Часть серии статей о |
Беспилотные автомобили и беспилотные транспортные средства |
---|
Способствующие факторы |
Темы |
|
Похожие темы |
Самоуправляемый грузовик , также известный как автономный грузовик или робогрузовик, представляет собой применение технологии самоуправляемых грузовиков , направленное на создание грузовиков, которые могут работать без участия человека. [1] Наряду с легкими, средними и тяжелыми грузовиками многие компании разрабатывают технологию самоуправляемых полуприцепов для автоматизации вождения по шоссе в процессе доставки. [2]
В сентябре 2022 года Guidehouse Insights перечислил Waymo , Aurora , TuSimple , Gatik , Plus , Kodiak Robotics, Daimler Truck , Einride , Locomation и Embark Trucks (приобретенную Applied Intuition ) [3] как 10 лучших поставщиков в области автоматизированных грузоперевозок. [4] А Transport Topics в ноябре 2022 года перечислил четырнадцать компаний, которые нужно знать о беспилотных грузовиках: Aurora, Waymo , TuSimple , Gatik , Locomation, Torc Robotics , Waabi, Einride , Plus , Embark, Kodiak Robotics, Robotic Research, Outrider и Pronto. [5] В феврале 2024 года этот список был обновлен, чтобы отразить уход Waymo , TuSimple , Embark и Locomation, а также добавление Stack AV. [6]
С 2022 года ежедневное тестирование проводится с водителями, которые обеспечивают безопасность людей за рулем, часто выполняя коммерческие пилоты для клиентов. Только в ограниченных проверочных пробегах на испытательных трассах эти автономные грузовые компании проводили беспилотные операции, когда в транспортном средстве больше нет человека. [7] Причина в установленной ими высокой планке приемлемости для безопасного развертывания этой технологии.
В декабре 2024 года Kodiak Robotics стала первой компанией, которая запустила коммерческие беспилотные операции автономных грузовиков в Соединенных Штатах. Работая на частных арендованных дорогах в Западном Техасе, компания предоставляет решение «водитель как услуга» для принадлежащих клиентам большегрузных грузовиков. [8] [9] Ожидается, что к 2027 году беспилотные грузовики будут более широко использоваться на автомагистралях в Соединенных Штатах. [10]
Несколько правительственных агентств в США и Европе объявили о новом законодательстве, касающемся использования автономных грузовиков. [11] [12] Некоторые проблемы вывода беспилотных грузовиков на дороги общего пользования включают, помимо прочего, безопасность дорожного движения, необходимость присутствия водителя-человека внутри транспортного средства и отсутствие конкретных правил, касающихся беспилотных транспортных средств. [13] [14] [15]
Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, дополнив его. ( Май 2023 ) |
Как было отмечено в журнале Popular Science Magazine в июне 1995 года , для боевых колонн разрабатывались самоуправляемые грузовики, при этом только головной грузовик управлялся человеком, а следующие за ним грузовики полагались на спутниковую навигацию , инерциальную систему наведения и датчики скорости движения. [16]
Компания Komatsu первой разработала автономные грузовики, протестировав парк из пяти грузовиков класса Ultra на шахте имени Радомиро Томича в Коделоко в Чили в 2005 году [17] , а затем в 2007 году первый рабочий парк был установлен на шахте Габриэла Мистраль в Чили, также принадлежащей Коделоко. [18]
Lockheed Martin при финансовой поддержке армии США разработала автономную систему конвоя грузовиков, которая использует головной грузовик, управляемый водителем-человеком, с несколькими грузовиками, следующими автономно. [19] Разработанная как часть армейской автономной системы мобильной связи (AMAS), система состоит из автономного пакета вождения, который по состоянию на 2014 год [обновлять]был установлен на более чем девяти типах транспортных средств и отработал более 55 000 часов на скорости до 64 км/ч (40 миль/ч). [20] По состоянию на 2017 год [обновлять]армия планировала выставить 100–200 грузовиков в рамках программы быстрого развертывания. [21]
В Европе вопрос о создании автоколонн рассматривался в рамках проекта « Безопасные автопоезда для окружающей среды» , который завершился в сентябре 2012 года. [22] [23]
Самоуправляемые грузовики разрабатываются для всех классов грузовиков, включая легкие и средние. [24] [25]
Агентство по охране окружающей среды определяет легкий грузовик как любой грузовик с максимальной грузоподъемностью 4000 фунтов и весом 8500 фунтов (только в США). [26] [27] В Европе легкий грузовик классифицируется как грузовик с максимальным весом 7720 фунтов. [26]
Бюро переписи населения США определяет, что максимальный вес легкового грузовика составляет 10 000 фунтов. [25]
Примерами легких грузовиков являются пикапы , внедорожники и фургоны . [26] Ford F-150 2023 года является примером легкого грузовика с новой технологией Ford BlueCruise 1.2. [28]
Бюро переписи населения США, в отличие от Агентства по охране окружающей среды, установило третью классификацию для среднетоннажных грузовиков. Среднетоннажный грузовик классифицируется как грузовик с диапазоном веса от 10 000 до 26 000 фунтов. [29]
Примерами среднетоннажных грузовиков являются фургоны и школьные автобусы . [30] Недавно правительство Великобритании выделило 81 миллион евро на производство беспилотных технологий для общественных автобусов. [31]
Агентство по охране окружающей среды определяет, что минимальный вес большегрузного автомобиля составляет 8500 фунтов (в США). [27] Бюро переписи населения США определяет, что минимальный вес большегрузного автомобиля составляет 26 000 фунтов. [29]
Примерами большегрузных автомобилей являются бетономешалки , мобильные краны и полуприцепы. [30]
SAE International (ранее Общество инженеров-автомобилестроителей) определяет шесть уровней автоматизации вождения, начиная от «Без автоматизации вождения» на уровне 0 до «Полной автоматизации вождения» на уровне 5. [32] Эта система классификации основана на степени вмешательства водителя, необходимого для вождения. [32] Уровни 0, 1 и 2 фокусируются на функциях поддержки водителя, таких как адаптивный круиз-контроль и центрирование полосы движения на шоссе, в то время как уровни 3, 4 и 5 фокусируются на полностью автономных функциях, таких как ручное рулевое управление, управление в движении и вождение «везде и в любых условиях». [33]
Технология самоуправляемых грузовиков имеет схожие характеристики с технологией самоуправляемых автомобилей , но дополнительная сложность, такая как вес, добавляемый в процессе перевозки груза, вносит некоторые различия. [34] В настоящее время на рынке имеются малотоннажные грузовики, такие как BlueCruise от Ford, которые содержат функции SAE уровня 2, [35] но такие компании, как Torc, движутся к функциям уровня 4 и 5. [36]
Частично автоматизированные системы управления грузовыми автоколоннами содержат характеристики не ниже уровня SAE 1 и обеспечивают экономические и экологические преимущества. [37]
Датчики, такие как лидар , радар , камеры , ультразвук и GPS , имеют решающее значение для технологии автономного вождения. [38] Из-за того, что разные датчики лучше всего выполняют разные функции, необходимые для автономного вождения, а также из-за финансовых и технологических проблем, связанных с использованием только одного датчика, успешная система автономного вождения грузовика, скорее всего, будет включать в себя множество датчиков. [39]
Многосенсорные решения, такие как решения компании Continental, объединяют множество предварительно откалиброванных датчиков, которые работают синхронно для достижения функций автономного вождения уровня SAE 4 и выше в современных грузовиках. [40]
Технология картографирования с высоким разрешением, часто в сочетании с данными датчиков в реальном времени, позволяет создавать и обновлять подробную карту, которая обеспечивает лучший доступ к информации о местоположении транспортных средств. [41]
Эффективная технология картографирования для самоуправляемых грузовиков, такая как «разреженное» картографирование, предложенное Кодиаком, создана для приоритизации информации, специфичной для топологических, геометрических и семантических атрибутов шоссе (в соответствии с проблемами, с которыми часто сталкиваются грузовики). [42]
Машинное обучение — это подмножество искусственного интеллекта , которое хорошо подходит для технологии беспилотных грузовиков, поскольку алгоритмы машинного обучения позволяют транспортному средству учиться на окружающей среде и прошлом опыте и предпринимать попытки улучшить свою способность принимать более точные и обоснованные решения о том, как действовать на дороге. [43] Компании, занимающиеся беспилотными грузовиками, такие как Plus, разрабатывают прогностические аналитические системы для прогнозирования потенциальных опасностей и рисков, с которыми может столкнуться грузовик, и принятия упреждающих мер для предотвращения аварий или других проблем безопасности. [44]
Датчики, измеряющие скорость, расстояние и дистанцию в сочетании с подробной картой и точным ощущением местоположения транспортного средства на этой карте, часто предоставляют входные данные для систем искусственного интеллекта, созданных для интерпретации контекста. [45]
ИИ также отслеживает расстояние, погодные условия, плотность грузов, плотность стоянок и складов для грузовиков, а также законодательство об автономных транспортных средствах для создания маршрутов для грузовиков. [46]
Считается, что люди лучше современных систем искусственного интеллекта интерпретируют контекстную информацию, когда сопоставляют ее с современными системами автономных транспортных средств [47] , но ожидается, что в следующем десятилетии системы искусственного интеллекта для самостоятельного вождения будут совершенствоваться экспоненциально. [48]
Программные и аппаратные компоненты управляют рулевым управлением грузовика, ускорением, торможением и другими критически важными функциями, такими как избежание препятствий и обнаружение столкновений. [49] Подобно беспилотным автомобилям, беспилотные грузовики могут использовать комбинацию GPS, инерциальных измерительных блоков (IMU) и других датчиков для определения своего положения и ориентации на дороге, чтобы он мог корректировать свои движения, поворачивать, останавливаться, получать направляющие сигналы и принимать решения о том, как действовать. [50]
Ежегодно отрасль грузоперевозок в США приносит около 740 миллиардов долларов дохода. [51] В 2021 году в США насчитывалось около 2,1 миллиона водителей грузовиков; средняя годовая зарплата американских водителей грузовиков составляет 48 310 долларов. [52]
По данным Allied Market Research, мировой рынок беспилотных грузовиков может принести до 1 миллиарда долларов дохода в 2020 году и, по прогнозам, достигнет размера рынка около 1,7 миллиарда долларов к 2025 году, увеличиваясь с совокупным годовым темпом роста в 10,4 процента в период с 2020 по 2025 год. [38]
Экономисты и политики обеспокоены влиянием автоматизации и искусственного интеллекта на занятость, включая то, прекратят ли некоторые виды работ вообще свое существование, и наиболее обеспокоенной работой является грузоперевозки. Однако Карен Леви считает, что путь к полностью автономным грузоперевозкам, скорее всего, будет постепенным из-за социальных, правовых и культурных факторов. [53]
Название компании | Достижения |
---|---|
Уэймо | В 2017 году Waymo начала тестировать свою автономную технологию на грузовиках, осуществляя поставки в центры обработки данных Google в Атланте. [54] [55] В марте 2020 года Waymo объявила об официальном запуске Waymo Via, который включает использование автономных грузовиков класса 8 для доставки. [56] По состоянию на ноябрь 2021 года UPS заключила партнерское соглашение с Waymo для тестирования системы передачи посылок между сортировочными центрами без необходимости участия водителя. [57] |
Тесла | Tesla выпустила CyberTruck в 2023 модельном году, представляющий собой пикап, который можно оснастить системой полного автономного вождения (уровень SAE 2) за дополнительные 7000 долларов. [58] [59] |
Кодиак Роботикс | В марте 2018 года компания Kodiak Robotics объявила, что наняла сотрудников из Uber после того, как они прекратили разработку беспилотных грузовиков. [60] В декабре 2022 года компания Kodiak Robotics выиграла контракт с Defense Innovation Unit (DIU) на создание прототипа автономного программного обеспечения, способного перемещаться по сложной внедорожной местности, в различных условиях эксплуатации и в условиях затрудненного использования GPS. [61] DIU использует это партнерство для создания канала между коммерческим и военным развертыванием технологий беспилотных транспортных средств, которые снизят риск для войск в зонах боевых действий. [61] В декабре 2024 года Kodiak Robotics стала первой компанией, которая запустила коммерческие беспилотные операции автономных грузовиков в Соединенных Штатах. Работая на частных арендованных дорогах в Западном Техасе, компания предоставляет решение «водитель как услуга» для принадлежащих клиентам большегрузных грузовиков. [8] [9] |
TuSimple | TuSimple создает технологию для беспилотных полуприцепов и осуществляет ежедневные маршруты в Аризоне. [38] В мае 2019 года TuSimple объявила о контракте на двухнедельную пилотную доставку почты для Почтовой службы США с планами совершить пять круговых рейсов между Далласом, штат Техас, и Финиксом, штат Аризона, с двумя людьми на борту. [38] В марте 2020 года TuSimple расширила свою пилотную программу по перевозке грузов совместно с United Parcel Service (UPS), чтобы выполнять 20 рейсов в неделю по доставке грузов между Финиксом и Тусоном, штат Аризона, и между Финиксом и Эль-Пасо, штат Техас. [62] В декабре 2021 года TuSimple завершил свой первый автономный пробег грузовика по открытым дорогам общего пользования без человека на борту, проехав 80 миль между железнодорожной станцией в Тусоне, штат Аризона, и распределительным центром в Финиксе. [63] В октябре 2022 года генеральный директор, главный технический директор и соучредитель TuSimple Сяоди Хоу был уволен советом компании, который сослался на «потерю доверия и уверенности» в суждении Хоу в связи с предполагаемым обменом конфиденциальной информацией с китайской компанией Hydron Inc. [ 64] ФБР , SEC и CFIUS расследуют TuSimple по подозрению в незаконной передаче технологий Hydron в Китае. [65] |
Гатик | В 2021 году Gatik работал с Walmart и Loblaw над тестированием своих беспилотных грузовиков для коротких перевозок в Арканзасе и Онтарио, Канада. [66] В 2023 году Gatik планирует интегрировать свои автономные фургоны в логистическую сеть электронной коммерции Pitney Bowes в Далласе. [66] |
Плюс | В декабре 2019 года компания Plus провела первую в отрасли коммерческую перевозку грузов по стране с использованием беспилотного грузовика, перевезя 40 000 фунтов (18 000 кг) масла на расстояние 2800 миль (4500 км) из Туларе, Калифорния, в Квакертаун, Пенсильвания, для Land O'Lakes. [67] |
Аврора | В июле 2020 года компания Aurora открыла офис в Техасе для расширения тестирования беспилотных грузовиков на коммерческих маршрутах в районе Далласа и Форт-Уэрта. [68] По состоянию на 2022 год компания Aurora планирует запустить коммерческую эксплуатацию беспилотных грузовиков в 2024 году. [69] |
Эйнрид | В июне 2022 года компания Einride получила разрешение на эксплуатацию своих грузовиков на дорогах США. [70] |
Расположение | В июле 2020 года компания Locomation завершила двухнедельный пилотный проект в сотрудничестве с Wilson Logistics, в рамках которого грузовики Locomation перевозили коммерческие грузы между Портлендом, штат Орегон, и Нампой, штат Айдахо, по межштатной автомагистрали 84. [71] |
Грузовики для погрузки | В 2017 году Embark заключил партнерское соглашение с производителем грузовиков Peterbilt для тестирования и внедрения автономной технологии в транспортные средства Peterbilt. [72] В ноябре 2018 года Embark Trucks объявила о пилотном проекте с национальным автопарком Ryder и Frigidaire по доставке холодильников на автономных грузовиках из Эль-Пасо, штат Техас, в Палм-Спрингс, штат Калифорния. [73] В ходе этого пилотного проекта грузовики Ryder с ручным управлением обеспечивали доставку на первой и последней миле, в то время как автономные грузовики Embark перевозили груз на расстояние до 306 миль (492 км) за раз по межштатной автомагистрали 10. [74] |
Torc Робототехника | В марте 2019 года Daimler AG (переименованная в Mercedes-Benz Group в 2022 году) [75] через свою дочернюю компанию Daimler Truck North America объявила о приобретении контрольного пакета акций Torc Robotics за нераскрытую сумму в рамках своей программы по созданию автоматизированных грузовиков. [76] В сентябре 2020 года компании Daimler Trucks и Torc Robotics открыли испытательный центр в Альбукерке, штат Нью-Мексико, где тестируются автоматизированные автомобили на автомагистралях Нью-Мексико. [77] В 2022 году Torc Robotics открыла инженерный офис в Остине, штат Техас, [78] и Центр технологий и разработок в Штутгарте, Германия. [79] Компания также объявила, что Penske Truck Leasing будет выступать в качестве поставщика услуг по техническому обслуживанию грузовиков для автономного испытательного парка Torc. [80] |
Вааби | В июне 2021 года Waabi привлекла 83,5 млн долларов США в рамках финансирования серии A [81] для разработки OEM-интеграции для автономных грузовиков, чтобы производители могли внедрять технологию автономного вождения, не останавливая сборочные линии на заводах. [82] |
Роботизированные исследования | В 2021 году коммерческое подразделение Robotic Research, RR.AI, привлекло 228 миллионов долларов США для продолжения разработки своей системы автономного вождения 4-го уровня, которую можно применять на грузовиках 8-го класса и грузовых автомобилях. [83] В прошлом Robotic Research сотрудничала с армией и флотом США с целью создания автономных грузовиков, способных работать в районах, которых нет на картах, нет в GPS и нет дорожного покрытия. [83] |
Аутрайдер | В 2023 году Outrider привлекла 73 миллиона долларов США в рамках финансирования серии C, которое планирует использовать для перехода от тестирования своих автономных электрических грузовиков к коммерческой эксплуатации. [84] |
Пронто | В 2022 году компания Pronto объявила о партнерстве с Bell Trucks America с целью оснащения самоходных грузовиков и самосвалов технологией беспилотного вождения 4-го уровня от Pronto. [85] |
Вольво | В 2018 году Volvo анонсировала свой концепт полугрузовика Vera, представляющего собой полностью электрический автономный грузовик без кабины водителя. [86] |
Форд | В сентябре 2018 года Ford представил беспилотный большегрузный автомобиль в виде концепта F-Vision semi, автономного транспортного средства уровня SAE 4. [87] |
ГМЦ | В 2023 году пикапы GMC Sierra 1500 Denali и Denali Ultimate будут оснащены Super Cruise — программой помощи водителю без помощи рук от GMC, которая способна достичь уровня SAE 2. [88] [89] |
Айк | В марте 2018 года компания Ike объявила, что наняла сотрудников из Uber после того, как Uber прекратила разработку беспилотных грузовиков. [90] |
Хонда | В 2021 году компания Honda опубликовала информацию о том, что она проводит испытания автономного рабочего транспортного средства, представляющего собой самоуправляемый грузовик, предназначенный для крупных рабочих площадок. [91] |
Caterpillar Inc. и Университет Карнеги-Меллона | В 2013 году компании Caterpillar Inc. и Carnegie Mellon Robotics разработали разработки, направленные на повышение эффективности и снижение затрат на различных горнодобывающих и строительных площадках. [92] |
Убер | В августе 2016 года Uber приобрела Otto, компанию, которая уже продемонстрировала свои беспилотные грузовики на шоссе. [93] В 2016 году Uber объединился с Anheuser-Busch и осуществил первую коммерческую доставку пива на расстояние более 120 миль (190 км) с использованием беспилотного грузовика, в котором находился человек, но не за рулем. [94] В июле 2018 года компания Uber объявила о закрытии подразделения своей программы по производству автономных транспортных средств, ориентированного на грузовики, в рамках реорганизации своей группы передовых технологий после фатальной аварии с участием беспилотного пассажирского автомобиля Uber в Темпе, штат Аризона, в марте 2018 года. [95] |
Старски Роботикс | В феврале 2018 года Starsky Robotics завершила 7-мильную (11-километровую) поездку без водителя во Флориде без человека в грузовике, хотя один из них был доступен для дистанционного управления. Starsky Robotics заявила, что стала первой компанией по производству самоуправляемых грузовиков, которая проехала по общественной дороге без человека в кабине. [96] |
Waymo, ранее известный как проект Google Self-Driving Car, пришел к выводу, что технология беспилотного вождения могла бы предотвратить более половины смертельных автомобильных столкновений за последние десять лет. [97] [98] Для справки, в 2020 году в смертельных столкновениях с участием грузовиков погибло 4842 человека. [98]
В Соединенных Штатах отдельные штаты, такие как Невада, занимались регулированием беспилотных транспортных средств (включая беспилотные грузовики) с 2010-х годов. [11] К 2017 году 33 штата приняли правила для беспилотных транспортных средств. [11] Национальная администрация безопасности дорожного движения (NHTSA) выпустила новые федеральные руководящие принципы в ответ на Закон о самостоятельном вождении, касающиеся автоматизированных систем вождения (ADS) в беспилотных автомобилях и грузовиках. [11] [99] Компоненты руководящих принципов NHTSA 2019 года включают:
В 2016 году рекомендации NHTSA были пересмотрены с упором на снижение количества смертельных случаев в результате дорожно-транспортных происшествий. [11]
Штат Калифорния объявил о новом законодательстве, требующем присутствия водителя-человека внутри и на всех беспилотных транспортных средствах. [98] Помимо безопасности, мотивация этого законопроекта исходит из заботы о рабочих дальнобойщиков. Рабочие дальнобойщиков составляют 6% от общей рабочей силы США. [98]
В 2022 году Европейский союз работал над разработкой законодательства, легализующего эксплуатацию полностью беспилотных грузовиков и автобусов (уровень SAE 4). [12] Часть этого законодательства включает отмену требования о наличии водителя-человека внутри транспортного средства. [12]
Германия — первая страна в мире, которая создаст правовые параметры для полностью автоматизированных автомобилей и грузовиков в 2021 и 2022 годах. [12]
Проблема беспилотных автомобилей заключается в определении ответственности при столкновениях, поскольку водитель отсутствует. [14] Кроме того, проблема с беспилотными грузовиками заключается в правилах и законах, касающихся транспортных средств, например, тех, которые вызваны столкновением. В США водитель, попавший в аварию с полуприцепом, может подать в суд на водителя и компанию, которой принадлежит водитель, но не на производителя грузовика. [15] Это создает проблему в отношении беспилотных грузовиков, поскольку основные заинтересованные стороны, производители, не будут нести юридической ответственности за любые столкновения. [15] Кроме того, рост числа беспилотных автомобилей может создать необходимость в выделенных полосах и парковочных зонах, поскольку многие дороги и города не предназначены для беспилотных автомобилей. [14]
Это расширяет главную проблему безопасности общества с автономными транспортными средствами. Главной проблемой для автономных транспортных средств является отказ от необходимости в безопасном водителе внутри транспортного средства. [13] Многие автопроизводители настаивают на отказе от безопасных водителей, чтобы в полной мере реализовать влияние автономных транспортных средств. [13] [15] Пока производители не смогут обойтись без безопасных водителей в транспортном средстве, будет существовать проблема в предпосылке автономных транспортных средств. [15]
Наконец, в настоящее время автономные транспортные средства не предназначены для обработки внезапных изменений в дорожном движении, таких как закрытие автомагистрали или столкновение в реальном времени. [13] Хотя в настоящее время автономные транспортные средства могут менять полосы движения и входить в сливающийся транспортный поток, они не предназначены для интерпретации внезапных дорожных ситуаций. [13]
{{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь ){{cite web}}
: |last=
имеет общее название ( помощь ){{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )