So kommen wir in eine Welt voller fahrerloser Autos

Das Autofahren ist eine dieser Aufgaben, die so mühsam, gefährlich und fordernd ist, dass es beinahe schreit, von Robotern bewältigt zu werden. Vor kurzem hat die Technologie endlich den Transport von morgen begonnen: Awesome Erfindungen, die den Pendelverkehr von morgen verändern können: Awesome Erfindungen, die den Pendelverkehr verändern können Der Weg der menschlichen Zivilisation war schon immer durch den Transport geprägt. Der Transport von morgen löst zwar nicht alle diese Probleme, kann aber einige lösen - und es ist wichtig, die Sache zu überdenken… Lesen Sie mehr, um den gesunden Menschenverstand einzuholen. Der Aufzugsabstand für selbstfahrende Autos ist ein Kinderspiel.

1,2 Millionen Menschen sterben jedes Jahr bei Autounfällen und 50.000 werden verletzt. Wir könnten fast alle diese Leben retten. Millionen von Menschen verschwenden Milliarden von Stunden beim Pendeln. Jetzt können sie arbeiten, Netflix ansehen oder ein Buch lesen. Roboterautos ließen uns Parkplätze und Staus beseitigen.

Blinde, ältere Menschen und Menschen, die noch zu jung sind, um fahren zu können, könnten sich ohne einen menschlichen Fahrer frei bewegen. Die Einsparungen bei Leben, Dollar und Produktivität sind unberechenbar. Maschinen werden nicht betrunken, müde oder abgelenkt. Sie folgen genau den Verkehrsgesetzen. Dies sind Dinge, die sich jeder wünscht, mit weitreichenden Auswirkungen. Die schockierenden Auswirkungen des fahrerlosen Google-Autos [INFOGRAPHIC] Die schockierenden Auswirkungen des fahrerlosen Google-Autos [INFOGRAPHIC] Die Zukunft ist näher als Sie denken. Dank der streng geheimen Forschungsabteilung von Google, Google X, sind fahrerlose Autos jetzt Realität und könnten in nicht allzu ferner Zukunft den Mainstream treffen… Lesen Sie mehr - die hundert Milliarden Dollar-Frage ist, wie lange wir brauchen werden dort hin?

Eine Welt der fahrerlosen Autos

Google beschreibt das Projekt in einem aktuellen Blog-Update wie folgt:

“Seit wir mit dem selbstfahrenden Autoprojekt von Google begonnen haben, arbeiten wir an dem Ziel, Fahrzeuge zu schaffen, die die gesamte Belastung des Fahrens tragen können. Stellen Sie sich vor: Sie können eine Fahrt in die Innenstadt zur Mittagszeit unternehmen, ohne einen Parkplatz für 20 Minuten zu finden. Senioren können ihre Freiheit behalten, auch wenn sie ihre Autoschlüssel nicht aufbewahren können. Und betrunkenes und abgelenktes Fahren? Geschichte. […] Sie bringen Sie auf Knopfdruck dorthin, wo Sie hin möchten. Dies ist ein wichtiger Schritt zur Verbesserung der Verkehrssicherheit und zur Veränderung der Mobilität von Millionen von Menschen.”

Autonome Autos waren in den letzten Jahren ein heißes Thema, vor allem Google. Google hat seine Flotte experimenteller Roboterautos ohne ernsthafte Zwischenfälle mehr als 1,1 Millionen Kilometer gefahren und vor kurzem einen neuen Prototyp mit niedriger Geschwindigkeit für die Feinabstimmung der Fahrt in der Stadt vorgestellt - ganz ohne Lenkrad oder Bremsen.

Außerhalb von Google, Toyota, Honda und Ford haben alle ihre eigenen autonomen Autoprojekte, obwohl keines von ihnen so weit fortgeschritten ist wie Googles. In der Tat haben mehrere Autohersteller die Idee eines vollständig autonomen Autos als zu anspruchsvoll abgelehnt und sich stattdessen auf die Fahrerassistenzfunktionen konzentriert.

Google hat seinerseits einen aggressiven Zeitplan für die Kommerzialisierung festgelegt und hofft, mit Autoherstellern zusammenarbeiten zu können, um autonome Fahrzeuge freizugeben, Google-Software laufen zu lassen und vor dem Ende des Jahrzehnts von Dritten hergestellt zu werden. Tatsächlich beabsichtigt Google, diese Fahrzeuge spätestens 2018 auf den Markt zu bringen. Was steht also diesem Ziel im Weg??

Technologische Herausforderungen

Der Prototyp von Google ist wirklich sehr gut - aber er ist nicht perfekt. So funktioniert das Auto jetzt:

Das wichtigste Sinnesorgan des Roboters ist ein drehender LIDAR-Turm auf dem Autodach. Der LIDAR-Turm malt die Welt rund um das Auto mit einem Infrarot-Laserstrahl bei sehr hoher Geschwindigkeit. Durch die Erfassung der Position und Intensität des zurückreflektierten Laserlichts kann ein einfacher Bildverarbeitungsalgorithmus viele Male pro Sekunde schnell eine dreidimensionale Karte der Objekte rund um das Auto berechnen, wodurch Objekte wie Autos, Fußgänger, Bürgersteige und Verkehr identifiziert werden können Zapfen.

Das Auto verfügt im zweiten Sinn über eine Reihe von Kameras, mit denen es zusätzliche Informationen über die Welt in seiner Umgebung sammelt (Signale von Radfahrern und anderen Autos erkennen und den Status von Ampeln und Schildern ablesen). Schließlich verfügt das Auto über ein GPS, das ihm auf wenige Meter genau sagt, wo es sich im Weltraum befindet.

Keiner dieser Sinne ist für sich alleine gut genug, um das Auto zu lenken, aber durch die Verwendung einer intelligenten Software zum Zusammenfassen dieser Datenquellen kann das Auto intelligente Fahrentscheidungen treffen. Um die Aufgabe zu vereinfachen, setzt Google seit Jahren Streetview-Autos mit LIDAR-Türmchen ein - Autos, die Ihnen neben komischen Reisen in die Vergangenheit eine Reise in die Vergangenheit mit Google Street View und eine Reise mit Google Street View ermöglichen Street View war das beste Werkzeug, um in 80 Sekunden um die Welt zu reisen. Mit einem einfachen, aber unterhaltsamen Update für Google Street View können Sie die Zeit zurücksetzen. Lesen Sie mehr, wurden systematisch 3D-Straßen auf der ganzen Welt abgebildet.

Alle diese Daten wurden akribisch markiert, um dem Computer des Fahrzeugs die Position der Ampeln und die Geschwindigkeitsbeschränkungen und Fahrspurbezeichnungen für jede Straße mitzuteilen.

Der Roboter kann seine GPS-Position fein abstimmen, indem er seine aktuellen LIDAR-Daten mit alten 3D-Karten der Straße vergleicht, um sicherzustellen, dass er nicht aus seiner Fahrspur driftet (dies ermöglicht es ihm auch, zu navigieren, wenn GPS kein GPS ist.) Option, z. B. wenn Sie durch einen Tunnel oder ein Parkhaus fahren). Darüber hinaus kann das Auto auf die Metadaten für seine lokale Umgebung zugreifen, um es über Änderungen der Geschwindigkeit zu informieren und zu wissen, wo nach Verkehrszeichen gesucht werden muss.

Diese Kombination aus Hardware und Software kann viele bemerkenswerte Dinge bewirken: Sie kann die Bewegungen von Radfahrern und Fußgängern sehen und vorhersagen. Es kann Baukegel und Straßen identifizieren, die durch Umleitungsschilder blockiert sind, und die Absichten von Verkehrspolizisten mit Schildern ableiten.

Es kann Vierwegestopps bewältigen, die Geschwindigkeit auf der Autobahn an den Verkehr anpassen und sogar das Fahren anpassen, um die Fahrt für die menschliche Nutzlast angenehm zu gestalten. Die Software kennt auch ihre eigenen toten Winkel und verhält sich vorsichtig, wenn Querverkehr oder ein Fußgänger darin versteckt sind.

Es gibt leider auch einige Dinge, die das Auto nicht kann. Das größte Problem ist das Wetter: Googles Autos wurden größtenteils in Kalifornien getestet. Bei einem größeren Roll-out auf der ganzen Welt müssen autonome Autos mit Blitzfluten, starkem Nebel und tiefem Schnee zurechtkommen. Das ist ein Problem, weil alle diese ernsthaften Verwirrungen mit den schweren Robotern anrichten: der LIDAR.

Schnee und stehendes Wasser zerstreuen den Laserstrahl, wodurch die zuverlässige Datenerfassung erschwert wird. Nebel oder starker Regen können die Entfernung des LIDAR erheblich verkürzen. Ohne einen zuverlässigen LIDAR ist der Roboter buchstäblich tot im Wasser.

Die Behebung des Wetterproblems ist noch ein offenes Forschungsfeld. Wenn wir Glück haben, kann es möglich sein, clevere Algorithmen zur Rauschfilterung zu verwenden, um aussagekräftige Daten auch aus wetterbedingtem LIDAR zu extrahieren, oder die Belastung der Kameras zu verlagern, sodass der Roboter mit einer geringeren Geschwindigkeit weiterfahren kann.

Ist dies nicht der Fall, muss möglicherweise eine neue Sensor-Suite (z. B. SONAR oder RADAR) hinzugefügt werden, damit der Roboter auch bei einem LIDAR-Fehler 3D-Mapping-Funktionen erhalten kann. So oder so arbeitet Google daran.

Ein tieferes Problem ist jedoch das, was der lange Schwanz genannt wird. Stellen Sie sich das so vor: Die Mehrheit der Autofahrer, die von selbstfahrenden Autos verlangt werden, ist auf der Autobahn. Für einen Roboter ist das Fahren auf der Autobahn einfach. Der nächste Anwendungsfall wäre wahrscheinlich eine langsame Stadtfahrt bei gutem Wetter, bei der Roboter auch ziemlich gut sind.

Auch wenn dies wahrscheinlich 90% aller Fahrsituationen darstellt, denen die Autos je begegnen werden, sind dies nicht die einzigen beiden Möglichkeiten. Was ist mit Paraden? Was ist mit Krankenwagen? Steinfolien? Autounfälle? Platte Reifen? Jaywalking Hunde? Straßenbauarbeiten? Tornados? Wird von der Polizei angehalten?

Der Punkt ist, dass, wenn Sie die Liste der Fälle durchgehen, die das Auto zu behandeln hat, nach Wahrscheinlichkeit sortiert, Sie feststellen, dass es eine fast unendliche Anzahl von Fällen gibt, von denen jeder einen kleinen Teil der Wahrscheinlichkeitstorte hat. Sie können das Verhalten für jede Möglichkeit nicht hart codieren.

Sie müssen akzeptieren, dass Ihr Roboterauto auf etwas trifft, das Sie nicht geplant haben, und dass es sich falsch verhält. Es könnten sogar Menschen getötet werden. Das Beste, was Sie tun können, ist, genügend Fälle so gut abzudecken, dass der Roboter sicherer ist als ein von Menschen gelenktes Auto.

Im Moment ist das Google-Auto noch nicht weit genug auf dieser Liste, aber es wird langsam näher, und Google arbeitet daran, ein sicheres Fallback-Verhalten zu entwickeln, um sicherzustellen, dass das Auto niemanden aktiv verletzt, selbst in diesem Fall von Softwarefehlern oder unerwarteten Fahrbedingungen.

Googles Methode zum Aufbau dieser Fälle ist klug: Das Unternehmen hat die Richtlinie, dass, wenn das Auto einen Fehler macht oder ein Mensch gezwungen wird, die Kontrolle zu übernehmen, der Vorfall protokolliert wird und die Software überarbeitet wird, bis simulierte Versionen des Systems durchlaufen werden dasselbe Szenario. Alle umfangreichen Änderungen an der Software werden anhand dieser Datenbank von Vorfällen getestet, um sicherzustellen, dass nichts versehentlich beschädigt wurde.

Es gibt auch weichere Einschränkungen - die LIDAR-Türmchen, die derzeit von den Robotern verwendet werden, liegen bei über 30.000 US-Dollar. Die gute Nachricht ist, dass dies zum großen Teil darauf zurückzuführen ist, dass diese LIDAR-Türme ein Spezialgebiet sind, das nur für wenige Anwendungen verwendet wird. Massenproduktion wird diese Kosten sicherlich senken.

Wenn selbstfahrende Autos unter dem Kabinenmodell (wahrscheinlich von Google 's Schützling Uber bereitgestellt) angenommen werden, ist das erforderliche Verhältnis von Autos zu Autonutzern wahrscheinlich niedrig: Menschen, die zu ähnlichen Orten fahren, können durch eine zentralisierte Routing-Software gemeinsam gepoolt werden gegen reduzierte Gebühren austauschen, und Autos können eine mehr oder weniger kontinuierliche Nutzung aufrechterhalten. Dies reduziert die Kosten pro Benutzer drastisch, auch wenn die Autos selbst sehr teuer sind.

Rechtliche Herausforderungen

Selbstfahrende Autos klingen ziemlich nach einer Einkaufsliste von Dingen, die die Regulierungsbehörden fürchten, autonome Roboter mit tödlicher Gewalt, bahnbrechende neue Technologien, mechanisierte Arbeitslosigkeit und große Unternehmen, die Millionen von Kameras auf der ganzen Welt einsetzen.

Roboterautos werden wahrscheinlich Menschen töten (allerdings mit einer viel niedrigeren Rate als menschliche Fahrer), sie werden Millionen von Lastwagenfahrern und Hunderttausende Taxifahrer verdrängen und Google eine enorme Menge an persönlichen Daten über ihre Nutzer zur Verfügung stellen . Es ist unnötig zu sagen, dass es Widerstand gegen die Legalisierung von selbstfahrenden Autos geben wird, zumal sie die bereits bestehenden regulatorischen Infrastrukturen grundlegend überarbeiten müssen.

Damit selbstfahrende Autos zu einem legalen, Mainstream-Teil unseres Lebens werden können, müssen wir einige sehr alte rechtliche Vorschriften aufgeben: Dazu gehört auch die Vorstellung, dass der Mensch auf dem Fahrersitz eines Autos verantwortlich ist seine Aktionen.

Die Staaten, die vorläufige Vorschriften erlassen haben, um die Erprobung autonomer Fahrzeuge (einschließlich Kalifornien und Nevada) zu ermöglichen, haben verschiedene rechtliche Abkürzungen eingesetzt, um die Ermittlungen zu ermöglichen.

In Kalifornien zum Beispiel ist die Person, die die Fahrt des Autos initiiert, gesetzlich der Betreiber, auch wenn sie sich zu diesem Zeitpunkt noch nicht im Auto befindet. Dies ist eine offensichtlich unzureichende langfristige Antwort, da dies bedeutet, dass der Bediener beispielsweise mit DUI angeklagt werden könnte, selbst wenn er sich nicht in der Nähe des Fahrzeugs befand, das er beim Trinken abschickte.

Kalifornien hofft, bis Anfang 2015 eine dauerhaftere Regulierung für solche Verbraucherfahrzeuge zu veröffentlichen, aber Consumer Watchdog, eine unabhängige Interessenvertretung, plädiert dafür, die Verordnung um achtzehn Monate zu verschieben, um gründlichere Sicherheitsprüfungen zu ermöglichen.

Google hofft, den Gesetzgeber dazu zu ermutigen, die Verantwortung für das Verhalten des Autos bei den Herstellern von selbstfahrender Hardware zu übernehmen, die sie als die fairste Methode zur Verteilung von Schuld betrachten: Es scheint dumm zu sein, dass ein menschlicher Bediener für sein Verhalten verantwortlich gemacht wird keine Kontrolle über.

Die beteiligten Regulierungsbehörden geben zu, dass die Gesetzgebung für autonome Fahrzeuge ein schwieriges Problem darstellt:

“Wir sind wirklich gut darin, Fahrer zu lizenzieren und Fahrzeuge und die Autoverkaufsbranche zu regulieren, aber wir haben nicht viel Erfahrung in der Entwicklung solcher Arten von Standards,” Soublet sagte. “Wenn wir anfangen, uns solchen Dingen zu nähern, müssen wir zurücktreten. Wir haben nicht die technische Fähigkeit dazu. Wir müssen diesbezüglich aus einer regulatorischen Perspektive herausfinden, wozu wir als Abteilung in der Lage sind.”

Sie sind sich jedoch einig, dass das Feld die Anstrengung wert ist.

“Es ist ein Thema, das Sie anzieht. Es ist unsere Zukunft. Wir finden es sehr aufregend, an [...] Brian [Soublet] zu arbeiten, und ich kann nicht glauben, dass wir daran arbeiten. Es ist etwas, das die Art und Weise ändern wird, in der wir alle leben.”

Die Bundesregulierung ist auf dem Weg, kann aber erst nach mehreren Jahren eintreffen. Die National Highway Traffic Safety Administration veröffentlichte eine vorläufige Erklärung zu dieser Frage, in der sie sich für die Aussicht auf vollständig autonome Fahrzeuge aussprach.

“Amerika befindet sich an einem historischen Wendepunkt für die Automobilreise. Die Beziehungen zwischen Kraftfahrzeugen und Fahrern dürften sich in den nächsten zehn bis zwanzig Jahren erheblich verändern, möglicherweise mehr als in den letzten hundert Jahren.”

Die NHTSA scheint jedoch auch nicht darauf vorbereitet zu sein, in absehbarer Zukunft klare Regelungen zu erlassen, und beabsichtigt, diese Regulierungsfragen größtenteils in den Händen der einzelnen Staaten zu lassen. Landstraßenfahrten müssen vermieden werden. Hier beginnt die gute Nachricht. Die hoffnungsvolle Mutter dieser Maschinen ist Google, die zufällig auch einer der größten Lobby-Juggernauts in den Vereinigten Staaten ist (sie liegt auf Rang acht und schlägt Boeing und Lockheed Martin). Google ist gut vorbereitet, um die Regulierung in eine zukunftsfähige Form autonomer Fahrzeuge zu lenken.

Die Straße entlang

Wenn es jetzt eine einfache Botschaft gibt, die sich aus der Situation herausnehmen lässt, dann ist es folgende: Die Herausforderungen, die gelöst werden müssen, bevor autonome Fahrzeuge Mainstream werden können, sind schwierig und erheblich. Die technologische und rechtliche Infrastruktur ist derzeit nicht vorhanden, damit diese Fahrzeuge ihr Potenzial wirklich ausschöpfen können. Diese Probleme sind jedoch auch klar definiert, lösbar und werden von einigen der klügsten Menschen der Erde untersucht.

Es besteht eine sehr gute Chance, dass zumindest die Technologie in Testmärkten wie Kalifornien und Nevada bis zum voraussichtlichen Datum von 2018 von Google eingesetzt werden kann. Es gibt eine noch bessere Chance, dass die Technologie in zehn Jahren die Art und Weise radikal verändert hat, dass fast jeder auf der Erde ihr Leben lebt.

Diese Veränderungen werden von der Autokultur (dem Ende des Autobesitzes als Erwachsener) reichen, von der Art und Weise, wie Menschen arbeiten und sich sozialisieren, und wie wir unsere Städte gestalten. Wenn diese Herausforderungen bewältigt werden können, ist dies die bedeutendste Änderung im Transportwesen seit der Erfindung des Automobils.

Feature Image: “Der Liebesfehler“, von JD Hancock
Bilder: “Selbstfahrendes Auto von Google im Computer History Museum“, von Don DeBold, “Selbstfahrendes Auto von Google“, von Roman Boed, “Toyota selbstfahrendes Auto“, David Berkowitz, “Velodyne High-Def LIDAR“, Steve Jurvetson

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