Autonomní řízení již není vzdálenou vizí budoucnosti. Ale jak blízko jsme tomuto dlouho očekávanému snu? A co přesně ten pojem znamená? Odborníci rozdělují úroveň automatizace vozidel a jejich jízdních funkcí do šesti úrovní.
Jan Wienrich již několik let pracuje jako crossmediální vydavatel ve společnosti ZF. Specializuje se na témata od automatizovaného po autonomní řízení.
Vozidlo se pohybuje jako řízené rukama duchů a bezpečně vozí své pasažéry nepřehledným městským provozem, na venkovské silnici a vysokou rychlostí na dálnici. Mezitím obyvatelé pracují na notebooku, čtou si nebo zavírají oči. Není tam žádný lidský řidič, ani volant ani pedál. V posledních letech jsme se této vizi samořídících vozidel přiblížili. Mezitím jsou vozidla na silnici, v některých případech bez lidských řidičů jako zálohy, v testovacích situacích, na definovaných trasách nebo vymezených oblastech.
V dohledné době se etablují plně autonomní vozidla provozovaná ve smíšeném provozu. Podle odborníků to ale ještě pár let potrvá. Do té doby budou na silnicích jezdit vozidla s různou úrovní automatizace. Šest úrovní automatizace vozidel a jejich jízdní funkce jsou popsány v SAE International J3016-Standard.
Úroveň 0: Žádná automatizace řízení
V zásadě tímto způsobem již jezdili automobiloví průkopníci. Zjednodušeně: Řidič řídí, brzdí a zrychluje bez podpory asistenčních systémů. Ve skutečnosti existuje několik elektronických pomocníků, kteří se podle definice SAE mohou vyskytovat pod úrovní 0, jako jsou systémy aktivní bezpečnosti, jako je elektronická kontrola stability (ESC) nebo asistent nouzového brzdění (AEB), protože podporují pouze v určitých situacích. . „Neautomatizované“ vozidlo se postupně vyřazuje.
Řidič: Úplná kontrola.
Úroveň 1 — Asistence pro řidiče
Řidič je stále plně odpovědný za úkol řízení a musí vždy věnovat pozornost provozu, obsáhnout volant a být připraven k brzdění. Řidič má však k dispozici pokročilé asistenční systémy. Při asistované jízdě podporují asistenční systémy buď řízení a brzdění nebo zrychlování, a to buď příčně nebo podélně, ale ne současně. Například úroveň 1 obsahuje buď asistent pro udržení v jízdním pruhu (LKA) nebo adaptivní tempomat (ACC), pomocí kterého vozidlo reguluje rychlost a vzdálenost od vozidla jedoucího vpředu. Řidič je může kdykoli potlačit nebo dokonce vypnout (pokud je k dispozici ovládání zapnutí/vypnutí). Tyto pokročilé asistenční systémy pro řidiče (ADAS) jsou již dostupné téměř ve všech třídách vozidel. ZF jich také nabízí nepřeberné množství.
Řidič: Plně odpovídá za podélné a boční vedení, je podporováno ve specifických případech.
Úroveň 2 — Částečná automatizace řízení
Nejdůležitější rozdíl oproti úrovni 1: Pokročilé asistenční systémy řidiče nyní mohou ovládat podélnou a příčnou dynamiku současně. Pokud se například asistent pro jízdu v jízdním pruhu a ACC spojí do jednoho systému, hovoří se o úrovni 2. ZF jde ještě o něco dále a nabízí tzv. systémy Level 2 + pro osobní vozy. Pro úroveň 2+ jsou různé pokročilé asistenční systémy řidiče inteligentně propojeny a pomáhají tak zvyšovat bezpečnost a komfort. Odpovědnost za vše, co vozidlo dělá, však zůstává výhradně na řidiči. Řidiči musí systém neustále sledovat, pravidelně se dotýkat volantu a v případě potřeby mít možnost okamžitě zasáhnout. Psaní zpráv na chytrém telefonu za volantem během jízdy zůstává tabu.
Řidič: Musí neustále monitorovat systém.
Úroveň 3 — Automatizace podmíněné jízdy
Je to velký skok z úrovně 2 na úroveň 3. Od této fáze vozidlo dočasně přebírá úkol řízení od řidiče. Lidský řidič nemusí neustále sledovat systém a může v rámci určitých limitů vykonávat další činnosti. Když systémy dosáhnou svých limitů, řidič musí mít možnost kdykoli zasáhnout – po uplynutí doby varování. Německo již vytvořilo zákonné požadavky na vysoce automatizované systémy v roce 2017. Mezitím je Mercedes-Benz prvním výrobcem, který získal schválení pro systém úrovně 3 v osobních automobilech. Od roku 2022 budou první vozidla se systémem přejíždět po německých dálnicích, i když zpočátku jen v případě pomalejšího provozu nebo dopravních zácp. Ostatně povolenka platí do 60 kilometrů v hodině. V těchto situacích může řidič legálně používat mobilní telefon, sledovat filmy nebo se účastnit videokonference. Musí však být schopen zasáhnout po uplynutí varovné lhůty. V aktuálním případě je to 10 sekund. Například spaní za volantem zůstává na úrovni 3 tabu.
Řidič: Může se příležitostně zapojit do činností, které nesouvisí s řízením.
Úroveň 4 — Vysoká automatizace jízdy
Velký rozdíl oproti úrovni 3: Vozidlo funguje za určitých podmínek zcela autonomně. Lidská bytost již nemusí být připravena zasáhnout. Může pracovat, sledovat filmy a dokonce i spát. A vozidlo může jet i samo, tedy bez cestujících. Musí být schopen dosáhnout bezpečného stavu bez zásahu lidského řidiče, tj. zastavit se například na parkovišti. Autonomie vozidla na úrovni 4 je však stále spojena s určitými podmínkami, jako je definovaná trasa, jízda po dálnici nebo v parkovacím domě. Řada společností již testuje vozidla úrovně 4 v silničním provozu. Od roku 1997 jsou raketoplány ZF plně automatizované v různých projektech po celém světě na segregovaných jízdních pruzích. Právně Německo vytvořilo jako první země na světě rámec pro «autonomní motorová vozidla (do úrovně 4) ve vymezených provozních oblastech v rámci veřejného silničního provozu v pravidelném provozu“.
Řidič: Již nemusí být připraven k zásahu.
Úroveň 5 — Plná automatizace řízení
Pro úroveň 5 již autonomie vozidla nepodléhá podmínkám. Na rozdíl od úrovně 4 se vozidlo úrovně 5 chová zcela autonomně. Vozidlo může jet kdekoli v silničním provozu a za všech podmínek bez lidí. V důsledku toho tato vozidla nevyžadují volant ani pedál plynu nebo brzdy. V této fázi již neexistuje lidský řidič. Proměňují se v pasažéra.
Řidič: Již neexistuje. Lidská bytost se stává pasažérem.
Související témata
Autonomní řízení: Přehled
Jaký je stav techniky? Jak probíhá testování? Co přinese budoucnost? Vše, co je třeba vědět o autech a dalších vozidlech, která fungují na automatizované nebo autonomní bázi.
Autonomní řízení: Přehled
Jaký je stav techniky? Jak probíhá testování? Co přinese budoucnost? Vše, co je třeba vědět o autech a dalších vozidlech, která fungují na automatizované nebo autonomní bázi.
Autonomní raketoplány: Jízda kolem dopravní zácpy
Elektrické minibusy bez řidiče už dokážou masivně ulevit vnitroměstské dopravě. Společnost ZF rozšířila svou nabídku, aby se autonomní systémy dostaly na silnice rychleji.
Autonomní raketoplány: Jízda kolem dopravní zácpy
Elektrické minibusy bez řidiče už dokážou masivně ulevit vnitroměstské dopravě. Společnost ZF rozšířila svou nabídku, aby se autonomní systémy dostaly na silnice rychleji.
Úroveň 2+: Poloautomatické řízení pro každého
Poloautomatické systémy řízení úrovně 2+ mohou pomoci zvýšit bezpečnost a komfort v osobních automobilech. Se svým komplexním portfoliem inteligentních pokročilých asistenčních systémů pro řidiče (ADAS) nabízí ZF řešení škálovatelná podle nákladů a požadovaných funkcí.
Úroveň 2+: Poloautomatické řízení pro každého
Poloautomatické systémy řízení úrovně 2+ mohou pomoci zvýšit bezpečnost a komfort v osobních automobilech. Se svým komplexním portfoliem inteligentních pokročilých asistenčních systémů pro řidiče (ADAS) nabízí ZF řešení škálovatelná podle nákladů a požadovaných funkcí.
Vzhledem k tomu, že v posledních několika letech vyrazilo na silnice několik autonomních vozů úrovně 3, autonomie úrovně 4 musí být jistě hned za další zatáčkou. A i když je to jistě záležitost ‘když’ ne ‘li’zbývá ještě mnoho práce, aby se průmysl, zákonodárci a spotřebitelé připravili na to, co úroveň 4 skutečně znamená.
Tam, kde je úroveň 3 o autech, která mohou řídit s podmíněnou automatizací (vozidlo může například vykonávat většinu řidičských úkolů, ale řidič si ponechává plnou odpovědnost a stále je vyžadováno lidské ovládání), úroveň 4 „vysoká automobilová automatizace“ posouvá věci o stupeň výš a vyžaduje velmi málo lidské interakce – vzbuzuje stejně opatrnosti jako vzrušení z budoucnosti mobility. Je toho hodně k rozbalení.
Cesta technologie
Odvětví dosáhlo klíčového bodu ve vývoji autonomních vozidel, protože OEM pracují na autonomii úrovně 3 i úrovně 4. U vozidel úrovně 3 může být nejasné, kdy má člověk jednat jako řidič nebo spolujezdec, ale dostanete se na úroveň 4 a bude méně rozmazaných čar. Za určitých okolností nebudou tato vozidla vyžadovat žádnou lidskou interakci k dokončení cesty – i když v rámci nastavených bezpečnostních parametrů týkajících se věcí, jako jsou povětrnostní podmínky a trasy.
Autonomie úrovně 3 už je tady, je to možné a osvědčené – než se budeme moci přesunout na úroveň 4, je ještě nějaký způsob, a není to jen o technologii. S větší autonomií přicházejí ještě vyšší požadavky na bezpečnost, legislativu a novou infrastrukturu geofencingu.
Bezpečnost vždy na prvním místě
Přestože autonomie úrovně 4 slibuje snížení počtu incidentů a kolizí způsobených „lidskou chybou“, budování důvěry spotřebitelů ve schopnost automatizovaných vozidel „řídit bezpečně“ bude nějakou dobu trvat. A bylo by moudré čelit výši investic, které budou potřeba k prokázání bezpečnosti autonomie. Existuje velká šance, že průmysl zaznamená větší investice do bezpečnostních kampaní, dlouho poté, co bude technologie ověřena a dostupná na trhu. To by mohlo vést k větší spolupráci, protože výrobci OEM budou mít cennou příležitost ke sdílení dat a vybudování úložiště, ze kterého se může průmysl učit a poskytovat výhody neustálého zlepšování pro všechny.
Pak je tu další složitost kybernetického zabezpečení a potenciál útoků ohrozit bezpečnost automatizovaných vozidel. Vzhledem k tomu, že konektivita a sdílení informací je pro autonomní řízení zásadní, automatizovaná vozidla se pravděpodobně stanou terčem útoků, jakmile začnou být na silnicích běžná. Začátkem tohoto roku byly EU přijaty automobilové kybernetické předpisy UNECE WP.29 / ISO/SAE 21434, které jsou nyní povinné pro všechna vozidla, aby chránily řidiče a vozidla před hrozbami kybernetické bezpečnosti, ale jejich implementace je složitá a průmysl má mnoho udělat, aby uplatňoval její standardy na autonomní vozidla úrovně 4. Zákonodárci a OEM musí spolupracovat, aby zajistili, že bezpečnost zůstane jádrem všeho, co se v tomto prostoru odehrává, s předpisy, které řídí normy, a zlepšení norem vedoucí k novým způsobům legislativy a ochrany cestujících a veřejnosti.
Postavte to a oni přijdou
Třetím problémem k řešení je infrastruktura. Technologie potřebná k modernizaci silniční sítě země tak, aby vyhovovala autonomii úrovně 4, musí být ještě plně využita. Můžeme očekávat, že to bude vyžadovat značné investice jak ze strany průmyslu, tak ze strany vlád, s požadavkem na vytvoření nových standardů, přístupů a legislativy, které budou odpovídat odlišným potřebám konkrétních zemí.
Dvojí prioritou moderní mobility je bezpochyby dosažení autonomie a dosažení Net Zero
A nejenže bude autonomie vyžadovat přehodnocení plánování dopravy v městských i venkovských oblastech, ale kvůli požadavkům na konektivitu to také znamená přísné testování autonomie v cloudu, měnící se požadavky na sítě a vstup nových poskytovatelů zabezpečení na trh.
Udržení udržitelnosti
Dvojí prioritou moderní mobility je bezpochyby dosažení autonomie a dosažení Net Zero. A s autonomií je třeba zacházet opatrně, aby se zajistilo, že urychlí cestu k čisté nule místo čerpání brzd.
Autonomie pravděpodobně zaznamená snížení kongescí a nepravidelných nebo neefektivních jízdních stylů, což povede ke snížení spotřeby energie. Spekuluje se však také o tom, že by to mohlo vést ke zvýšení celkového počtu ujetých mil kvůli novým třídám řidičů na silnicích a lidem, kteří se vzdalují od pracovišť, když nemusí „řídit“ . Za účelem zmírnění je spolujízda nebo sdílení aut také považováno za součást nové ekonomiky mobility a za něco, co bude muset být započítáno do úvah výrobců OEM, pokud jde o modely, které vyvíjejí, a infrastrukturu, která podporuje a umožňuje lidem se pohybovat. zcela novými způsoby.
Dosáhneme úrovně 4 autonomie. Mnoho hvězd se však musí sladit, aby autonomie dosáhla svého plného potenciálu, od řešení bezpečnostních hádanek s pokročilou technologií až po investice do infrastruktury geofencingu, to vše při vyvažování požadavků zákonodárců a přispění k tlaku na Net Zero. Bude to složitá cesta, která však odhalí vzrušující inovace a nový svět čisté a bezpečné mobility.
O autorovi: Steve McEvoy je viceprezidentem pro automobilový průmysl ve společnosti Expleo
