrezygnować z prowadzenia auta, pojazdy autonomiczne stanowią bezpieczny sposób przemieszczania się.
Szymon Jackiewicz – DevSecOps Engineer Endego: Nie można zapominać o pewnych obawach związanych z wprowadzeniem na drogi autonomicznych samochodów.
Jedną z nich jest potencjalna stronniczość algorytmów kontrolujących samochody. Tak zwany „Dylemat wagonika” jest jednym z głównych problemów stojących na drodze do wprowadzenia autonomicznych samochodów na większą skalę. Chodzi o to, jak algorytm ma podejmować decyzje w przypadku zagrożenia? Czy w takiej sytuacji priorytet ma mieć bezpieczeństwo kierowcy, czy np. pieszego na pasach? To pytania, na które nie da się postawić jednoznacznej odpowiedzi. Istnieje również obawa, że niektóre grupy, takie jak osoby poruszające się na wózkach inwalidzkich, mogą być niedostatecznie reprezentowane w danych wykorzystywanych do szkolenia algorytmów oprogramowania kontrolujących samochody, co również może powodować stronniczość.
Wiele osób obawia się również, że takie samochody mogą zastąpić ludzi w pracy, zwłaszcza w przypadku zawodów związanych z transportem. W przeciągu najbliższych lat kierowcy ciężarówek mogą być raczej spokojni o swoją pracę, ze względu na panujące w Europie przepisy. Należy jednak liczyć się z tym, że pojazdy autonomiczne to przyszłość i w dalszej perspektywie sektor logistyczny i transport zbiorowy będą zastępować swoje pojazdy autonomicznymi odpowiednikami.
Autonomiczne pojazdy to przede wszystkim elektronika, która została gdzieś wyprodukowana, zatem zawsze istnieje ryzyko błędu. Może się zdarzyć, że któryś element został wadliwie wytworzony, zużył się w trakcie eksploatacji pojazdu lub po prostu uległ awarii. Nie jest to tak istotne, jeśli nastąpiła awaria małej kontrolki, ale jeśli w trakcie jazdy zawiedzie kluczowy element, jak hamulce lub system kierowania, to konsekwencje mogą być katastrofalne – zwłaszcza podczas poruszania się pojazdem po ruchliwej drodze.
Jak to się często mówi, z nauką jazdy jest jak z jazdą na rowerze – nigdy się jej nie zapomina. Jednak bez możliwości szlifowania swoich umiejętności, kierowcy ryzykują utratę czujności i pogorszenie techniki prowadzenia pojazdu w miarę upływu czasu. Jeśli oprogramowanie zawiedzie, to czy taki kierowca będzie w stanie działać szybko i skutecznie?
Samochody autonomiczne to zaawansowane komputery, które zarządzają licznymi systemami, dzięki którym taki pojazd może się poruszać. W miarę jak będą one komunikować się ze sobą i innymi urządzeniami, staną się bardziej podatne na ataki hakerów, którzy mogliby przejąć kontrolę nad samochodem podczas jazdy. Furtką dla złośliwego oprogramowania może być nawet ładowarka indukcyjna w samochodzie. Nawet jeśli część takich sytuacji, to jedynie „głupie żarty” – np. włączanie w pojeździe klaksonu lub wycieraczek – to istnieje również ryzyko, że atak hakerski miałby na celu zrobienie komuś krzywdy, spowodowanie poważnego wypadku lub unieruchomienia całej floty pojazdów firmy. Problemem jest również zagrożenie dla prywatności, ponieważ hakerzy mogą śledzić miejsca, które odwiedzamy i wykraść nasze dane osobowe.
Damian Ignasiak, Competence Centre Director: Software/Hardware Endego: Kluczem do poprawy bezpieczeństwa jest rozwój technologii, sztucznej inteligencji, liczne testy oprogramowania pojazdów w różnych warunkach oraz wytwarzanie systemów z wykorzystaniem najlepszych praktyk i dostępnych na rynku norm. W centrum Kompetencyjnym w Gliwicach mój zespół Hardware zajmuje się między innymi budowaniem od podstaw układów i urządzeń elektronicznych. Tworzy na przykład strukturę płytki PCB w oparciu o stworzyny przez nas schemat układu elektronicznego, a z kolei dział Software zajmuje się jej „ożywieniem” – oprogramowaniem tych układów, by ta elektronika działała. Samochody obecnie dysponują swoim wewnętrznym „Internetem”. Każdy system ma swój mikrokontroler, który trzeba zaprogramować. Te elementy muszą ze sobą „rozmawiać”. Dlatego nasi specjaliści mają doświadczenie między innymi z zakresu technologii komunikacji jak np. CAN, LIN, USB, które potrafimy wykorzystać w pojazdach autonomicznych. Mamy kompetencje, żeby tworzyć software do zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy ADAS. Wytwarzamy oprogramowanie z najwyższą dbałością o szczegóły i zgodnie z normami np. ASPICE czy ISO26262 tzw. functional safety (FUSA).
Jednym z kluczowych w nowoczesnych samochodach rozwiązań jest DMS – system monitorowania kierowcy podczas jazdy. Nasza wiedza jest wykorzystywana przy realizacji projektu właśnie takich systemów w oparciu wykorzystanie kamer światła podczerwonego do monitorowania twarzy kierowcy w nocy. System taki wykrywa, gdy kierujący zaśnie podczas jazdy i wysyła ostrzeżenie. Dysponujemy kompetencjami, dzięki którym można nie tylko przetestować poszczególne elementy pojazdu, ale też tworzyć scenariusze do trenowania i testowania algorytmów, które sterują pojazdem.
Przykładem zastosowania naszej wiedzy w praktyce jest wewnętrzny projekt drona autonomicznego. Do jego stworzenia została zastosowana ultrazaawanasowana kamera oraz technologia sieci neuronowych. Dron ten sam startował, pokonywał trasę z punktu A do punktu B, omijając przy tym różne przeszkody i lądował bez udziału człowieka.
Innym projektem, z którego jesteśmy szczególnie dumni jest autonomiczna platforma dla wózków inwalidzkich. Potrafi ona sama wykrywać stopnie, mierzyć ich wielkość, a dzięki żyroskopowi dostosowywać kąt nachylenia siedziska tak, by osoba z niej korzystająca nie spadła.
Wydaje się, że daleko jeszcze od powszechnej akceptacji autonomicznych samochodów – zarówno pod względem społecznym, jak i prawnym. Zanim do niej jako społeczeństwo dojrzejemy, ważne jest, aby wiedzieć, w jaki sposób pojazdy autonomiczne wkomponują się w nasze życie oraz czy będzie to bezpieczne. Trzeba do tego ogromnej ilości testów.
Damian Ignasiak, Competence Centre Director: Software/Hardware Endego: Moim zdaniem warto rozwijać tę technologię, jeśli może uratować chociaż jedną osobę. Już teraz widzimy pozytywne skutki wprowadzania systemów ADAS. Czas reakcji systemów podczas niebezpiecznych sytuacji jest liczony w mikrosekundach, a nie w sekundach, jak ma to miejsce w przypadku reakcji człowieka. To ogromna różnica, która może być kluczowa dla uniknięcia wypadku.
Warto wspomnieć, że na polskich drogach poruszają się pojazdy z systemami w pełni autonomicznej jazdy, nie znaczy to jednak, że zobaczymy samochód bez kierowcy. Wynika to głównie z przepisów, którymi wymagane jest, by człowiek trzymał ręce na kierownicy i nadzorował to, co się dzieje z pojazdem. Odpowiedzialność za ewentualnie kolizje spoczywa na kierowcy, nie na producencie pojazdu.
Chociaż sam jestem miłośnikiem klasycznych samochodów, to myślę, że rozwój autonomicznych samochodów jest nieunikniony. Takie samochody mają szansę zmienić sposób, w jaki podróżujemy. Być może zamiast korzystać z własnych aut, będziemy kiedyś zamawiać autonomiczny pojazd tak jak teraz taksówkę. Zanim jednak samojezdne samochody trafią do konsumentów końcowych, powinniśmy przejść przez długi proces. Potrzebujemy dużo czasu na testy i na oswojenie się ludzi z tą technologią. Jest to długa i kręta droga, którą to my musimy pokonać za kierownicą.
Produkcja samochodów na przestrzeni lat podlegała ciągłym przemianom mającym na celu przystosowanie jej do zmieniającego się świata. Proces ewolucji sektora automotive się nie zatrzymuje – wciąż pojawiają się nowe wyzwania i okoliczności, którym starają się sprostać producenci aut. Dynamiczny charakter tego segmentu światowego rynku doskonale obrazują zmiany, jakie zachodzą w obszarze materiałów wykorzystywanych w samochodach. Jednym z głównych trendów, który możemy zaobserwować, jest dążenie do tworzenia pojazdów w oparciu o lekkie, a przy tym wytrzymałe komponenty. Duży nacisk w zakresie doboru materiałów do produkcji samochodów kładzie się obecnie również na recyklaty oraz materiały odnawialne.
Czytaj więcejTrendy w gospodarowaniu energią, rozwój pojazdów elektrycznych oraz hybrydowych, a także innowacje w zakresie zarządzania flotą i optymalizacji pracy wpływają na producentów i operatorów maszyn pozadrogowych. Zastosowanie nowoczesnych rozwiązań z tych obszarów może znacznie przyczynić się do poprawy wydajności energetycznej całego sektora off-highway.
Czytaj więcejZe względu na pełnienie zarówno funkcji praktycznych, jak i estetycznych, „grill” to jeden z elementów pojazdu, do którego zaprojektowania przykłada się szczególną uwagę. Jak wygląda ten proces od etapu wstępnej koncepcji po seryjną produkcję?
Czytaj więcej
