Autonomní vozy: směrem k levelu 3

Následující scéna se odehrála už v roce 2021 na jednom z okruhů určeném pro testování autonomních aut. Vůz Tesla Model X jede vysokou rychlostí směrem ke stojící figuríně. Když je auto od makety vzdáleno několik desítek metrů, ozve se varovný signál elektroniky vozu. V ten okamžik by ještě prudké brzdění mohlo zabránit nárazu. Přesto Model X pokračuje v jízdě, ačkoli má zapnutý autopilot. Dojde k nárazu, figurína se s temným zaduněním střetne s karosérií vozu, udělá ve vzduchu salto mortale a dopadne na zem.

Současné automobilky nyní usilují o dosažení různých stupňů autonomie vozidel a vyzbrojují své produkty asistenčními systémy – které však, jak ukazuje scéna s Teslou, nikdy nejsou úplně dokonalé. Řidič může do jisté míry přenechat řízení vozu počítači, který ho sleduje kamerami v kabině. Kontroluje jeho bdělost a pouze při krizových situacích je řidič uvnitř systémem vyzván, aby převzal řízení.

Autonomní stupně

Vývojáři rozlišují několik stupňů autonomní jízdy: level 0 (řídí výhradně lidský řidič), level 1 (určitá forma asistence), level 2 (částečně automatizovaná jízda), level 3 (vysoce automatizovaná jízda), level 4 (plně automatizovaná) a level 5 (zcela bez řidiče).

Konstruktéři s psychology diskutují o tom, do jaké míry je nasazení asistenčních systémů v konkrétních situacích přínosné, a snaží se odpovědět na otázku: kdy jemně vybalancovaná rovnováha mezi člověkem a strojem selhává a systém pro částečně autonomní jízdu může zavinit nehodu.

Převzít kontrolu

Výzkumník Petr Bouchner, který se na pražské ČVUT zabývá rozhraními mezi člověkem a počítačem (HMI – Human-Machine Interface) popisuje tuto situaci: počítačový asistent drží vůz v pruhu, vyhodnocuje obraz z kamery a sleduje dělicí čáru na vozovce. 

Na dálnici se ale na určitém místě objeví dočasný přejezd do protisměru kvůli opravám. Ve chvíli, kdy řidič pootočí volantem, aby přejel průchodku mezi směry, systém začne protestovat a vůz strhávat zpět – řidič totiž nezapnul blinkr, takže se počítač domnívá, že začal chybně vyjíždět z pruhu. „Digitální asistent to vyhodnotí jako nebezpečnou situaci a nemáte-li s ním dlouhodobou zkušenost, začnete se s autem trochu prát a můžete skončit čumákem ve svodidlech,“ říká Bouchner. „Asistenční systém by neměl být přehnaně složitý, ale pokud je jednoduchý a robustně navržený, jeho pomoc bývá v zásadě přínosná.“

Kritický stupeň

Na škále autonomního řízení od nuly do pětky je kritický právě stupeň 3: teprve počínaje touto úrovni autonomie si řidič během jízdy skutečně odpočine a může se zabývat něčím jiným – třeba čtením, psaním e-mailů, nebo hraním her. Spánkem však v žádném případě, protože v okamžiku, kdy ho elektronika vyzve k převzetí řízení – například je-li systém přetížený kvůli stavbě na silnici – musí být v průběhu deseti vteřin schopný převzít kontrolu. 

Na trhu jsou již k dispozici první sériové vozy, které dosáhly na level 3 – konkrétně automobily Mercedes S-class. Další výrobci, například BMW nebo Audi, by už brzy mohli přijít s modely připravenými pro level 3. V České republice se pak o autonomii pokouší především Škoda, jejíž testovací vozy Superb iV jsou vybaveny technologiemi založenými na smart cities a inteligentních dopravních systémech. Bude Tesla v dohledné době kontrovat? Kolem toho vládnou pochybnosti, protože podnik Elona Muska sleduje filozofii, která se diametrálně od zbytku branže odlišuje. 

Souboj o lidar

Bitva mezi automobilkami se odehrává především kolem použití laserových skenerů. Ty stojí také v pozadí na úvod zmíněného pokusu s figurínou. Lidary vyrábí společnost Luminar, v níž jsou zúčastněné také firmy Daimler a Volvo. Laserovým skenerem je vyzbrojený vůz Lexus a v úvodním experimentu zastavuje – na rozdíl od Tesly – v dostatečném odstupu před figurínou.

Majitel Tesly Elon Musk oproti tomu považuje lidar za chybnou cestu. „Kdo vsadil na lidar, je ztracen,“ řekl před třemi lety. Hlavní otázkou jsou především vysoké náklady – high-end laser prvních pokusných vozů stál často více než vozidlo samotné. V současnosti jsou jednodušší modely sice k mání za nižší sumy, ale i tak je třeba důkladně kalkulovat náklady.

Elon Musk spoléhá spíše na moc softwaru a umělé inteligence. Díky dostatečnému množství tréninkových dat je možné s pomocí stereokamer dosáhnout podobných výsledků jako s nákladným senzorickým hardwarem. Argumentuje, že lidé se při řízení také spoléhají především na zrak, čehož budou stroje také jednou schopny. Úspěch majitele Tesly byl založený právě na tom, že se vydal jiným směrem než zbytek branže a jeho strategie doposud fungovala. 

Dostat se „zpět do loop“

Na úrovni autonomie 3 však musí být také nově vybalancován poměr člověka ke stroji. Až do úrovně číslo 2 má řidič stále plnou zodpovědnost, a nad level 4 pak výrobce. Co se týká lidského faktoru, úroveň 3 se dá označit za nejvíce problematický krok. Odborníci podrobili testům v laboratořích tisíce probandů, aby zjistili, jak člověk zachází s asistenčním systémem. Ústřední otázka přitom zněla: postačuje předepsaných deset sekund, aby se řidič dostal „zpět do loop“, tedy znovu k řízení, jak se to nazývá v žargonu oboru?

Pokusné osoby tak byly testovány na paměťové úkoly či hraní jednoduchých her, a pak se měřilo, jak dlouhý čas potřebují k převzetí kontroly, objeví-li se například na silnici stavební uzávěra. Dodržuje-li se řidič pravidla, považují experti tuto hranici předepsaných deseti vteřin za „zcela přijatelnou“. 

Odborníci vidí velký potenciál pro autonomní jízdu také u logistiky. Firma Waymo pracuje ve spolupráci s firmami Daimler Trucks a Volvo na nákladním voze, který také dosahuje na level 4.

Mnoho expertů se domnívá, že u nákladních vozů není dosažení úrovně 5 nutné – v případě autobusových linek či jízd nákladních vozidel mezi logistickými centry jsou cesty přesně definované. Z technického pohledu je takové linky mnohem snazší realizovat. Významná je také ekonomická souvislost: zatímco lidar je pro osobní automobily příliš drahý, nákladní automobily jsou v denním provozu po delší dobu, takže integrace high-end senzorů se vyplácí spíše než u osobních vozidel.

Zdroj: časopis Chip