Робогонщик

Roborace, первая гоночная серия для беспилотных автомобилей, — это больше, чем просто демонстрация самых передовых цифровых технологий. Она открывает дверь в будущее автомобилестроения.

Ангус Фрейзер (текст), Роберт Гришек (фото)

Красивые для умных

У Roborace есть свой собственный канал на сайте YouTube, где среди прочего можно найти документальные кадры о подготовке гоночной серии, а также ролики о развитии автомобилестроения.

Десять болидов выезжают на гоночную трассу и занимают свои места на старте. Полная тишина. Светофор загорается зеленым. Пять автомобилей набирают скорость, чтобы пройти трассу по часовой стрелке, остальные пять — в обратную сторону. Оборудованные электроприводом, они разгоняются до 320 км/ч и встречаются на сложнейшем вираже на середине трассы. Пять автомобилей мчатся навстречу другим пяти. Но вопреки опасениям массового столкновения не происходит. Не снижая скорости, болиды элегантно проезжают в нескольких миллиметрах друг от друга. То, что сейчас звучит как полное безумие, в недалеком будущем вполне может стать обычным делом. Ведь гоночные автомобили будут соревноваться самостоятельно, без человека за рулем. По крайней мере, такова задумка, лежащая в основе гоночной серии Roborace, заезды которой уже состоялись в британском городке Банбери (Banbury) в 120 км северо-западнее Лондона. Основателем этого предприятия является Денис Свердлов, российский предприниматель, которому принадлежит инвестиционная компания Kinetik стоимостью 500 млн долларов США. Автогонки Roborace должны стать первыми международными соревнованиями беспилотных гоночных автомобилей. Они придуманы как серия поддержки в рамках чемпионата по автогонкам для электроприводных спорткаров «Формулы E». Автомобили, которые примут участие в Roborace (а это как концепт-кар DevBot, который может управляться и человеком, и искусственным интеллектом, так и беспилотный болид Robocar, в котором вовсе не предусмотрено место для водителя), уже демонстрировали свои возможности на гоночной трассе. К настоящему моменту компания выпустила три автомобиля DevBot, два болида Robocar, а также две демонстрационные модели Robocar, непригодные для езды. Полноценную гоночную серию можно будет провести только через три — пять лет. Однако Roborace не собирается ограничивать свою продукцию высокоскоростными беспилотными спорткарами. Вот что нам рассказал британец Брин Балькомб, директор по стратегическому развитию компании: «Деятельность Roborace имеет три направления: электроприводные технологии, сетевые технологии и технологии беспилотного вождения. Задача гоночной серии состоит в том, чтобы найти золотую середину между инженерными решениями в сфере автоспорта и развитием таких технологий, которые позволят внедрить беспилотное вождение в нашу повседневную жизнь».

С технологической точки зрения автоспорт высоких достижений, как правило, служит ориентиром для той области автомобилестроения, которая занимается «нормальными», то есть серийными моделями. Но Балькомб, который почти всю свою жизнь проработал в «Формуле-1», убежден, что в наше время это не так. В автоспорте имеется запрет на электронные ассистирующие системы, однако для создания надежных беспилотных автомобилей необходимо активно развивать технологии именно такого рода. «Roborace представляет собой площадку, на которой можно будет испытывать инженерные решения, необходимые для беспилотного вождения и призванные в будущем сделать наши улицы гораздо безопаснее», — объясняет он. Возможно, придет день, когда производители автомобилей будут участвовать в этой гоночной серии с собственными болидами. Но поначалу Roborace будет предоставлять командам аппараты, на которые они будут устанавливать свое программное обеспечение — так же, как и в рамках «Формулы E». Получается, это будет чемпионат программистов и айтишников? Балькомб с этим не согласен: «Roborace проще всего представить как соревнования водителей, хотя здесь, конечно, нет никаких водителей. Искусственный интеллект (ИИ) имеет большое значение, от качества программного обеспечения напрямую зависит победа, особенно если все болиды Robocar абсолютно идентичны». Он уверен, что благодаря индивидуальным комбинациям встроенных электронных систем стиль движения автомобилей будет существенно различаться. «Программное обеспечение работает по-разному, кроме того, особую роль здесь играет его способность к обучению. Люди демонстрируют разнообразные стили вождения, хотя для всех нас действуют одни и те же правила. То же справедливо и для автомобилей с ИИ. Я думаю, что в будущем корпоративная идентичность автопроизводителей выйдет далеко за рамки формы и дизайна их автомобилей».

Audi AICON

Вообще-то людей вроде Лукаса ди Грасси, зарабатывающих на жизнь автогонками, появление беспилотного автомира должно по идее приводить в ужас. Однако этот бразильский гонщик «Формулы E» из команды Audi и действующий чемпион мира считает по-другому: «Roborace никогда не заменит традиционные автогонки. Но автоспорту необходимо место, где можно было бы разрабатывать и испытывать технологии, связанные с беспилотным вождением, сетевым оборудованием и электроприводами». Уверенный в огромном потенциале беспилотных автогонок, Лукас принял предложение стать исполнительным директором компании Roborace. Не является ли это предательством по отношению к фанатам настоящего автоспорта? «Вовсе нет. Сегодня люди все еще увлекаются скачками, хотя нам уже давно не нужна лошадь, чтобы добраться из пункта А в пункт Б. И я сомневаюсь, что кто-нибудь перестал играть в шахматы только потому, что в 1997 году в Нью-Йорке суперкомпьютер Deep Blue обыграл гроссмейстера Гарри Каспарова. Так почему же мы должны отвернуться от автоспорта лишь от того, что автомобили с искусственным интеллектом ездят быстрее, чем болиды с водителями из плоти и крови?» Но неужели действительно когда-нибудь настанет такой момент, когда беспилотный болид сможет пройти трассу быстрее гонщика? «Это уже происходит. Сейчас Robocar без проблем опережает среднестатистического водителя. Теперь его задача — победить профессионального гонщика. И это лишь вопрос времени». Ди Грасси также подчеркивает, что Roborace поможет сделать мир безопаснее и сократить число аварий. «В Roborace нет ограничений и, что самое замечательное, на карту не поставлена человеческая жизнь. Это позволит развивать и оттачивать каждую отдельную технологию, пока она не достигнет совершенства. Если она работает, прекрасно. Если же нет, то результатом станет только авария, которая хотя и причинит финансовый ущерб, но не нанесет вреда здоровью». Ди Грасси знает, о чем говорит: в первом квалификационном заезде чемпионата GT World Cup 2017 в Макао он на своем Audi R8 попал в массовую аварию с участием 12 болидов. Столкновение произошло из-за того, что лидирующий автомобиль не вписался в поворот с ограниченным обзором и повис на ограждении трассы, а водители следующих за ним болидов не успели даже увидеть аварию, не то что должным образом на нее отреагировать. С помощью сетевых технологий, которые позволят автомобилям общаться между собой и со своим окружением, в будущем таких аварий, вероятно, можно будет избежать. Но до того момента, как человечество сможет использовать все преимущества беспилотных автомобилей, пройдет еще много часов кропотливого труда. Никто не понимает этого лучше, чем британка Тина Гейд, автомобильный инженер компании Roborace. Еще в раннем детстве Тина, как и ее сестра Лина, которая в качестве гоночного инженера способствовала победе команды AudiSport в автомарафоне «24 часа Ле-Мана», обнаружила в себе страсть к автогонкам и научной работе. Поработав в командах Subaru World Rally Team и Williams-F1-Team, сегодня Тина отвечает за программу-симулятор Roborace. «Уже есть автомобили, которые самостоятельно следуют указаниям дорожной разметки, но мы должны разрабатывать будущие автомобили с ИИ так, чтобы они могли справляться с так называемыми крайними случаями, — объясняет Тина Гейд. — Как болид с ИИ будет реагировать на неожиданное препятствие на трассе? С помощью программы-симулятора мы должны продемонстрировать Robocar возможные сценарии и научить его реагировать в зависимости от ситуации». Гейд знает, что это необходимо и для решения другой важной проблемы, с которой беспилотные автомобили столкнутся в повседневной жизни: «Когда автомобили с ИИ будут допущены к участию в дорожном движении, большинство других транспортных средств все еще будет управляться людьми. Эти люди сразу заметят автомобиль с ИИ, но вряд ли в плотном утреннем движении кто-то из них станет снижать скорость лишь для того, чтобы позволить автопилотируемому автомобилю осторожно въехать на круговое движение. Нам придется подготовить ИИ автомобиля так, чтобы в плотном потоке он двигался вместе с другими автомобилями и, образно говоря, мог даже слегка «поработать локтями».

Audi AICON

Четыре из шести уровней развития беспилотного вождения, согласно определению Международного сообщества автомобильных инженеров (SAE), с практическими примерами от Audi.

Уровень 0 обозначает традиционное вождение с ручным управлением без вмешательства автомобильных систем.
Уровень 1 определяется как ассистируемое вождение. Система помогает водителю при ускорении/торможении или при управлении автомобилем, при этом водитель несет полную ответственность за автомобиль и должен в любой момент быть готовым вмешаться.

Уровень 2: частичная автоматизация. Водитель по-прежнему несет полную ответственность, но теперь сам автомобиль может не только увеличивать или снижать скорость, но в определенных ситуациях временно брать на себя и рулевое управление. Примером системы такого уровня может служить ассистент движения в пробке от Audi, установленный, например, в новом Audi A4: в плотном транспортном потоке на дорогах с хорошим покрытием он ориентируется на дорожную разметку, окружающие здания и других участников движения и на скорости до 65 км/ч может самостоятельно выбирать для автомобиля оптимальную траекторию.

автомобиль, способный «поработать локтями

Уровень 3: высокая степень автоматизации. Новый Audi A8 был создан как автомобиль с системой высокоавтоматизированного вождения уровня 3. В плотном транспортном потоке, движущемся со скоростью до 60 км/ч, на многополосных дорогах с ограждением, разделяющим противоположные направления движения, автопилот для движения в пробке Audi AI может увеличивать скорость, маневрировать и тормозить там, где это разрешено правилами. Водителю больше не нужно постоянно контролировать систему, но нужно быть готовым взять на себя управление при выходе за рамки ее возможностей.

автомобиль, способный «поработать локтями

Уровень 4: полная автоматизация. Полностью автоматизированным автомобилям не требуется помощь водителя. Человек может передать все аспекты управления системе. Однако эти функции ограничены определенной зоной применения: например, они действуют только на парковке или только на трассе. Водитель вновь берет на себя управление, как только автомобиль покидает зону, в которой действуют функции полностью автономного вождения. В 2017 году бренд Audi представил свое видение развития систем уровня 4 — концептуальную модель Elaine.

автомобиль, способный «поработать локтями

Уровень 5: автопилотирование. Беспилотным системам 5-го уровня больше не нужен ни водитель, ни такие органы управления, как рулевое колесо или педали. Автомобиль забирает пассажира прямо у входной двери и самостоятельно отвозит в заданную точку. Поездки в автомобиле наподобие представленного в 2017 году концепт-кара Audi Aicon предоставляют людям абсолютно новую степень свободы, ведь в пути можно будет искать информацию в сети Интернет, смотреть фильмы, читать книги или даже вздремнуть.

автомобиль, способный «поработать локтями

Роботы участвуют в футбольных соревнованиях уже 20 лет. В прошлом году в японский город Нагоя прибыли более 3500 исследователей и студентов из 40 стран, чтобы принять участие в чемпионате Robocup, где автономно действующие роботы сражаются друг с другом в футбольных баталиях.

Да, если и есть автомобиль, способный «поработать локтями», то это, безусловно, модель Robocar. Его потрясающий внешний вид — заслуга автомобильного дизайнера из Калифорнии Даниэля Саймона. Он работал со множеством автопроизводителей, включая Audi и Bugatti, а также создавал автомобили будущего для таких голливудских кинокартин, как, например,"Трон: Наследие«, «Обливион» и «Звездные войны. Эпизод VIII». Влияние научной фантастики легко различимо и в дизайне модели Robocar. Благодаря низкой посадке и плоскому кузову она излучает невероятную силу и зловещий, почти внеземной интеллект. «Люди уже более ста лет путешествуют за рулем, — объясняет Саймон. — Поэтому так важно, чтобы Robocar вызывал какое-то чувство, эмоцию». Но воображение поражают не только дизайн, но и технологическая составляющая автомобиля. К его главным особенностям относится инновационный несущий кузов из углеволокна с подвеской гоночного автомобиля. Аккумулятор способен выдавать мощность до 655 кВт (почти 900 л. с.). При общей массе около 1000 кг автомобиль способен развить максимальную скорость около 300 км/ч. На каждом из четырех колес расположен электромотор, что обеспечивает оптимальную векторизацию крутящего момента для лучшего сцепления колес с поверхностью и большей устойчивости автомобиля. Эту систему можно сравнить с технологией e-quattro, которую бренд Audi разрабатывает в последние годы. Robocar может варьировать величину крутящего момента вплоть до 300 Нм на каждом отдельном колесе, что позволяет ему уменьшить время круга, которое сейчас на 2 с меньше, чем у гоночного автомобиля из «Формулы E». Работа над Robocar еще не закончена, хотя аппаратная часть уже почти готова. Однако разработка программного обеспечения, которое позволит автомобилю распознавать и мгновенно анализировать окружающую обстановку, остается для команды Roborace сложной задачей. «Мы непрерывно заняты доработкой программного обеспечения и испытаниями болида, — рассказывает Брин Балькомб. — Но дело в том, что и Robocar не стоит на месте, поэтому мы зависим от видеокамер, лидаров, ультразвуковых и GPS-датчиков, которые появляются на рынке все в новых и новых версиях». Но когда команда наблюдает, как болид на полной скорости несется по испытательной трассе в аэропорту британского городка Аппер-Хейфорд (Upper Heyford), все сложности мгновенно забываются. «Видеть, как Robocar абсолютно автономно мчится со скоростью 200 км/ч, — это просто безумие», — признается Балькомб. Но еще безумнее было бы наблюдать, как на трассе на полной скорости соревнуются несколько болидов Robocar. «Представьте, что у нас были бы соревнования автомобильных ИИ и соревнования конструкторов, а еще, возможно, два автомобиля Robocar из одной и той же команды, которые сражались бы за титул чемпиона. Вспомните, каким захватывающим зрелищем „Формула-1“ стала за прошедшие годы». Что могло бы произойти на последнем круге заезда, когда два болида Robocar из одной и той же команды с одним и тем же числом очков на повороте налетели бы друг на друга со скоростью 250 км/ч? «Мы надеемся, что когда-нибудь сможем перед стартом давать болидам Robocar определенные указания, а может, даже командные инструкции», — мечтает Балькомб. Но так же, как и в случае с живыми гонщиками, искусственный интеллект автомобилей Robocar не обязательно будет следовать изначальному плану. //

автомобиль, способный «поработать локтями