Cum funcționează cursa auto fără șofer

„Junior”, un Volkswagen Passat din 2006, puternic modificat și robotizat de o echipă de la Universitatea Stanford, trece linia de sosire în timpul DARPA Urban Challenge din 2004 în Victorville, California. Mașinile nu aveau șoferi și nu erau telecomandate. TANGI QUEMENER / AFP / Getty Images

Luminile înalte ale stadionului strălucesc prin roiuri de insecte zburătoare, care luminează calea rapidă într-o noapte caldă și mohorâtă. Mii de oameni împachetează standurile. Capetele lor se învârt în timp ce mașinile de curse rotunjesc, transformă-le și apoi fac-o din nou. Un murmur scăzut din mulțime explodează în urale furioase în timp ce o mașină trece pe alta, evitând îngust o coliziune. Este doar o altă noapte plină de acțiuni la hipodrom - sau este??

O tură de mers. Fanii sunt pe picioare, strigând tare în timp ce mașinile joacă pentru poziție. Pe măsură ce liderii urlă în jurul virajului final și se îndreaptă spre întinderea de acasă, este clar că va avea loc o fotografie. Mai multe centimetri separă câștigătorul de alergator, în timp ce navighează sub steagul cu praguri. Mulțimea merge sălbatică!

Atunci când observi ceva ciudat. Pe măsură ce prima mașină încetinește să își ia turul victoriei, devine evident că nimeni nu se află pe scaunul șoferului. Mașina este controlată de la distanță? Șoferul a sărit afară? Nu. Incredibil, mașina se conduce singură.

Deși acest scenariu nu s-a redat încă în viața reală, este doar o chestiune de timp până când se întâmplă. Inginerii au făcut progrese incredibile în proiectarea și testarea mașinilor fără șofer de când primele prototipuri au fost lansate în anii '70. Poate în special, proiectul auto auto de conducere Google a înregistrat peste 1,3 milioane de kilometri de conducere controlată prin software, din 2009 până în decembrie 2015 [sursa: Google]. Și, pentru că aceasta este America, inginerii au încercat deja să își creeze creațiile, deși în probe temporale individuale, nu direct unul împotriva celuilalt.

Deci, cum au început cursele auto fără șofer? Cum este curse aceste mașini pe o pistă diferită de a le conduce pe autostradă? În cele din urmă, cursele auto fără șoferi vor scoate șoferii profesioniști dintr-un loc de muncă? Vom rezolva aceste întrebări și multe altele, dar vă lăsăm la volan. Asa ca apuca mouse-ul si apasa pe!

cuprins

1. Origini ale curselor auto fără șofer
2. Tehnologie auto fără curse fără șofer
3. Curse de mașini fără șofer
4. Viitorul curselor auto fără șofer

A desenat Leonardo da Vinci prima mașină fără șofer? SSPL / Getty Images

Evident, mașinile fără șofer nu au fost inventate doar pentru a le putea alerga în jurul unei piste. Sigur, este destul de minunat, dar motivul real a fost mai practic. Dacă mașinile s-au deplasat singure, persoanele care se bazează pe altele pentru transport din cauza vârstei sau a handicapului ar putea avea o independență mult mai mare, fără să mai vorbim de naveta dvs. medie, care ar putea avea mai mult timp să se relaxeze. Ca un plus suplimentar, mașinile fără șoferi ar putea ușura congestia, reduce accidentele, pot reduce consumul de combustibil și chiar pot diminua cererea de parcare.

Ideea unei mașini fără șofer poate fi urmărită până la Leonardo da Vinci, care a schițat un coș preprogramabil în 1478 (serios, la ce nu s-a gândit acel tip?). Dar abia în expoziția „Futurama” de General Motors a avut premiera la Târgul Mondial din 1939, că mașinile fără șoferi au câștigat cu adevărat atenția publicului. Expoziția a fost un model la scară a modului în care ar putea arăta lumea în 1960, așa cum a fost conceput de GM, și proeminente pe autostrăzile sale minuscule erau mașinile care se conduceau. Încercările timpurii de a dezvolta această tehnologie în anii '50 s-au concentrat pe așa-numitele autostrăzi inteligente, care erau drumuri încorporate cu cabluri de oțel pe care mașinile le puteau detecta și urmări [surse: Vanderbilt și Weber].

Mașinile de azi fără șofer, care navighează pe drumuri folosind senzori și computere pentru a scana și interpreta mediul, au ieșit din anii '70. Asta în condițiile în care inginerii de la Laboratorul de Inginerie Mecanică Tsukuba din Japonia au programat cu succes o mașină echipată cu două camere și un computer analog pentru a urma marcaje rutiere albe cu viteza de aprindere de 18,6 mile pe oră (30 de kilometri pe oră), deși o șină de oțel a ajutat-o ​​de-a lungul [ sursa: Weber]. În următoarele câteva decenii, cu toate acestea, universitățile și companiile din întreaga lume au profitat de îmbunătățiri ale tehnologiei computerizate pentru a crea mașini fără șoferi care de fapt au performat destul de bine în testele rutiere din lumea reală.

În 2003, armata Statelor Unite, în cadrul Agenției de Cercetare Avansată a Proiectelor de Apărare (DARPA), a decis ca aceste mașini să fie gata de cursă. Mai exact, ei sperau că cercetătorii auto fără conducere care să concureze între ei să stimuleze inovația într-o tehnologie care ar putea avea aplicații militare importante. Astfel sa născut DARPA Grand Challenge. Cu un premiu de 1 milion de dolari pe linie, echipele s-au adunat în deșertul din California în 2004 pentru a-și dezlănțui mașinile de viteză autonomă, iar rezultatele au fost, bine, interesante [sursa: Shipley]. Dar înainte de a intra în asta, să vorbim despre tehnologia necesară pentru a construi o mașină de curse fără șoferi.

Un computer cu vehicule autonome Nvidia Drive PX 2 a fost afișat în cadrul expoziției CES 2016 din Las Vegas. Nvidia spune că noua platformă Drive PX 2, proiectată pentru mașini autonome, poate prelucra 24 de trilioane de operații de învățare profundă pe secundă. REUTERS / Steve Marcus

Probabil că nu este surprinzător faptul că tehnologia în mașinile de curse fără șoferi este similară cu cea din mașina dvs. autonomă (sau chiar semi-autonomă). Acest lucru se datorează faptului că navigarea pe o cursă de curse și croaziera pe o autostradă sunt deopotrivă în multe moduri fundamentale: ambele necesită să vă feriți de alte mașini, să stați pe un traseu desemnat și să evitați obstacole neașteptate. Abilități de curse chiar mai avansate, cum ar fi să faci un colț cât mai repede fără să te învârti, pot fi asemănate cu a face o întoarcere pe o autostradă înghețată. Cu toate acestea, mașinile de curse fără șoferi se confruntă cu provocări unice, iar inginerii au venit cu câteva modalități destul de geniale de a le trata.

O mașină obișnuită fără șoferi folosește o varietate de senzori pentru a observa împrejurimile. Senzorii radar amplasați în jurul mașinii pot detecta poziția vehiculului în raport cu mașinile din jurul acesteia. Camerele video ajută la urmărirea traficului din apropiere, dar citesc și semafoarele și indicatoarele rutiere și ajută mașina să evite obstacolele precum pietonii. Lidar - sau radar luminos - respinge impulsuri de lumină din împrejurimile mașinii pentru a crea o vedere tridimensională, utilă pentru identificarea marcajelor benzii și marginea drumului. Un computer reunește toate aceste date și manipulează direcția, accelerația și frânarea în consecință [sursa: Armstrong].

Racing cere și mai mult de la o mașină fără șofer. Având în vedere vitezele mai mari, accelerația și frânarea sunt mult mai grele și există mult mai puțin timp de reacție. De asemenea, sunt necesare tehnici precum determinarea celei mai bune linii printr-un viraj, lupta pentru poziție și compensarea schimbării sarcinii în timpul direcției. Multe dintre aceste abilități sunt instinctuale pentru șoferii de mașini de curse, dar mașinile fără șoferi pot obține corect doar dacă sunt programate cu algoritmul adecvat [sursa: Adams].

Deci, ce trebuie să facă un inginer provocat de curse?

Aruncă o privire în capetele șoferilor de mașini de curse - literal. O echipă de cercetare de la Stanford și-a legat de fapt șoferii la electrozi care măsurau activitatea creierului în timp ce se îndreptau împotriva altor mașini. Informațiile obținute din acest experiment i-au ajutat pe ingineri să regleze sistemele informatice ale mașinilor de curse fără șoferi. De exemplu, examinând răspunsul instinctiv al șoferilor umani atunci când vehiculul se învârte pe rând, inginerii au reușit să îmbunătățească sincronizarea software-ului care ajută la stabilizarea mașinii [sursa: Knapton].

„Șeful” fără șofer utilizează o combinație de sisteme GPS de lidar, radar, viziune și mapare pentru a „vedea”. A folosit doar electronice pentru a se conduce cu succes prin cursul urban de 60 de mile DARPA în 2007. David Paul Morris / Getty Images

Toate aceste vorbe despre curse de mașini fără șofer au pregătit-o pe geamul tău interior pentru steagul verde? Ei bine, nu te excita prea mult, pentru că mai există câteva bârloguri de rezolvat înainte ca sportul să fie gata pentru prima dată.

Sigur, inginerii circulă cu aceste vehicule de mai bine de un deceniu, dar nu a fost întotdeauna plin de acțiuni. Faceți prima cursă oficială fără șoferi, un concurs off-road cunoscut sub numele de DARPA Grand Challenge din 2004 (am menționat-o mai devreme, dar v-a lăsat agățat de rezultat). Dintre cele 15 echipe care au început, doar șase au ieșit efectiv din calea de pornire fără a merge la jale. Cei care au făcut-o au reușit să călătorească între 1,9 și 11,9 kilometri (1,9 - 11,9 kilometri) înainte de a rămâne blocați pe o stâncă, îngrijindu-se într-un gard sau întâlnind o altă dispariție ingrozitoare. Aceste rezultate sunt chiar mai vrednice atunci când considerați că parcursul a fost lung de 142 mile [sursa: Hooper].

Pentru a fi corect, DARPA Grand Challenge se referă la încurajarea avansării tehnologice, iar prin această măsură cursa din 2005 nu a dezamăgit. Douăzeci și trei de vehicule au intrat de această dată, iar patru au reușit să coboare traseul de 132 de mile în termenul de 10 ore. „Stanley”, mașina de la Universitatea Stanford, a terminat prima dată cu un timp de șase ore, 53 de minute și 58 de secunde. A fost o realizare tehnologică uimitoare, dar la o viteză medie de 19,1 mile pe oră (30,7 kilometri pe oră), fanii cursei de acțiune care au ajuns la inimă sunt obișnuiți cu [sursa: Hanlon].

Ultima cursă auto fără șofer DARPA a fost Urban Challenge desfășurată în 2007. De această dată echipa lui Carnegie Mellon a bătut alți 10 concurenți pentru a lua premiul întâi de 2 milioane de dolari, completând cursul de 60 de mile cu 20 de minute înainte de următorul finisator. Din nou, viteza a fost lentă: doar 14 mile pe oră (22,5 kilometri pe oră) în medie. Poate că cel mai mare zgomot pentru fanii cursei a fost că mașinile au fost judecate cu privire la cât de bine au respectat regulile de circulație. Ce fel de rasă este asta? [sursa: Sofge]

Amatorii de curse vor fi bucuroși să știe că inginerii lucrează acum la mașini de curse fără șoferi, care pot merge mult, mult mai repede. Audi TTS de la Universitatea Stanford, poreclit „Shelley”, a atras multă atenție în ultima vreme - și din motive întemeiate. În februarie 2015, a devenit prima mașină de curse fără șofer care a bătut un șofer de mașini de cursă umană, învingându-l pe campionul clasei de turism amator David Vodden la Thunderhill Raceway Park cu 0,4 secunde [sursa: Knapton].

Mașini și curse fără șofer: un meci făcut la Hollywood

Chiar dacă mașinile fără șoferi încă nu au mers cu capul în față cu alte mașini, asta nu i-a împiedicat pe producătorii de filme și televiziune să își imagineze cum ar fi asta. Un episod din 2014 al „South Park” a prezentat o cursă în stilul spectacolului animat din anii ’60 „Wacky Races”, iar unul dintre concurenți a fost o mașină japoneză fără șofer. Sony Pictures are chiar și un film în lucrările intitulate „Driverless Car Race” care va înfățișa aceste vehicule care concurează pe un traseu de la Paris la Beijing [surse: Montgomery și Ramsey].

Formula E este deja destul de misto cu șoferii. Imaginează-ți cum ar arăta cursele când mașinile sunt fără șofer în timpul Roboracei! Jed Leicester / LAT / Formula E prin Getty Images

După ce au auzit despre starea actuală a curselor de mașini fără șoferi, fanii sportului cu motor se gândesc probabil: „Asta-i destul de mișto, dar când vom vedea niște curse REAL?” Marea întrebare. Și veți fi bucuroși să auziți că răspunsul va fi în curând.

În noiembrie 2015, Formula E, o clasă de curse pentru mașini electrice, a anunțat Roborace, un circuit internațional de curse pentru vehicule electrice fără șoferi. Planul este de a organiza aceste curse înainte de fiecare eveniment de Formula E, începând cu sezonul 2016-2017. Roborace va cuprinde 10 echipe care folosesc mașini identice, astfel încât competiția se va reduce de fapt la diferiți senzori și algoritmi de calculator pe care inginerii de echipă îi creează pentru a face mașina autonomă. Și cele mai bune vești pentru fanii de curse? Unul dintre fondatorii evenimentului promite viteze de până la 186 de mile pe oră (299,3 kilometri pe oră) [sursa: Davies].

Dar îl va urmări cineva? Aceasta este marea întrebare ridicată de mulți dintre criticii lui Roborace. Acești dubioși consideră că dacă scoți elementul uman din curse, devine mai puțin interesant și poate nici măcar nu se califică ca sport. Este vorba despre greșelile strategice și de blocajele pe care oamenii le acordă pentru a vedea, deci ce se va întâmpla dacă calculatoarele sunt reglate bine pentru a evita aceste greșeli? Care vor fi cursele fără sărbătorile emoționale ale șoferilor din cercul câștigătorului? Există chiar o preocupare că mașinile fără șoferi vor deveni atât de bune la curse încât șoferii umani vor deveni învechite.

Nu toată lumea este de acord, însă. Suporterii susțin că acest tip de competiție va face sportul mult mai atrăgător prin atragerea unui nou tip de fan care nu-i păsa prea mult de curse înainte. Și în ceea ce privește elementul uman, avocații Roborace nu văd nici asta dispărând. Ei speră că inginerii vor prelua acest rol, bucurându-se în sfârșit de o parte din lumina reflectoarelor, după ce au fost excluse într-un laborator pentru o mare parte din carierele lor [sursa: Fagnan].

La final, șeful Formulei E nu-l vede pe Roborace ca fiind sfârșitul sportului cu motor. Mai degrabă, el dorește ca fanii și concurenții să se entuziasme de inovație - și poate să se distreze puțin în proces [sursa: Khorounzhiy].

Gluma e pe tine

La 31 martie 2012, Google a anunțat un parteneriat cu NASCAR pentru a forma Google Racing, o divizie de curse pentru mașinile fără șoferi. Dacă această sincronizare nu vă este suspectă, ar trebui să fie. A doua zi, gigantul de căutare pe Internet a anunțat că totul a fost o farsă de Ziua Nebuniei din aprilie [sursa: Google].

Nota autorului: Cum funcționează cursa auto fără șofer

Am urmărit întâmplător ceea ce se întâmplă cu mașinile fără șoferi, dar noțiunea de a le face curse este un concept nou și, fără îndoială, minunat. În timp ce cercetam acest articol, m-am simțit distras de videoclipurile YouTube despre cursele DARPA timpurii și alte aventuri în cursele autonome. Acum că știu că va exista o nouă serie de curse fără șoferi, sunt foarte interesat să o văd. Bănuiesc că asta mă face unul dintre cei care promovează cursele noi de fani spera să se atragă la sport!

Articole similare

• 10 caracteristici pe care dorim să le vedem în mașinile cu autovehicul
• Mașinile fără șoferi oferă un transport mai sigur, mai ieftin și mai eficient?
• Cum funcționează mașinile fără șofer
• Care este DARPA Urban Challenge?
• Cum vor arăta mașinile de curse în 2025?

Mai multe legături grozave

• YouTube: 2004 DARPA Grand Challenge
• YouTube: „Shelley”, mașina robotizată a lui Stanford, Hits the Track
• TED Talk: The Future Race Car - 150 mph și fără șofer

surse

• Armstrong, James. „Cum funcționează mașinile fără șofer?” Telegraful. 11 februarie 2015. (15 ianuarie 2016) http://www.telegraph.co.uk/motoring/motoringvideo/11308777/How-do-driverless-cars-work.html
• Bogost, Ian. „Istoria secretă a mașinii robotizate”. Atlanticul. Noiembrie 2014. (15 ianuarie 2016) http://www.theatlantic.com/magazine/archive/2014/11/the-secret-history-of-the-robot-car/380791/
• DARPA. „Provocarea urbană: Bun venit”. 2007. (15 ianuarie 2016) http://archive.darpa.mil/grandchallenge/index.html
• Davies, Alex. „Mașinile de curse cu autovehicule vor face drumurile mai sigure pentru toată lumea”. Wired. 2 decembrie 2015. (15 ianuarie 2016) http://www.wired.com/2015/12/roborace-autonomous-vehicle-racing/
• Fagnan, Rene. "Opinia: 10 motive pentru care nu trebuie respins Roborace." Motorsport.com. 13 decembrie 2015. (14 ianuarie 2016) http://www.motorsport.com/formula-e/news/opinion-10-reasons-not-to-dismiss-roborace/
• Campionatul Fia Formula E "Formula E și Kinetik anunță seria de asistență fără șofer". 27 noiembrie 2015. (11 ianuarie 2016) http://www.fiaformulae.com/ro/news/2015/november/formula-e-kinetik-announce-roborace-a-global-driverless-championship.aspx
• Google. "Curse Google." 31 martie 2012. (13 ianuarie 2016) https://archive.google.com/racing/
• Google. "Raportul lunar al proiectului auto cu autovehicule Google." Decembrie 2015. (15 ianuarie 2016) https://static.googleusercontent.com/media/www.google.com/en//selfdrivingcar/files/reports/report-1215.pdf
• Hanlon, Mike. "Universitatea Stanford câștigă cursa DARPA Grand Challenge pentru roboți - cinci cursuri complete." Gizmag. 9 octombrie 2005. (15 ianuarie 2016) http://www.gizmag.com/go/4720/
• Hooper, Joseph. "Din DARPA Grand Challenge 2004 Debarba DARPA în Deșert." Știință populară. 4 iunie 2004. (12 ianuarie 2016) http://www.popsci.com/scitech/article/2004-06/darpa-grand-challenge-2004darpas-debacle-desert
• Khorounzhiy, Valentin. "Campionatul fără șofer nu va semnala sfârșitul motorului - Agag." Motorsport.com. 27 noiembrie 2015. (14 ianuarie 2016) http://www.motorsport.com/formula-e/news/driverless-champociation-won-t-signal-end-of-motorsport-agag/
• Knapton, Sarah. "Mașina fără șofer bate cursorul pentru prima dată." Telegraful. 13 februarie 2015. (11 ianuarie 2016) http://www.telegraph.co.uk/news/science/science-news/11410261/Driverless-car-beats-racing-driver-for-first-time .html
• Montgomery, Kevin. "South Park duce la războiul absurd de transport al Tech". Valleywag. 16 octombrie 2014. (15 ianuarie 2016) http://valleywag.gawker.com/south-park-takes-down-techs-absurd-transportation-war-1647173429
• Noble, Jonathan. "Mașini fără șofer pentru drumuri care nu sunt trasee de curse, spune Wolff." Motorsport.com. 26 decembrie 2015. (11 ianuarie 2016) http://www.motorsport.com/formula-e/news/driverless-cars-for-roads-not-race-track-says-wolff-664866/
• Ramsey, Lydia. „Cursa fără mașini fără șofer de la Paris la Beijing” ar fi aproape de imposibil. ”„ Știință populară. 19 februarie 2015. (11 ianuarie 2016) http://www.popsci.com/theres-ending-be-movie-about-self-driving-car-races
• Shipley, Don. "DARPA planifică o mare provocare pentru vehicule robotizate la sol". DARPA. 2 ianuarie 2003. (15 ianuarie 2016) http://archive.darpa.mil/grandchallenge04/media/announcement.pdf
• Sofge, Erik. "Carnegie Mellon și GM's Boss câștigă DARPA Urban Challenge." Mecanica populară. 2007. (15 ianuarie 2016) http://www.popularmechanics.com/technology/gadgets/a2250/4229973/
• Vanderbilt, Tom. „Mașini autonome prin vârste”. Wired. 6 februarie 2012. (13 ianuarie 2016) http://www.wired.com/2012/02/autonomous-vehicle-history/
• Weber, Marc. "Unde? O istorie a vehiculelor autonome." Muzeul de Istorie a Calculatoarelor. 2014. (15 ianuarie 2016) http://www.computerhistory.org/atchm/where-to-a-history-of-autonomous-vehicles/