Samochody autonomiczne to przyszłość. Zmniejszą emisję i podniosą poziom bezpieczeństwa na drogach [MOTO 2030]

MOTO 2030 to piątkowy cykl Gazeta.pl, w którym poruszamy najważniejsze tematy dotyczące przyszłości motoryzacji, transportu i technologii. Nie zabraknie tu także ciekawych historii konstruktorów oraz opisu dziejów firm, których przeszłość ma wpływ na to, jak będzie wyglądała motoryzacja przyszłości. Samochody, drogi i miasta na naszych oczach bardzo dynamicznie się zmieniają. Co piątek dziennikarze Moto.pl będą o tych zmianach pisać. Tutaj znajdują się wszystkie artykuły z cyklu MOTO 2030.

Nie zdajemy sobie sprawy, jak bardzo elektronika zmienia świat motoryzacji. Dzieje się tak od kilku lat, a dokładnie od czasu, kiedy miniaturyzacja układów scalonych umożliwiła osiągnięcie mikroprocesorom odpowiednio wysokiej mocy obliczeniowej. Pod karoseriami samochodów mieszczą się potężniejsze elektroniczne mózgi. Skrupulatnie wykorzystują to naukowcy, inżynierowie i marketingowcy. Perspektywa samochodów autonomicznych: jeżdżących i myślących robotów, które zaspokoją nasze potrzeby transportowe, wreszcie staje się realna.

Wielu kierowców się tego obawia. Nie chcemy używać do obliczeń kartki papieru - wolimy kalkulatory - ale do samodzielnego prowadzenia samochodów jesteśmy bardzo przywiązani. Panowanie nad autami, motocyklami, samolotami i statkami daje nam przyjemność i jest symbolem niezależności, ale jednocześnie przyczynia się do degradacji środowiska naturalnego. Poza tym za przeważającą większość wypadków (także śmiertelnych) ponoszą winę kierowcy. Jesteśmy najsłabszym ogniwem systemu.

Cała nadzieja w autonomicznych samochodach, które powinny ograniczyć jeden i drugi problem, jeśli tylko im na to pozwolimy. Maszyny nie działają emocjonalnie, rzadko popełniają błędy i sprawdzają się doskonale w przewidywalnym środowisku.

Ludzie są znacznie bardziej ułomni, ale mają jedną ogromną zaletę: potrafią szybko i często poprawnie reagować w warunkach, które są nie do przewidzenia. Na przykład w czasie kiepskiej pogody i w chaotycznym ruchu drogowym. Dlatego im więcej elementów losowych zniknie z naszych dróg, tym bezpieczniejsze staną się samochody autonomiczne.

Tesla Model 3 fot. Tesla

Kiedy nadejdzie czas samochodów autonomicznych? Niektórzy sądzą, że to już

Są tacy, którzy uważają, że już teraz raczkujące układy autonomicznej jazdy powodowałyby mniej ofiar w ludziach. To oczywiście teoretyczne rozważania, bo nie da się szybko zamienić wszystkich kierowców na roboty sterowane programami opartymi na sieciach neuronowych. Jest zbyt wiele przeszkód natury ekonomicznej, technicznej i etycznej.

Jednak trend automatyzacji wszelkich czynności i zastępowania ludzi przez urządzenia jest nieodwracalny i dotarł również do motoryzacji. Będzie postępował, a systemy w naszych samochodach staną się coraz skuteczniejsze. Aż pewnego dnia okaże się, że nas kompletnie wyręczają.

To dosyć odległa przyszłość, bo wymiana parku samochodowego na całym świecie, a nawet w bardziej rozwiniętych rejonach, potrwa całe dekady. Postęp w dziedzinie rozwiązań autonomicznych jest znacznie szybszy niż cykl życia pojazdów.

Poza tym są dwie szkoły automatyzacji transportu. Zwolennicy pierwszej uważają, że sposób jazdy i postrzegania rzeczywistości przez roboty trzeba jak najbardziej wzorować na ludzkim. Druga mówi, że środowisko pracy komputerów na kołach musi być przystosowane do ich specyfiki działania.

Auto powinno działać jak człowiek albo jak robot. To zależy od środowiska

Pierwszy sposób może być tańszy, ale powolniejszy, chociaż tak naprawdę nikt nie wie, jakie będzie tempo postępu technicznego. Drugi może pozwolić na wprowadzenie pojazdów autonomicznych wcześniej, ale wymaga ogromnych nakładów kosztów i wykonania wielkiej pracy. Należałoby odpowiednio przygotować infrastrukturę drogową i maksymalnie odizolować ludzi od maszyn, bo na razie nie rozumieją się wzajemnie najlepiej.

Najprawdopodobniej przyszłość motoryzacji autonomicznej stanowi połączenie obu filozofii. Centra miast oraz drogi szybkiego ruchu stosunkowo łatwo można przygotować do automatyzacji transportu. Gorzej ze wszystkimi innymi drogami świata, których jest znacznie więcej.

Mimo wielu przeszkód trzeba to robić. Wstydliwą rzeczą dla tak zaawansowanej cywilizacji jak nasza są oba wymienione aspekty transportu drogowego: duża liczba ofiar, które pochłania tak prozaiczna czynność, oraz postępująca degradacja planety. Częściowo ponosi za to winę transport.

Co roku na świecie w wypadkach samochodowych ginie 1,3-1,5 miliona ludzi. To tyle osób, ile mieszka w niedużych krajach. Tracą życie, bo ktoś nie zapnie pasów, wsiądzie za kierownicę pod wpływem środków odurzających, będzie w złym humorze albo się po prostu zagapi.

Testy układu ABS w Mercedesie W116 fot. Daimler AG

Kiedy zaczęła się automatyka jazdy? ABS i ESP uratowały miliony ludzi

Automaty nie chorują, nie piją alkoholu, nie biorą narkotyków, nie mają gorszych dni, nie odczuwają emocji. Działają tak dobrze, jak je zaprojektujemy. Dlatego stawianie na automatykę jazdy jest koniecznością i powinno być jednym z cywilizacyjnych priorytetów.

Rzadko o tym myślimy, ale zastępowanie ludzi przez maszyny zaczęło się dawno temu wraz z wprowadzeniem automatycznych skrzyń biegów, a pierwszym wynalazkiem, który radykalnie ograniczył liczbę ofiar wypadków drogowych, był układ zapobiegający blokowaniu kół w czasie hamowania: opracowany przez Boscha ABS.

Kolejnym kamieniem milowym był ESP. Nikt nie wie, ilu tragediom zapobiegł, bo to układ bezpieczeństwa aktywnego, który działa po to, aby wypadek nie nastąpił. Później pojawiły się adaptacyjne tempomaty, układy utrzymujące pojazd w pasie ruchu i zajmujące się automatycznym hamowaniem awaryjnym.

Współczesne samochody mają armię narzędzi służących poprawie naszego bezpieczeństwa: elektroniczne czujniki w silniku, przy kołach, w zawieszeniu i w karoserii. Kamery, radary, lidary (laserowe skanery otoczenia działające podobnie do radarów, ale o znacznie większej precyzji) i LED-owe projektory itp. Musimy tylko nauczyć się je wykorzystywać przy użyciu zaawansowanych komputerów i sterującego nimi oprogramowania.

Z roku na rok koncernom motoryzacyjnym idzie to coraz lepiej. Pierwszym producentem, który może pochwalić się modelami aut o 3. i 4. poziomie automatyki jazdy według klasyfikacji opracowanej przez SAE (Stowarzyszenie Inżynierów Motoryzacyjnych), jest Mercedes.

Mercedes Klasy S i EQS jako pierwsze zyskały autonomię 3. i 4. poziomu

Takie systemy autonomiczne mają od 2022 r. modele Klasy S, EQS oraz EQE wyposażone w rozwiązanie Drive Pilot. Stąd już coraz bliżej do pełnej autonomii jazdy, bo zarówno na poziomie 3., jak i 4. kierowca już nie prowadzi auta. Tylko że na razie jest to uwarunkowane okolicznościami. Od poziomu 4. kierowcy może w ogóle nie być w kabinie samochodu. To cecha, która przenosi motoryzację w zupełnie inny wymiar.

Większość motoryzacyjnych producentów wybiera strategię "małych kroków", rozszerzając możliwości autonomicznych układów zgodnie z zasadą zaczerpniętą z medycyny: po pierwsze nie szkodzić. Wprowadzają nowe rozwiązania do powszechnego użytku, tylko jeśli zostały gruntownie przetestowane, a ich twórcy mają pewność, że są całkowicie bezpieczne. Tak robi właśnie Mercedes i wiele innych firm. Radykalnym wyjątkiem od tej reguły jest Tesla. Firma Elona Muska lubi eksperymentować ze swoim układem Autopilot FSD i nie tylko z nim.

Jest jeszcze jedna, równie ważna cecha samochodów autonomicznych. Są znacznie oszczędniejsze. Żeby to zauważyć, wystarczy włączyć klasyczny prosty tempomat. W przeciwieństwie do człowieka nie będzie przyspieszał i hamował bez powodu. Zamiast tego zużyje tylko tyle energii, ile jest niezbędne do utrzymania określonej prędkości.

Elektryczny Mercedes EQE fot. Mercedes-Benz AG

Dzięki temu jazda staje się bardziej ekonomiczna, a niższe zużycie paliwa w przypadku modeli z silnikami spalinowymi oznacza mniejszą emisję gazów cieplarnianych i szkodliwych substancji. Rzadsze używanie hamulców sprawia, że wszystkie auta wytwarzają znacznie mniej szkodliwych pyłów zawieszonych PM2,5.

W przypadku elektryków oszczędność "paliwa" też ma sens

W przypadku samochodów elektrycznych oszczędność energii oznacza, że trzeba jej mniej wytworzyć do ich zasilania. Nawet jeśli prąd pochodzi z odnawialnych źródeł, trzeba obniżać koszt. Najprościej to zrobić, zmniejszając jego zużycie. Samochody autonomiczne są na to znakomitym sposobem.

Zrobotyzowne auta będą pokonywać dystans w sposób optymalny. Nie chodzi tylko o dobranie prędkości, toru i sposobu jazdy do warunków, ale również o idealne wyznaczanie trasy dojazdu. Znakomitym przykładem na to, co nas czeka w najbliższej przyszłości, są Mapy Google. Informatyczny gigant niedawno wyposażył swą popularną aplikację w możliwość wyznaczania tzw. ekotras.

Na podstawie informacji pochodzących z milionów telefonów program wyznacza trasę dojazdu, która jest nie tylko szybka, lecz także możliwie ekonomiczna. Mapy biorą pod uwagę ruch na ulicach, roboty drogowe, zatory, ustawienie świateł, a nawet rodzaj napędu w naszym samochodzie.

Zysk jednostkowy (pojedynczego auta na jednej trasie) jest niewielki, ale jeśli pomnożyć to przez dziesiątki milionów kilometrów pokonywane codziennie na całym świecie, przez ludzi, którzy używają Google Maps, globalnie efekt może być wielki. Podobnie zaczynają działać systemy nawigacyjne w samochodach, które biorą pod uwagę nie tylko ograniczenia prędkości, lecz także ukształtowanie drogi: ronda, ostre zakręty, korki itp. po to, żeby nie przyspieszać bez potrzeby.

Takie rozwiązania zwykle trafiają najpierw do najdroższych samochodów luksusowych marek (Mapy Google są tu wyjątkiem), ale szybko tanieją i są wprowadzane w coraz tańszych autach. Dlatego warto spojrzeć na motoryzacyjny segment premium również z tej strony. Auta, które do niego należą, są nie tylko efektowne, wygodne i eleganckie, ale dodatkowo niosą kaganek oświaty w świecie motoryzacji.

Audi A8 fot. Audi