Автодайджест №371: беспилотные автомобили Uber, Ford и Tesla

⇡#Электрокары и гибриды

В прошлом месяце мы обсуждали канадский электрокар Electra Meccanica Solo, который вот-вот должен поступить в продажу. Теперь производитель провел официальную презентацию необычной модели. Примечательно, что бюджетный электромобиль был представлен на выставке Luxury and Supercar Weekend, где собираются дорогие и редкие автомобили.

В прошлый раз мы уже поведали краткую историю бренда. Он основан в Канаде, но при этом имеет американские и итальянские корни. Джерри Кролл (Jerry Kroll) и Генри Райзнер (Henry Reisner) хотели создать доступный компактный электрокар. На презентации все ключевые характеристики были подтверждены: в Electra Meccanica Solo используется электромотор, выдающий 83 лошадиные силы и 190 Н·м. Максимальная дальность хода этого необычного компакта составляет 160 километров. Правда, теперь указывается более высокая емкость АКБ — 16,1 кВт·ч.

Ключевая особенность новинки заключается в необычном кузове. Это трицикл длиной всего 3,04 метра (на 35,5 см больше Smart ForTwo или на 48,3 см короче Fiat 500). В салоне предусмотрено всего одно место, о чем Electra Meccanica Solo информирует уже в своем названии. Зато объем багажного отделения составляет 285 литров, что не так уж плохо.

Electra Meccanica Solo будет доступен в четырех цветах. Базовое оснащение включает галогеновые лампы, дневные ходовые огни и аудиосистему с поддержкой Bluetooth. За доплату можно заказать кондиционер, камеру заднего вида и систему бесключевого доступа.

Разработчики воплощали отличную идею: они старались создать доступный электрокар, который бы позволил снизить затраты на топливо и при этом не производил вредных выбросов. Однако при базовой цене 15 500 американских долларов вряд ли за Electra Meccanica Solo выстроится очередь из желающих купить себе этот пуританский одноместный электромобиль, в котором не хватает одного колеса (и это не запаска).

А вот электрический автобус Proterra Catalyst E2 вполне может повлиять на экологическую обстановку в городах. Обычно подобные транспортные средства являются гибридными, поскольку одних только батарей недостаточно, чтобы обеспечить тяжелую машину достаточным запасом хода. Однако в данном случае инженерам удалось повысить емкость аккумуляторов до 660 кВт·ч. Иными словами, это в 41 раз больше, чем у рассмотренной выше Electra Meccanica Solo. Так что даже в реальных условиях современных мегаполисов Proterra Catalyst E2 сможет проехать до 560 километров, чего должно быть достаточно для целого дня на маршруте.

По данным разработчиков, в тестовом режиме электробус смог проехать до 960 километров. Однако в реальных условиях эта величина снижается. Более того, при полной загрузке и максимальной производительности системы отопления или кондиционирования запас хода может уменьшиться до 312 километров. Впрочем, даже этот показатель вполне достаточен для эксплуатации на городских маршрутах. В американской компании заявляют, что Proterra Catalyst E2 способен заменить собой любой автобус, сжигающий дизельное топливо и отправляющий в небо клубы копоти.

Компания Proterra была основана в 2004 году в штате Колорадо. За прошедшие годы она продала 312 электрических автобусов (с меньшим запасом хода), которые трудятся в 35 штатах. В сумме они проехали свыше четырех миллионов километров, что позволило сэкономить около двух миллионов литров дизельного топлива. Получается, что в атмосферу не попало 4 500 тонн углекислого газа и прочих вредных веществ. Точнее, не попало там, где ездят эти автобусы.

Несмотря на очевидную перспективность Proterra Catalyst E2 для использования как на городских маршрутах, так и на междугородних, у новой модели есть как минимум один существенный недостаток — цена. За новинку просят 799 000 долларов. Это примерно вдвое больше, чем за дизельный автобус аналогичной вместимости. Возможно, производитель будет завлекать покупателей акцентом не только на экологичности, но и на более низких эксплуатационных затратах.

Теперь в поисках самых свежих новостей из мира электрических транспортных средств отправимся на другой континент. В Китае был представлен прототип кроссовера Xpeng Beta, который уже сейчас многие называют «убийцей Tesla Model X». Впрочем, как зачастую бывает с подобными заявлениями, речь вовсе не идет о прямой конкуренции с известным автомобилем.

Компания Xiaopeng Motors была основана лишь в прошлом году в Гуанчжоу. При этом на разработку первой модели затрачено всего 100 миллионов долларов, что является совсем скромной суммой по меркам мировых автогигантов. Более того, больше половины денег поступило от сторонних инвесторов. Костяк команды составляют бывшие сотрудники BMW, Lamborghini, Ford, Alibaba, Samsung и Huawei. Как с такими кадрами не создать суперкроссовер почти бесплатно?

Начинка будущего электрокара обкатывалась на модели Lexus NX. Аккумуляторы построены на основе литий-ионных батарей Samsung 18650. Общая емкость стека не уточняется, но полного заряда должно быть достаточно для 300 километров пробега. Вместе с этим Xpeng Beta обладает вполне неплохой динамикой: переднеприводный вариант разгоняется с 0 до 100 км/ч за 7,9 секунды, а версия с четырьмя ведущими колесами и вовсе за 5,8. Не Tesla Model X, конечно, но это существенно быстрее большинства компактных паркетников.

Удивительно, но визуально Xpeng Beta подражает Tesla Model X и Lexus NX не так дотошно, как можно было бы ожидать. Зато в интерьере некоторые элементы явно намекают на американский исходник. К примеру, по центру передней консоли установлен огромный сенсорный дисплей диагональю 15,6 дюйма (у «Теслы» чуть больше — 17 дюймов). Его разрешение составляет 1080p, а за обработку команд отвечает неназванный восьмиядерный чип. На месте приборной панели притаился еще один 12,3-дюймовый LCD-экран (1440 × 540 точек). При этом его интерфейс явно подсмотрен у Model X/Model S.

Также производитель хвастается наличием солидного списка дополнительного электронного оборудования. К примеру, в крышу спрятана HD-камера. С ее помощью можно сделать фотографию или заснять на видео живописное место. Установленная в салоне дополнительная камера способна распознавать лица. Помимо этого, четыре модуля с широкоугольными объективами вмонтированы в наружные зеркала и другие элементы кузова. С их помощью на экран можно вывести комбинированный вид сверху, который пригодится при парковке. Также для Xpeng Beta будет предложено фирменное приложение, благодаря которому можно будет проверить состояние автомобиля, начать или остановить зарядку, включить кондиционер и осуществлять прочие манипуляции со своего смартфона или планшета.

Пока Xpeng Beta является прототипом, однако его внешность на 90 % соответствует дизайну серийной модели. Конвейерную сборку планируется начать в 2017 году. А уже до конца 2018 года по дорогам Поднебесной должно бегать около 20 тысяч электрических кроссоверов от Xiaopeng Motors.

Проекты от Electra Meccanica, Proterra и Xiaopeng, вне всякого сомнения, заслуживают внимания. Но будем честны: вряд ли мы увидим их продукцию в России. А вот Porsche Panamera 4 E-Hybrid уже совсем скоро можно будет купить и в нашей стране. Уже известен и ценник — от 7 244 000 рублей. Получается, что это самая доступная версия в модельном ряду.

В сравнении с предшественником автомобиль претерпел ряд важных изменений. Теперь под капотом установлен новый турбированный V6 объемом 2,9 литра (раньше использовалась предыдущая трехлитровая «шестерка»). Такой же агрегат применяется на Panamera 4S, однако в сравнении с ней инженеры дефорсировали ДВС с 440 лошадиных сил и 550 Н·м до 330 сил и 450 Н·м. Вместо «автомата» задействована роботизированная трансмиссия PDK с восемью скоростями. В нее интегрирован электромотор. Пусть его мощность не повергает в шок (136 лошадиных сил), зато по крутящему моменту (400 Н·м) он почти идентичен бензиновому двигателю. В сумме дуэт выдает 462 лошадиные силы и 700 Н·м. А еще в новом поколении гибридная Panamera получила полный привод вместо заднего.

Не обошлось и без апгрейда батареи. При прежней массе ее емкость возросла с 9,4 до 14,1 кВт∙ч. Благодаря этому Porsche Panamera 4 E-Hybrid может проехать 51 километр в полностью электрическом режиме. Максимальная скорость при этом составляет 140 км/ч. Гибридная машина начинает сжигать топливо, только когда этого потребует обстановка: либо при необходимости максимально динамичного ускорения, либо при превышении лимита в 140 км/ч. При этом водитель сможет выбрать режим E-Hold для сохранения заряда аккумулятора или E-Charge для принудительной подзарядки от энергии ДВС. Также Porsche Panamera 4 E-Hybrid можно подключить к розетке: при использовании бытовой электросети на полную зарядку уйдет почти шесть часов.

Для Porsche Panamera 4 E-Hybrid заявлены невероятные технические характеристики. На разгон с 0 до 100 км/ч большой хетчбэк тратит всего 4,6 секунды, но при этом заявленный средний расход топлива составляет лишь 2,5 литра на 100 километров. Максимальная скорость — 278 км/ч.

⇡#Системы автопилотирования

В последнее время в автомобильной сфере и смежных отраслях постоянно говорят о разработке беспилотных систем для гражданских машин. Вряд ли можно отрицать прогресс в этом направлении, однако многим до сих пор кажется, что до полноценного внедрения подобных технологий остается еще много времени (систему Tesla Autopilot нельзя назвать полноценным автопилотом, даже несмотря на название). Однако некоторые компании уже выводят тестирование на принципиально новый уровень. К примеру, пару недель назад nuTonomy запустило первое автономное такси в Сингапуре. А теперь аналогичный шаг сделала компания Uber.

В прошлую среду, 14 сентября, жители Питтсбурга уже могли заказать автомобиль Uber, которым бы управлял компьютер. Правда, пока это выглядит несколько иначе, чем многие представляли в своих фантазиях: в машине присутствует не только водитель, но еще и инженер. И они не просто следят за корректным поведением умного автомобиля, но вмешиваются в управление каждые несколько километров.

Полтора года назад Uber совместно с Университетом Карнеги — Меллон открыла Advanced Technologies Center. Всего из учебного заведения было нанято около 40 преподавателей и исследователей. Сегодня к подобной практике прибегают многие компании, в том числе мировые производители автомобилей.

Вообще в Uber ставят перед собой очень амбициозную цель: в перспективе компания хочет заменить компьютерами около 1,5 миллиона водителей такси. Представители популярного сервиса не боятся заглядывать еще дальше. Они рассуждают о светлом будущем, когда беспилотные машины будут распространены повсеместно, что позволит радикально сократить количество дорожно-транспортных происшествий, в которых погибает около 1,3 миллиона человек в год. Дополнительно к этому можно будет освободить до 20 % площади городов, где сегодня паркуются миллионы машин. Все это не только положительно скажется на экологической обстановке, но и позволит искоренить дорожные заторы.

Впрочем, пока несколько преждевременно говорить о столь возвышенных целях. Сейчас по улицам Питтсбурга курсирует десяток седанов Ford Fusion (в России, Европе и Китае эта модель известна как Ford Mondeo). Их легко выявить в городском потоке: на крыше каждого установлена массивная система из камер и сенсоров. На задних крыльях легковушки приютились лидары, которые выявляют препятствия и следят за «мертвыми» зонами. При этом салон экспериментальных автомобилей почти такой же, как у серийных. Для пассажиров заднего ряда установлен дополнительный дисплей, на который выводится основная информация о поездке, а на центральном тоннеле рядом с местом водителя вмонтирована большая красная кнопка, которая отключает систему автопилотирования.

В начале следующего года инновационный автопарк Uber пополнится кроссоверами Volvo XC90. Расширится и ареал обитания умных такси. Кстати, Питтсбург был выбран в качестве первого города вовсе не случайно: по мнению разработчиков, именно в нем можно встретить наибольшее разнообразие дорожных ситуаций. Благодаря этому доработка автопилота должна продвигаться немного быстрее.

Но в истории многообещающего проекта Uber возникает один вопрос: если сейчас система управления еще недоработана и в машине все равно присутствуют водитель и инженер, то зачем вовлекать клиентов в бета-тестирование? Существуют две ключевые причины. Во-первых, Uber одним из первых в мире предложил услугу автономного такси (компания nuTonomy хоть и запустила свой проект раньше, но о ней мало кто слышал). Во-вторых, Uber хочет подготовить своих клиентов к будущему, в котором беспилотные такси будут в каждом городе. Многие люди до сих пор относятся к идее компьютерного управления весьма скептически. Да, техногики готовы душу продать за одну только возможность оказаться в кресле подобной машины, но существует немало консерваторов и даже ярых скептиков. Именно по этой причине на экране в салоне Ford Fusion можно посмотреть основную информацию о работе беспилотной системы. Разработчики позволяют понять, что видит умная машина, и как она принимает решения. Благодаря этому у клиентов возникает доверие к автомобилям, лишенным водителя.

Любопытная деталь: по Питтсбургу уже колесят почти автономные седаны Ford, а сам американский автогигант собирается начать продажи умных машин клиентам лишь в 2025 году. Об этом на прошлой неделе сообщил исполнительный директор Марк Филдс (Mark Fields). Получается, что купить беспилотный Ford можно будет лишь через девять лет.

Ранее некоторые ведущие автомобильные компании обещали вывести на рынок модели с компьютерным управлением в 2020 году. Однако нельзя сказать, что Ford заметно отстает. Все дело в том, что уже в 2021 году «голубой овал» станет производить беспилотные автомобили для сервисов такси и каршеринга. И лишь четыре года спустя подобные машины можно будет получить в личное пользование. При этом уже в 2021 году модели для корпоративных парков будут соответствовать четвертому уровню автоматизации по квалификации SAE. Получается, что такие машины смогут полностью обходиться без помощи человека.

Между тем важная новость поступила и от Tesla Motors: передовая компания выпустила обновление программного обеспечения версии 8.0. Разработчики внедрили десятки небольших улучшений, но самое важное из них затронуло систему Autopilot. Благодаря усовершенствованной обработке сигналов от бортового радара машина сможет воссоздавать более детальную картину мира. Сам радар не изменился: он был внедрен в Model S еще в октябре 2014 года.

Инженеры «Теслы» посчитали, что радар может быть использован в качестве датчика первичного управления, даже если не использовать изображение с камеры для подтверждения верного распознавания объектов. Сами сотрудники американской компании подчеркивают, что это может казаться неправильным и нелогичным шагом, поскольку такой радар видит мир несколько иначе, чем люди. К примеру, все металлические предметы выглядят для него словно зеркала, а предметы из дерева и пластика могут быть столь же прозрачны, как стекло. Он может распознавать людей, но они тоже частично прозрачны. Зато волны используемой длины способны видеть сквозь туман, пыль, дождь и снег.

Специалисты Tesla Motors столкнулись с целым рядом проблем при настройке радара. К примеру, алюминиевая банка из-под газировки может быть воспринята им в качество огромного препятствия. Но ведь вы не хотели бы, чтобы ваш автомобиль вставал как вкопанный перед каждой выброшенной банкой, словно слон перед мышью? Чтобы решить эту проблемы, в Software 8.0 была существенно улучшена работа с «облаком точек»: общее количество обрабатываемых координат было увеличено в шесть раз. Благодаря этому компьютер получает гораздо больше информации о каждом объекте.

В дополнение к этому моментальные снимки с радара, которые производятся десять раз в секунду, складываются в трехмерную картину мира. По одному отдельному кадру трудно определить, является ли этот объект реальным препятствием или очередным искажением от алюминиевой банки. Поэтому компьютер научили сравнивать между собой смежные кадры, учитывая скорость движения автомобиля и предполагаемую траекторию окружающих предметов. Благодаря этому удается отсеивать ложные срабатывания.

Третья часть оптимизации системы Autopilot оказалась еще более сложной. Ранее уже неоднократно высказывались предположения о трудностях, которые вызывают у автомобилей Tesla Motors тоннели, мосты, висящие над землей большие дорожные знаки и прочие объекты, под которым необходимо проехать. Система не всегда способна верно интерпретировать эти элементы, а если при этом дорога находится под уклоном, то компьютер начинает опасаться столкновения, которого просто не может произойти.

Для борьбы с данным недугом будет использоваться сравнение с коллективным поведением. Для начала автомобили «Теслы» нанесут на карты дорожные знаки, мосты и прочие стационарные объекты, которые попадают в поле зрения радара. Затем компьютер будет запоминать, тормозил ли водитель перед этим предполагаемым препятствием, после чего загружать эту информацию в общую базу данных. Если показания нескольких машин сходятся и они проехали данный участок дороги без эксцессов, то объект будет добавляться в «белый» список.

Вне всякого сомнения, открытые тесты в реальных дорожных условиях жизненно важны для разработки полноценных систем автопилотирования. Однако сотрудники Массачусетского технологического института (MIT) уверены, что для обучения водительским навыкам компьютеру будет вполне достаточно игры. Например, GTA V.

Сегодня этот симулятор начинающего криминального авторитета крайне популярен на всех игровых платформах. В GTA V и GTA Online можно делать все, что заблагорассудится: стрелять в прохожих, давить пешеходов и встревать в уличные разборки. А теперь оказывается, что в этой игре можно тренировать беспилотные системы.

Все это может звучать немного забавно и даже абсурдно, но несколько групп исследователей уже доказали, что адаптированные алгоритмы тренировок позволяют подготовить беспилотные машины к условиям реального мира. Команда ученых из Дармштадтского технического университета и Intel Labs придумала способ, с помощью которого можно извлечь реальную пользу из виртуального мира GTA V.

Разработка беспилотных систем является многоступенчатым процессом. На одном из этапов необходимо научить компьютер понимать визуальную информацию, которая поступает от камер, радаров и лидаров. Электроника должна отличать пешехода от урны и автомобиль от дерева. Это один из основополагающих моментов. Для этого используется обучение на примере фотографий: сначала компьютеру предоставляют тысячи или миллионы снимков реальных дорог. Снимки приходится обрабатывать вручную, чтобы отметить на каждом из них все ключевые объекты (дорогу, автомобили, пешеходов, здания, растения и так далее). По данным сотрудников Дармштадтского технического университета, на обработку каждого фото у них уходило по 60-90 минут. При этом аналогичная обработка кадра из GTA V занимает лишь семь секунд. Для этого исследователи взяли 25 тысяч скриншотов из игры с разными погодными условиями и обработали их за 49 часов. Это стало возможным благодаря частичной автоматизации работы: с учетом предварительного краткого обучения компьютеру легче определить объекты на компьютерном изображении, чем на реальной фотографии.

Хорошо, научилась программа отличать машину от куста на скриншотах GTA V, но что дальше? Эксперименты показали, что самообучаемый алгоритм, которому скармливали 2/3 игровых кадров и лишь 1/3 реальных фотографий, в конечном итоге демонстрировал более высокие результаты, чем аналогичный алгоритм, работавший только с настоящими снимками. Иными словами, удается одновременно существенно сократить время обучения и в то же время повысить эффективность искусственного интеллекта.

Получается, что пока речь идет только об обучении распознаванию образов с помощью GTA V. Остается надеяться, что ученые не станут тренировать автопилоты на примерах игроков в GTA Online.