Komputer za kierownicą?

Tomasz Rożek

publikacja 14.12.2007 12:04

Automatyczne parkowanie. Taksówki i autobusy bez kierowcy. System, który potrafi zapanować nad samochodem, gdy kierowca zaśnie lub zasłabnie. Niemożliwe? Niekoniecznie. .:::::.

Komputer za kierownicą?

Kilkanaście dni temu zakończył się Urban Challenge – rajd samochodów bez kierowców. W tych pojazdach decyzje podejmował nie człowiek, ale centralny komputer. On omijał przeszkody i przygotowywał się do kolejnych manewrów. Z jedenastu startujących pojazdów aż sześć dojechało do mety.

Przejażdżka po pustyni


Rajd samochodów bez kierowców od kilku lat organizuje amerykańska armia, a konkretnie agencja zajmująca się finansowaniem przyszłościowych projektów naukowo- -technicznych DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency). Pierwszy wyścig zorganizowano w 2004 r. Zwycięzca odebrał w nagrodę okrągły milion dolarów. Trasa wyścigu miała prawie 250 km i wiodła po bezdrożach pustyni Mojave w stanie Newada. Teren był co prawda pofałdowany, ale, jak się później okazało, łatwy. Na pewno łatwiejszy niż przejazd przez średniej wielkości miasto. Kamienie i dziury „stoją w miejscu” i są całkowicie „przewidywalne”.

Trasę wyznaczono tak, by elektroniczny kierowca był zmuszony omijać głazy i zwalniać na stromych zjazdach w dół. Niestety, żaden pojazd nie zdążył tego doświadczyć. Przeważająca większość przejechała zaledwie kilkadziesiąt lub kilkaset metrów. Najdalej dojechał pojazd skonstruowany w Carnegie Mellon University w USA. Utknął na 12. kilometrze. Pewnie jechałby dalej, gdyby nie to, że na jego drodze… pojawił się krzak. Komputer nie wiedział, jak go ominąć i wjechał wprost na niego. Z wyjechaniem już sobie nie poradził. To obrazuje trudności, z jakimi muszą borykać się konstruktorzy automatycznych pojazdów. Nie przewidzieli krzewu, więc komputer nie wiedział, jak się zachować, gdy pojawił się na drodze. Ale czy wszystko da się przewidzieć? Skoro na pustyni to się nie udało, co będzie z jazdą w zatłoczonym mieście?

Ruszaj na miasto

Drugi wyścig odbył się w 2005 r. Tym razem było dużo lepiej. Co prawda rajd dalej odbywał się na pustyni, ale jego wyniki były nieporównywalnie lepsze. Być może podziałało to, że nagrodę główną podwojono. Zwycięzca dostawał już 2 miliony dolarów. Z 23 startujących załóg pięć pojazdów pokonało ponad 200-kilometrową trasę. Organizatorzy rajdu zaplanowali ją co do najmniejszych detali. Samochody musiały pokonać trzy wąskie tunele (tutaj nie działa nawigacja setelitarna) i kilkadziesiąt ostrych zakrętów. W 2007 r. organizatorzy zaplanowali coś specjalnego. Uznali, że wyścigi po pustyni były dobre na początek, ale teraz trzeba podnieść poprzeczkę, i zorganizowali rajd w warunkach miejskich. To właśnie w miastach będą musiały radzić sobie automatyczne samochody przyszłości. Poza tym teren miejski, z ruchem, z pieszymi, z wąskimi (czasami jednokierunkowymi) ulicami jest najmniej przewidywalny ze wszystkich możliwych. Może zdarzyć się wypadek czy korek, a wtedy komputer sam – mając do dyspozycji system lokalizacji satelitarnej GPS – musi zadecydować, którędy jechać, żeby ominąć zablokowaną część miasta. Trasa właśnie ukończonego rajdu była znacznie krótsza niż poprzednich. Niecałe 100 km trzeba było pokonać w co najwyżej 6 godzin. Rajd odbywał się w zamkniętym mieście – bazie wojskowej należącej do lotnictwa USA – George Air Force Base w Kalifornii. Choć pierwszy linię mety przejechał przerobiony przez studentów ze Stanford University volkswagen Passat, zwycięzcą tegorocznego wyścigu został pojazd zbudowany w Carnegie Mellon University. Boss – bo tak został nazwany zwycięski wehikuł – wygrał, bo… w lepszym stylu pokonał trasę.

Tu decyduje samochód

Wyścig pokazał, że roboty po mieście będą jeździły wcześniej, niż myślimy. Potrafią – na razie w pewnych granicach – radzić sobie z przewidywaniem zachowań innych uczestników ruchu (zarówno innych pojazdów, jak i pieszych), rozpoznawać znaki drogowe, reagować na sygnalizację świetlną i interpretować znaki poziome, czyli te namalowane na jezdni. Oczywiście dużo jest jeszcze do zrobienia. Wiele ze startujących w finale samochodów nie dojechało do mety. Niektóre uderzyły w ściany domów, inne pogubiły się w mieście. Nawet te, które poradziły sobie doskonale i wyścig ukończyły, nie mogą jeszcze wejść do seryjnej produkcji. Jeżdżą bardzo wolno (około 20 km/h) i zatrzymują się, gdy sytuacja wymaga analizy. Tak nie mogą poruszać się pojazdy w ruchu miejskim.

Wyścig nie ma nic wspólnego z pojazdami sterowanymi zdalnie. Tutaj „za kierownicą” siedzi komputer. To on decyduje, czy dodać gazu (gdy droga jest wolna, a światło zielone), czy przyhamować (np. gdy wymaga tego ograniczenie prędkości). Komputer sam wybiera trasę, sam włącza migacz przy skręcie, sam decyduje, czy zjechać na lewy pas na drodze wielopasmowej. Sam też decyduje o tym, czy zakręt powinien być gwałtowny, czy łagodny. Siłowniki zainstalowane w układzie kierowniczym pojazdu dostają odpowie- dni sygnał z centralnej jednostki sterującej samochodem. Rola człowieka ogranicza się do zadania punktu docelowego.

Jak to działa?

Pojazdy, które startowały w każdym z trzech dotychczasowych rajdów, były praktycznie konstrukcjami autorskimi. Często produkowany seryjnie pojazd rozkręcano niemalże na pojedyncze śrubki, a następnie modyfikowano i składano od nowa. Prace nad takimi konstrukcjami trwały wiele miesięcy, a nawet lat. Pojazd, który wygrał rajd w tym roku, został zbudowany na bazie samochodu marki Chevrolet Tahoe. Jego mózgiem jest komputer i odpowiednie oprogramowanie. To tutaj spływają wszystkie informacje z zewnątrz, tutaj są przetwarzane i tutaj zostaje podjęta decyzja. W końcu stąd wychodzi „rozkaz”, co robić, do poszczególnych podzespołów samochodu. Wykonawcą woli centralnego komputera jest zespół siłowników. One skręcają koła, one wciskają pedał gazu czy hamulca. Oczami samochodu jest zespół czujników, kamer, radarów (dalekiego i bliskiego zasięgu), a nawet dalmierzy laserowych. Choć dzisiaj rzędy sensorów w tego typu pojazdach umieszczano najczęściej na dachu pojazdów, w przyszłości zostaną one zapewne wkomponowane w maskę samochodu.

Automatyczny kierowca

Na całym świecie na drogach giną codziennie setki czy tysiące ludzi. Większości z tych tragedii dałoby się uniknąć, gdyby to nie człowiek prowadził samochód. Trzeba oczywiście przezwyciężyć barierę psychologiczną (ile osób bez przymusu, a przynajmniej strachu wsiadłoby do samochodu bez kierowcy?), ale tam, gdzie to zrobiono, liczba wypadków drastycznie zmalała. Samolotem kieruje automatyczny pilot, szybkimi nowoczesnymi pociągami komputer. Tutaj zostaje wyeliminowane najbardziej zawodne ogniwo w łańcuchu bezpieczeństwa – człowiek. Taka przyszłość czeka także samochody osobowe. Zanim jednak trafią na ulice naszych miast, będzie je można sprawdzić na… wojnie. Budową automatycznych samochodów interesuje się amerykańska armia. Kongres USA zobowiązał ją, by do 2015 r. jedna trzecia pojazdów wojskowych mogła się poruszać bez kierowcy. Z oficjalnych dokumentów wynika, że pierwsze tego typu pojazdy będą zajmowały się transportem zaopatrzenia.



Gość Niedzielny 46/2007