Презентация Секретариата OICA по автоматизированному вождению

(Круглый стол OICA, Москва , октябрь 2016 г.

Количество автомобилей в разных странах мира последние 10 лет неуклонно растет. По нашим оценкам, в настоящее время общее количество легковых и грузовых автомобилей, а также автобусов уже превысило 1,2 млрд.

А с учетом растущей потребности в мобильности, эта тенденция вряд ли изменится в краткосрочной, среднесрочной и долгосрочной перспективе. В пользу такого предположения говорят следующие факты.

Во-первых, еще не всем жителям планеты доступны услуги автотранспорта. В 2014 году уровень автомобилизации вырос, по сравнению с 2005 годом, на 25% и составил 180 автомобилей на 1000 человек населения.

 Разумеется, степень автомобилизации развитых и развивающихся стран существенно различается. Во многих странах Азии и Африки по-прежнему сохраняется большой потенциал роста. Так, в Индии уровень автомобилизации составляет один автомобиль на 50 человек!

Кроме того, рост наблюдается даже на таких полностью сформировавшихся рынках, как США.

 Все это указывает на то, что мировые рынки далеки от насыщения. А если судить по численности населения, то многие страны имеют хороший потенциал для развития автомобильного рынка.

Во-вторых, рынки очень зависят от состояния экономики.

На протяжении многих веков лишь менее 1% населения имело доход, позволяющий покупать что-либо, помимо товаров первой необходимости.

 Однако за минувшие два десятилетия численность потребительского класса удвоилась и достигла к 2010 году 2,4 млрд. человек. По прогнозу MGI, к 2025 году это число удвоится еще раз и составит уже 4,2 млрд. потребителей. Впервые в мировой истории численность потребительского класса превысит количество тех, кто борется за выживание.

 Как показывает ряд исследований, к 2025 году мировой годовое потребление почти удвоится, по сравнению с 2010 годом, и достигнет 64 трлн. USD. При этом почти половина этой суммы будет приходиться на развивающиеся рынки.

Перспективы экономического роста и нынешний уровень автомобилизации во многих регионах говорят о том, что глобальный автомобильный рынок будет стабильно расти.

 Есть и другие факты, которые необходимо принять во внимание. Темпы урбанизации продолжают расти во всем мире, и, как свидетельствуют многочисленные исследования, эта тенденция не только не ослабнет, но будет крепнуть. Кроме того, потребность в мобильности также увеличивается, что обусловлено социально-экономическими факторами. Результатом этого является целый ряд проблем, с которыми мы уже столкнулись и будем также вынуждены иметь дело в будущем. Это проблемы пробок, безопасности дорожного движения и загрязнения атмосферы.

 И наконец, нельзя сбрасывать со счетов фактор демографического старения во многих странах: престарелые граждане сейчас больше, чем когда-либо, нуждаются в мобильности!

Данные проблемы требуют инновационных решений.

 Мы живем в инновационном мире. Инновации возникают как реакция на запросы, возникающие у общества, а удовлетворением этих запросов занимается промышленность. Иногда бывает наоборот: запросы промышленности предваряют или предопределяют запросы общества.

Инновации не ограничиваются товаром как таковым. Они также могут влиять на маркетинговые подходы, применяемые промышленностью (например, развитие электронной торговли), и на сам феномен мобильности (краткосрочный прокат автомобилей и совместные поездки). Впрочем, этих тем я касаться в своей презентации не буду.

 

Две наиболее актуальных темы, связанные с инновациями, – это «подключаемость» и автоматизированное вождение. Автомобили с функцией «подключаемости» обмениваются друг с другом и с дорожной инфраструктурой информацией о том, что происходит на дороге, передают друг другу данные и т.д.

 Уже сейчас существует довольно много автомобильных приложений, использующих выход в Интернет, и в будущем таких приложений станет еще больше.

 Еще одним важным инновационным направлением, которому я посвящу свою дальнейшую презентацию, является автоматизированное вождение. Я намеренно использую слово «автоматизированное», а не «автономное», поскольку автономное вождение – это высшая ступень автоматизации. О ней мечтают уже не первое десятилетие, и однажды она станет реальностью.

Считаю необходимым сделать оговорку о том, что «подключаемость» и автоматизация – две разные темы, не обязательно связанные между собой: автоматизированный автомобиль может не быть «подключаемым», а «подключаемый» автомобиль – автоматизированным.

Чем обусловлен повышенный интерес к автоматизации, наблюдаемый вот уже несколько лет?

 Пятью основными причинами:

  1. Невзирая на то, что безопасность автомобилей существенно возросла, поведение человека на дороге лучше не стало! Многие эксперты сходятся на том, что в 90 случаях из 100 причиной ДТП является «человеческий фактор». Итак, все, что сводит к минимуму вероятность ошибки человека, повышает безопасность дорожного движения.
  2. «Подключаемость» и автоматизация могут помочь усовершенствовать управление дорожным движением и таким образом внести свой вклад в решение проблемы пробок. Кроме того, водитель получит возможность заняться чем-то полезным, вместо того чтобы просто терять время в пробке. Таким образом, автоматизация автомобиля экономит его владельцу продуктивное время.
  3. Беспрепятственное движение транспорта более перспективно еще и с точки зрения охраны окружающей среды, поэтому и здесь мы получаем целый ряд преимуществ.
  4. Население наших стран неуклонно стареет, и автоматизация автомобильного транспорта может оказать большую услугу престарелым, а также начинающим водителям.
  5. Наконец, совершенно очевидно, что мы уже достигли или скоро достигнем такого уровня технологического развития, который позволит внедрять автоматизацию во все более широких масштабах. А это, в свою очередь, будет стимулировать новые политические решения в сфере инноваций, повышение конкурентоспособности и привлечение квалифицированного труда.

    Современные автомобили уже сейчас оснащаются системами помощи водителя, которые до той или иной степени способны работать в автономном режиме. Я не стану сейчас вдаваться в подробности, и лишь подчеркну следующий факт: при наличии всех этих систем водитель сохраняет полный контроль над автомобилем. Иначе говоря, эти системы на сегодняшний день рассматриваются исключительно как вспомогательные.

 

Если говорить о повышении уровня автоматизации (т.е. об уменьшении роли водителя в управлении автомобилем), то подобные проекты промышленность реализует уже несколько лет. И занимается этим не только Google: практически все «традиционные» автопроизводители проявляют большую активность в данной сфере и занимаются разработкой довольно-таки инновационных проектов. Но есть и проблемы, причем, в основном, законодательного порядка.

Прежде всего, необходимо разграничивать разные категории таких систем. Первая категория – это системы помощи в экстренных ситуациях. Данные системы вмешиваются в управление автомобилем, только если водитель утратил над ним контроль. Другими словами, они активируются только в ситуации, близкой к аварийной. К таким системам относятся: ABS, ESC и др.

 Системы помощи в экстренных ситуациях не следует путать с системами автоматизированного вождения.

Вторая категория – системы, которые ничем не управляют, а лишь подают предупреждения водителю, чтобы он принял необходимые меры. Вот примеры таких систем: система контроля непросматриваемых зон, система предупреждения об отклонении от полосы движения и др. Опять же, эти системы не имеют ничего общего с автоматизацией.

 И наконец, третья категория – это системы автоматизации. Они самым непосредственным образом влияют на поведение автомобиля и, хотя бы частично, выполняют функции по управлению им. Это автоматический круиз-контроль, система помощи при движении в пробках и др. Дальше в своей презентации я буду рассматривать только системы данной категории.

Здесь необходимо сделать оговорку о том, что подобные системы могут подразумевать разный уровень автоматизации. Часто путают автоматизированное вождение и автономное. На самом деле, автономное вождение (его иногда еще называют «беспилотным») – это высший уровень автоматизации. На этом, пятом, уровне автомобиль способен двигаться самостоятельно по любым дорогам и в любых условиях. Такой автомобиль можно назвать автономным, беспилотным автомобилем или роботизированным такси.

 Очевидно, что путь к этому уровню будет небыстрым. Степень автоматизации автомобиля обратно пропорциональна степени участия водителя в управлении им. На первом и втором уровнях автоматизации, когда системы автомобиля контролируют окружающую ситуацию в продольном и (или) поперечном направлении, водитель должен постоянно следить за поведением автомобиля и сохранять готовность вмешаться в любой момент. Первый и второй уровни уже достигнуты на сегодняшний день, и такие автомобили доступны на рынке.

 Важным шагом является переход на третий уровень, когда автомобиль, кроме отдельных ситуаций, не требует контроля со стороны водителя и позволяет ему во время движения заниматься посторонними делами. При этом возможности автомобиля могут быть ограничены, и в течение переходного периода может периодически требоваться вмешательство водителя. Некоторые системы третьего уровня готовы к внедрению в кратчайшие сроки, как только будет готова нормативная база. Я еще вернусь к этой теме.

 На четвертом уровне автомобиль является автономным при условии его «регламентированного использования». На первых этапах это, скорее всего, будет использование автомобиля на автомагистралях, в хорошо контролируемых условиях. Типичный сценарий будет выглядеть так: водитель садится в автомобиль, доезжает до автомагистрали, а далее управление берет на себя система. После этого автомобиль продолжает движение в автономном режиме, а водитель может сделать пару телефонных звонков, почитать электронную почту или просто расслабиться. Незадолго до съезда с автомагистрали водитель должен будет снова взять управление автомобилем на себя.

 И наконец, как уже говорилось, пятый уровень представляет собой высшую ступень автоматизации. Это означает автономность автомобиля от начала поездки и до конца, независимо от окружающих условий. Теоретически, при таком сценарии водитель больше не нужен. Системы пятого уровня будут способны справляться с любыми ситуациями, в любое время и на любых дорогах (автомагистрали, шоссе и городские улицы).

Теперь рассмотрим, как происходит взаимодействие между автомобилем и водителем.

 

На нулевом уровне (классический вариант управления автомобилем) все необходимые действия водитель выполняет сам: он ведет автомобиль и одновременно следит за окружающей обстановкой (дорога впереди и по бокам от автомобиля, другие транспортные средства и т.д.) На иллюстрации этому соответствует желтая полоса. При этом важно отметить, что этот контроль со стороны водителя время от времени ненадолго прерывается. Например, это происходит, когда водитель отвлекается на управление аудиосистемой, кондиционером и т.д. Это означает, что ни один человек не способен сохранять контроль над автомобилем и окружающей ситуацией 100% времени.

 

Противоположность нулевому уровню – пятый уровень, на котором автомобиль сам, без вмешательства водителя, способен двигаться по любым дорогам. Как уже говорилось, это, в сущности, роботизированное такси.

Между нулевым и пятым есть промежуточные уровни, и на каждом следующем уровне участие водителя в управлении автомобиля сокращается, а участие систем автоматизации – увеличивается.

 При этом системы разных уровней объединяет одна общая черта – все они оставляют водителю возможность в любой момент взять управление на себя. У водителя есть выбор – включить систему или выключить ее.

 На первом и втором уровнях водитель сохраняет полный контроль над автомобилем и готов в любой момент перейти к ручному управлению.

 Более высокая автоматизация на третьем и четвертом уровнях позволяет водителю во время движения автомобиля заниматься посторонними делами, однако на третьем уровне ему придется время от времени брать управление автомобиля на себя. На четвертом уровне система, при условии регламентированного использования автомобиля, сама выполняет все необходимые функции, позволяя водителю заниматься другими делами. Ожидается, что в конце поездки водитель вернется к управлению автомобилем. Но даже если по какой-либо причине этого не произойдет, автомобиль перейдет в режим «минимального риска» – например, вырулит на аварийную полосу и остановится.

Теперь рассмотрим «дорожную карту» перехода к автоматизированному вождению, как она видится нам сейчас. Для этого необходимо построить матрицу на основе скорости и структуры транспортного потока. Пробка на автомагистрали или на шоссе с четкими линиями дорожной разметки – типичный пример низкоскоростного структурированного транспортного потока. Для этой ситуации системы второго уровня уже существуют, а системы третьего уровня – почти готовы. Для структурированного транспортного потока без пробок (например, автомагистрали) технология есть, но ситуация с нормативная базой на международном уровне пока не до конца ясна. Впрочем, я еще вернусь к этой теме.

В сложном транспортном потоке (на городских улицах) уже сейчас некоторые системы способны функционировать при низкой скорости движения автомобиля – например, система помощи при парковке. Совсем скоро появятся полностью автоматизированные парковочные системы, способные самостоятельно припарковать автомобиль после того, как водитель покинул его. Что касается движения с высокой скоростью по городским и загородным дорогам (эта область в таблице отмечена желтым), то здесь мы еще находимся на стадии исследований.

 

Разработка такой дорожной карты зависит от целого ряда условий. Это правила дорожного движения и технические регламенты, ответственность производителя за причиненный ущерб и перспективы подобных дел в судах, кибербезопасность, интерфейс «человек-машина», общественное восприятие, водительский опыт, вопросы страхования и т.д. Кроме того, количество партнеров также довольно велико: это правительства, эксперты в области дорожной безопасности, технические специалисты, поставщики, юридические компании и т.д.

Автопроизводители могут взять на себя некоторые из этих аспектов, но не все, поскольку часть из них лежит вне сферы нашей ответственности.

Я упомянул правила дорожного движения, и я считаю, что именно они станут одной из главных проблем на пути к дальнейшему повышению уровня автоматизации автомобильного транспорта. В большинстве стран мира правила дорожного движения основаны на Венской конвенции 1968 года или Женевской конвенции 1949 года. Я сейчас коснусь только Венской конвенции 1968 года.

 До недавних пор Венская конвенция и основанные на ней национальные правила дорожного движения требовали, чтобы водитель постоянно сохранял управление над автомобилем. Это означает, что он должен «держать руки на рулевом колесе и не отводить взгляд от дороги». В связи с этим некоторые эксперты в области права ставили под сомнение правомерность использования даже простейших систем помощи водителю, которые существуют на рынке уже много лет.

 Однако в марте этого года в Венскую конвенцию были внесены поправки, допускающие определенную степень автоматизации автомобиля при определенных оговорках. Например, помимо всего прочего, водитель должен всегда стараться сводить к минимуму постороннюю деятельность за рулем. Что именно под этим подразумевается, не вполне понятно. Некоторые трактуют это требование следующим образом: «Отрывать руки от рулевого колеса водителю можно, при условии, что он не отводит взгляд от дороги».

 Большинство экспертов полагают, что эту новую конвенцию еще не нельзя считать разрешением на более высокие уровни автоматизации, поскольку на этих уровнях развитие технологии допускает посторонние занятия водителя, запрещенные правилами дорожного движения. Для решения данной проблемы может потребоваться внесение новых поправок в международные конвенции. Но есть и другой вариант: достижение консенсуса о том, что системы автоматизации не противоречат правилам дорожного движения, а потому нет необходимости во внесении поправок в многочисленные статьи конвенций. Специальная рабочая группа ЕЭК ООН в настоящее время обсуждает такую возможность, но я не ожидаю быстрого решения. Скорее всего, это случится не ранее 2020 года, но даже это нельзя гарантировать.

Тем не менее, распространено убеждение о том, что тестирование полностью автоматизированных автомобилей или автомобилей с высоким уровнем автоматизации на дорогах общего пользования не противоречит национальным законодательствам.

 Подводя промежуточный итог, можно утверждать, что на сегодняшний день остается неясным, отвечает ли требованиям действующих правил дорожного движения использование автоматизированных автомобилей. Таким образом, это будет зависеть от особенностей национальных законодательств.

Если говорить о технических регламентах, применимых к автоматизированным автомобилям, то они основаны, главным образом, на Правилах 58 ООН, предусматривающих взаимное признание одобрений: если транспортное средство получило одобрение согласно правилам ООН в одной стране, то это одобрение будет признано и другими странами.

 Эти Правила ООН разрабатываются в рамках рабочей группы UN WP 29 – Всемирного форума для согласования правил в области транспортных средств. При этом принятие решений происходит на уровне правительств.

 Обычно в данном случае применяется вертикальный подход, т.е. существует отдельное Правило ООН для каждого узла и системы автомобиля: тормозной системы, рулевого управления, осветительных приборов, токсичности отработавших газов и т.д.

 В случае автоматизированных автомобилей проблема заключается в том, что нам нужен горизонтальный подход: автоматизированные системы будут постепенно замещать обязанности водителя по контролю дороги в продольном и поперечном направлениях, по контролю за окружающей обстановкой и даже по принятию решений. Таким образом, сложность заключается в том, что автоматизированные системы выполняют сразу несколько функций, которые сейчас возложены на водителя: они следят за обстановкой, принимают решение о необходимости тех или иных действий и выполняют эти действия.

Один из ключевых нормативных документов здесь – Правило ООН R79 о рулевом управлении. В настоящее время группа экспертов при участии представителей правительств и промышленности вносит в него поправки, которые разрешат автоматизированную работу рулевого управления.

Эта работа пока не завершена, но уже сейчас можно отметить несколько моментов. Мы надеемся, что в 2017 году в Правила будут внесены поправки, разрешающие дистанционное управление парковкой на малой скорости, а также корректирующее воздействие систем корректировки траектории движения автомобиля или систем удержания автомобиля на полосе движения. Серийные автомобили уже оснащаются этими системами, и поправки, внесенные в Правило ООН R79, позволят пользоваться ими на законных основаниях.

Когда речь заходит о более высокой степени автоматизации рулевого управления, вплоть до автоматического перестроения из одной полосы движения в другую, то становится очевидно, что впереди еще много работы. Возможно, мы увидим какие-то результаты к 2020 году, но такой уровень автоматизации потребует горизонтального подхода, и сейчас правительства нескольких стран разрабатывают целый список дополнительных требований. Они касаются наблюдения за водителем, выявления препятствий, записи данных и т.д.

В целом, процесс разработки системы сертификации автоматизированных автомобилей идет медленно, но по начальным уровням автоматизации уже достигнут существенный прогресс. Для более высоких уровней автоматизации необходимо разработать соответствующую законодательную инфраструктуру, которая учитывала бы требования к этим системам, предъявляемые «другой стороной».

 

Подводя итог, отмечу, что автоматизация автомобилей является одним из основных инновационных направлений в сфере развития мобильности. В ближайшие годы мы увидим первые примеры внедрения высокоавтоматизированных систем – особенно в такой высокоструктурированной среде, как автомагистрали. Не заставят себя долго ждать и низкоскоростные системы, работающие в более сложных условиях – такие, как системы автоматизированной парковки и даже полностью автоматизированные парковочные системы, не требующие присутствия водителя.

При этом остается ряд проблем в области технических регламентов, кибербезопасности и правил дорожного движения. Эти проблемы находятся в стадии проработки. Также рассматриваются аспекты, имеющие отношения к «другой стороне»: интерфейс «человек-машина», общественное восприятие, водительский опыт, ответственность и т.д.

Для оценки возможностей, а также для ведения диалога с соответствующими национальными органами требуется проведение испытаний.

Один из главных вопросов, стоящих перед промышленностью, заключается в том, сможем ли мы все вместе шаг за шагом приближаться к гармонизированной международной ситуации, или же высокий уровень автоматизации будет достигнут быстрыми темпами в ограниченном количестве стран, что позволит накопить необходимый опыт для всего остального мира. Иными словами, чего мы хотим: чего-то везде или всего где-то? Разумеется, лучше было бы достичь всего и везде.