Představme si, že jako řidiči vozidla čekáme v zácpě. Samozřejmě chceme co nejlépe využít veškerý čas. V tom případě by nám přišlo vhod autonomní vozidlo namísto konvenčního. Možnost přečíst si noviny, vyřídit e-maily, naplánovat další činnosti, dát si šálek kávy či se dokonce prospat. Takovýchto možností se v budoucnu téměř určitě dočkáme.

V posledních několika letech se oblast autonomních technologií rychle rozvíjí, což se nevyhnulo ani logistice, ve které má automatická technika výrazný potenciál. Dokonce se v ní adaptuje mnohem lépe než v řadě jiných průmyslových odvětví. Jde zejména o manipulační techniku, která už dnes bez zásahu lidské ruky zvládne celý proces od příjmu zboží přes rozebrání palet, zaskladnění výrobků do různých regálových systémů, následné vyskladnění a složení heterogenních palet, zabalení a odeslání k expedici. A to všechno dokáže třeba i v arktických podmínkách mrazicích skladů.

Než si ale na naše silnice najdou cestu auta nevyžadující zásahy řidiče do řízení, bude sice ještě nějakou dobu trvat, přesto je evidentní, že se doba autonomních vozidel neodkladně blíží. Množství firem již testuje prototypy autonomních vozidel a všeobecně se mluví o "další automobilové revoluci". Blíže tomuto cíli jsou auta osobní, testují se ale už i kamiony. Otázkou už tedy není jestli, ale kdy.

ZÁVOD JIŽ ZAČAL

Už nyní existuje velké množství využití autonomních technologií napříč průmyslovými obory a stejně tak celým dodavatelským řetězcem. "Některé skladovací provozy používají autonomní vozidla do určité míry již roky, ale rozšiřování aplikací autonomní jízdy dramaticky změní odvětví logistiky," říká Markus Kückelhaus, ředitel společnosti DHL, zodpovědný za výzkum trendů.

Autonomní vůz je definován jako vozidlo, kde řidič "nemusí soustavně monitorovat vozovku během autonomního chodu". Tato definice (National Highway Traffic Safety Administration) předpokládá, že vozidlo bude mít vždy řidiče. Ovšem ani to již není nutné. Už dnes existují vozidla, která se dostanou bezpečně z bodu A do bodu B i bez kohokoliv na palubě.

Závod o zasazení autonomních vozidel do běžného provozu již začal, a to nejenom v průmyslovém sektoru, ale i na silnicích. Stačí se podívat na gigant Google a jeho autonomní vozidlo, které dosud odjezdilo přes milion kilometrů. To vše, dle firmy, s minimálním zásahem člověka do řízení. A v květnu loňského roku Googlu odtajnil další prototyp, který je již autonomní ze 100 procent a který nemá ani volant, pedály nebo brzdy.

Samozřejmě je zde stále plno limitů, kupříkladu vozidlo si zatím stále nedokáže dostatečně poradit se silným deštěm a vozovkou pokrytou sněhem. Ale Google slibuje, že se vypořádá se všemi komplikacemi nejpozději do roku 2020. S tím, že Sergey Brin, spoluzakladatel společnosti, odhaduje, že prvním milníkem bude rok 2017, kdy by se jejich auta mohla začít prodávat. Nejprve se počítá s trhy v americké Kalifornii, Nevadě a na Floridě.

DALŠÍ VÝVOJÁŘI

Autonomní technologií se ale zabývá také řada dalších firem jako například BMW, Bosch, Continental, Volvo, Delphi, Fiat, Ford, General Motors, Renault-Nissan, Tata nebo Toyota. Nissan třeba už svůj Leaf bez řidiče testuje přes rok, a navíc má v plánu přijít do roku 2020 s několika dalšími modely autonomních automobilů. A časopis Forbes odhaduje brzký nástup i dalších automobilek.

Dá se tak předpokládat, že do roku 2021 by tržní podíl vozů s určitou formou autonomní technologie mohl dosáhnout až dvojmístného čísla. To by mělo přinést menší výskyt dopravních kolon, z nich plynoucích nehod a snížení počtu zraněných. Podle společnosti Nissan by adopce autonomních vozidel mohla snížit počet nehod způsobených lidským faktorem až o 93 procent.

Už dnes jsou třeba auta Mercedes S-Class Intelligent Drive, BMWi3 a Hyundai Genesis vybaveny autopilotem, který může být aktivován ve vytíženém provozu a udržovat vozidlo v pruhu, brzdit nebo přidávat plyn až do rychlosti 60 km/h. Tento limit je nastaven kvůli bezpečnosti, ale technicky jsou vozidla schopná fungovat až do rychlosti 100 km/h.

Podle amerického analytika Jima Halla se však autonomní vozidla nejdříve rozšíří na rozvíjejícím se čínském trhu. Čína je se svým nastartovaným automobilovým trhem a řidiči nevyvolávajícími soudní spory při nehodách ideálním místem pro prvotní integraci autonomních vozidel.

NÁKLADNÍ VIZE

Rychlý vývoj se nevyhnul ani nákladním vozidlům. Vize Daimleru předpokládá jejich integraci do silničního provozu na evropských dálnicích a dálkových silnicích do 10 let. Studie tohoto výrobce předpokládá, že "truckeři" se změní na "manažery dopravy", kteří se na atraktivním pojízdném pracovišti budou zabývat naprosto jinou činností, než je řízení a sledování vozovky.

Daimler totiž na loňském podzimním veletrhu IAA v Hannoveru představil designérskou a technickou studii nákladního vozu budoucnosti - "Mercedes-Benz Future Truck 2025" -, který podle automobilky představuje výhled do budoucnosti nákladních vozidel pro dálkovou dopravu. Nejedná se pouze o nový typ nákladního vozidla, ale o celou vizi dopravního systému budoucnosti. Schopnosti Future Trucku 2025 byly demonstrovány během loňského července jízdami běžnou rychlostí až 80 km/h v reálných dopravních situacích na dálnici v Německu.

BEZ NEHOD I PŘESTÁVEK

Při představě silnic plných vozidel, která se řídí "sama", by se člověk mohl trochu zaleknout a vzpomenout na futuristické vize některých sci-fi filmů. Ovšem silnice s maximálně synchronizovanou dopravou by mohla přinést mnoho pozitivního. Dlouhé kolony nebo stres za volantem - to vše by bylo minulostí. Mohli bychom nastoupit do auta, vypít si kávu, nasnídat se, přečíst si noviny a nechat se dovézt až do práce. Auta by sama zaparkovala a my bychom dorazili odpočatí a plní sil. Zásadní je ale zvýšení bezpečnosti, na kterém se výzkumníci všeobecně shodují. Přes 90 procent nehod je totiž způsobeno lidským faktorem.

Důležité jsou také environmentální dopady, zejména díky snížené a optimalizované spotřebě a minimalizovaným emisím. A mimo jiné také vyšší efektivita provozu díky automatické komunikaci mezi vozidly V2V (Vehicle-to-Vehicle) a schopnost vyhýbání se vytíženým silnicím. Takto by vlastníci vozidel mohli snížit svoji uhlíkovou stopu průměrně o 15 procent.

Další nespornou výhodou bude také to, že vozidla budou moci fungovat nonstop, aniž by řidič musel odpočívat. Dle studie Daimleru by se dalo dosáhnout redukce nákladů na jeden ujetý kilometr až o 40 procent v porovnání se současnými náklady. Neopomenutelnou výhodou by také mělo být zvýšení komfortu, kdy se z řidiče stává pasažér.

AUTOMAT, KAM SE ČLOVĚK PODÍVÁ

Vedle již uvedeného využití ve skladech a výrobě se autonomní technologie dnes využívají také v letectví či při prozkoumávání vesmíru. V zemědělství zase existují dálkově řízené traktory. V hromadné dopravě pak už léta fungují plně automatizovaná metra a autobusy, jež jezdí ve městech nebo na letištích.

Tak jako u většiny technologických výdobytků samozřejmě s autonomními vozidly a technologií hodně pracuje i vojenský sektor. Například automaticky fungující vozidla detekující miny zachránila už nespočet životů. A jsou tu i automatické systémy, na které jsme si už všichni zvykli. Třeba adaptivní tempomat, prvky automatického parkování či protiblokovací systém ABS.

ČTYŘI PILÍŘE SYSTÉMU

K dosažení autonomního fungování vozidla jsou potřeba čtyři základní nezávislé prvky. Těmi jsou navigace, situační analýza, plánování pohybu a trajektorie řízení. Navigace je zásadní pro plánování cesty s využitím všech dostupných dat (digitální mapy zahrnující lokační informace, typy silnic, data o terénu nebo třeba předpověď počasí).

To vše dnes GPS dokáže, autonomní vozidla však budou potřebovat i bezproblémovou komunikaci mezi vozidly (V2V). Situační analýza má za cíl monitorovat okolí a díky tomu autonomní systémy mohou zhodnotit veškeré objekty v určité vzdálenosti kolem sebe. To funguje zejména na bázi rozpoznávacích technik skrze videokamery.

Dále se dají využít například i speciální znaky na vozovce, obdobně to funguje i u autonomních vozíků ve skladištích, které sledují vyznačenou trasu. Dalšími možnostmi jsou využití radarů a ultrazvukových senzorů, které jsou mnohem méně ovlivnitelné počasím. Nebo metoda LIDAR (technologie světelné detekce), která funguje na principu laserových pulzů místo elektromagnetických vln. Jde o metodu dálkového měření vzdáleností na základě výpočtu rychlosti odraženého paprsku od snímaného objektu. Tento koncept vytváří sérii profilů v 360 stupních, a skenuje tak kompletně okolí.

Plánování pohybu zajišťuje, že vozidlo zůstává ve správném směru definovaném navigačním systémem tak, aby se vyhnulo kolizím se statickými i dynamickými objekty. Samozřejmě, že čím je objekt více dynamický, tím je předvídání jeho pohybů náročnější. Takže například při předvídání pohybu cyklistů bude technologie analyzovat i indikátory jako ruční signály či výrazovou mimiku lidí na přechodu pro chodce. Ovšem to zatím dnešní systémy ještě nejsou schopné plně poskytnout.

Jak bylo již zmíněno výše, k dosažení kvalitního fungování autonomních vozidel je třeba souhry všech čtyř funkcí. Mnoho potřebných technologií existuje, je ale stále třeba dosáhnout jejich zdokonalení. Zejména právě v technologii odhadu chování ostatních účastníků silničního provozu a schopnostech předvídat.

KDO ZA TO MŮŽE?

Velkého pokroku je nutné dosáhnout také v oblasti legislativy, jejíž změna nebude jednoduchá. Zásadní výzvou bude vzájemná koexistence autonomních a neautonomních vozidel v silniční síti.

O čem se také bude hodně mluvit, je otázka odpovědnosti za případnou nehodu. Bude na straně majitele, řidiče, či výrobce? Vzhledem k rychlosti vozu a minimálním, či spíše žádným únikovým zónám na silnici bude pravděpodobně nemožné, aby při poruše automatu řidič převzal včas řízení. Odpovědnost tedy zřejmě zůstane na výrobci vozu.

K velkému posunu v legislativě došlo v květnu loňského roku, kdy bylo přidáno do Vídeňské konvence nové pravidlo: "Systémy, které automaticky ovládají vozidlo, jsou přípustné, pokud mohou být kdykoliv zastaveny řidičem." To je velká změna, ale problémů k překonání je stále mnoho.

PŘEKONAT NEDŮVĚRU

Další překážkou, jež bude k adaptaci autonomních vozidel nutné překonat, je nedůvěra lidí. Využití autonomních technologií v letectví nám už nepřijde jako něco neobvyklého. Že letadla často létají v režimu autopilota, všichni vědí. Přesto je to pro zákazníky mnohem abstraktnější než autopilot u auta.

Zákazníci totiž zatím vozidlům, nad kterými by nemohli mít plnou kontrolu, příliš nevěří. Dle průzkumu britské pojišťovací společnosti Churchill Car Insurance nemá z autonomních vozidel obavy pouhých osm procent řidičů. Z toho vyplývá, že 92 procent jich spatřuje v autonomních vozech nějaké úskalí, přičemž 60 procent lidí se obává o spolehlivost a bezpečnost.

Největší strach mají z různých "bugů" a "zamrznutí", na která jsou zvyklí ze svých počítačů. A většina dotázaných se neztotožňuje s tím, že by auto nemělo žádný ovládací prvek a oni nemohli převzít nad vozem kontrolu. Tak je tomu ale například u vozu společnosti Google, který je vybaven pouze jedním tlačítkem na nouzové zastavení.

56 procent dotázaných by si autonomní vozidlo nikdy nekoupilo, protože jej považují za nebezpečné a nepředvídatelné, ovšem čtvrtina respondentů připouští, že by zvážili nákup, pokud by je výrobci a nezávislé testy o bezpečnosti a spolehlivosti autonomních vozů dokázali přesvědčit.

Na druhou stranu například studie Bosch z roku 2013 zjistila, že zákazníci by ocenili zvýšení komfortu díky autonomním vozidlům v porovnání s konvenčními automobily. 57 procent respondentů ale není ochotno za tuto technologii zaplatit něco navíc.

A CO ETIKA

Další otázky na cestě k přijetí autonomních vozidel vyvstávají v oblasti etiky (viz box "Robotovo dilema"). Předtím, než vypustíme takováto vozidla do silničního provozu, musíme je nejdříve vhodně nadefinovat. Isaac Asimov, rusko-americký biochemik, o tom napsal před více než 60 lety knihu "Já, robot", která inspirovala i vznik stejnojmenného filmu.

Ten na různých příbězích poukazuje, jak se autonomní systémy chovají pro nás nepřijatelně a neeticky (vzpomeňme i na úvodní scénu z filmu, kde robot zachrání osobu na základě vyšší statistické šance na přežití, ovšem nechá zemřít dítě). Na druhou stranu chování automatických systémů vždy vychází z námi nastavených definic.

Další oprávněnou obavou je také možnost hackerských útoků a zneužití ovládnutých vozidel. Takovéto otázky jsou namístě i vzhledem k množícím se útokům na nejrůznější počítačové systémy. Příkladů je velké množství, od sofistikovaného počítačového červa Stuxnet, který dokázal na dlouhé měsíce ochromit íránský jaderný program přes odvetné hackerské útoky Íránu na Izrael a některé evropské země až k nedávným útokům na Sony z KLDR. Na loňském ročníku jedné z největších "hackerských" konferencí BlackHat/Defcon pořádané v Las Vegas pak předvedla dvojice expertů, že vzdálené ovládnutí vozidla skrze průnik do jeho palubního počítače je skutečně možné.

REVOLUCE NA DOHLED

Autonomní vozidla mohou poskytnout širokou škálu nezanedbatelných výhod, jako je zvýšení bezpečnosti silničního provozu, snížení nákladů na provoz a také snížení environmentálních dopadů. Zásadní změna automobilového průmyslu se neodkladně blíží. Autonomní vozidla představují obrovský tržní potenciál a z tohoto koláče si budou chtít firmy ukrojit co nejvíce.

Mnoho otázek je ale nedořešeno. Vývojáři se budou muset poprat s technologickými nedostatky, zákonodárci přijít na způsob integrace autonomních vozidel do legislativy a řidiči se budou muset připravit na zásadní změnu v dopravě a s novou technologií se sžít. Autonomní technika ještě musí ujít notný kus cesty, aby bylo její využití skutečně smysluplné a ekonomicky výhodné.


S využitím studie DHL - Autonomní vozidla v logistice


VEGAS OVLÁDLA AUTA BEZ ŘIDIČŮ

V Las Vegas proběhl na začátku ledna největší veletrh technologií, spotřební elektroniky a inovací CES. Důležitost automobilů a automobilek z něj udělala téměř další světový autosalon. Nejsilnějším trendem byla inteligentní vozidla, která sama nejen zaparkují, ale odřídí i celou cestu z Los Angeles do Las Vegas, jak to dokázalo Audi se svým prototypem Audi A7 Sport.

Vůz s novináři na palubě ujel asi 880 kilometrů. Test se omezil pouze na neobydlené oblasti se středně silným provozem. Pokud by řidič nepřevzal volant při vjezdu do obce, automobil by rozsvítil výstražná světla a pomalu zabrzdil. Auto ovládal "Jack", prototyp technologie, která využívá sadu radarů a optických kamer pro orientaci automobilu v prostoru.

Na automobily se na veletrhu CES soustředili i výrobci procesorů - Nvidia, Qualcomm i Intel -, ale také samotní výrobci spotřební elektroniky jako Samsung, Panasonic, Sony či menší firmy spojené úzce s výrobou mobilních telefonů. Například Nvidia se podílela právě na zmíněném autonomním voze Audi, které obsahovalo její, na veletrhu představený procesor.

Koncept auta bez řidiče ukázal i koncern Daimler. Prototyp futuristického automobilu má sice pořád volant, místo, které je obvykle vyhrazeno řidiči, se ale může otáčet a cestující ve dvou ze čtyř otočných sedadel mohou v prostorné kabině připomínající obývací pokoj sedět zády ke směru jízdy.

Výrobci aut se dosud ve velké míře zaměřovali na vývoj automatizovaných systémů, díky kterým je auto bezpečnější a snáze se řídí, podotkla agentura Reuters. "Kdokoli se soustředí pouze na technologie, ještě nepochopil, jak autonomní řízení změní naši společnost," prohlásil výkonný ředitel Daimleru Dieter Zetsche.

Výrobce elektromobilů Tesla Motors dokonce tvrdí, že už v příštím roce by mohl své stroje vybavovat autopilotem, který by zvládl 90 procent práce řidiče, hlavně při jízdě po dálnicích.


ROBOTOVO DILEMA

Představte si, že řídíte automobil po úzké silnici z kopce mezi dvěma kamiony. Náhle kamionu za vámi selžou brzdy a rychle nabírá na rychlosti. Pokud zůstanete ve svém pruhu, budete rozdrcen mezi dvěma kamiony. Pokud sjedete doprava, spadnete z útesu. Pokud sjedete doleva, srazíte motocyklistu.

Co uděláte? A co by měl udělat autonomní systém?


Už není otázkou jestli, ale kdy.
FOTO: DAIMLER

Plně automatizovaná vozidla jsou už dnes k vidění v přístavech, na letištích nebo ve skladech.
FOTO: DHL

Související