Глоссарий

Автономные транспортные средства

Узнай, как автономные автомобили используют искусственный интеллект, компьютерное зрение и датчики, чтобы совершить революцию в транспорте, обеспечив безопасность, эффективность и инновации.

Обучай модели YOLO просто
с помощью Ultralytics HUB.

Узнай больше

Автономные транспортные средства, также известные как самодвижущиеся автомобили или автомобили без водителя, - это машины, способные чувствовать окружающую среду и работать без участия человека. Для достижения этой цели в таких автомобилях используется комбинация технологий, включая компьютерное зрение, искусственный интеллект (ИИ), машинное обучение (МО), глубокое обучение, датчики и высокопроизводительные вычисления. Цель - создать транспортные средства, которые смогут ориентироваться на дорогах, избегать препятствий, соблюдать правила дорожного движения и добираться до места назначения с минимальным участием человека или вообще без него, что в конечном итоге повысит безопасность, эффективность и доступность транспорта.

Ключевые технологии и концепции

Автономные транспортные средства в значительной степени полагаются на компьютерное зрение, чтобы интерпретировать свое окружение. Компьютерное зрение позволяет этим автомобилям "видеть" и понимать окружающую обстановку с помощью камер и других устройств визуального ввода. Это необходимо для таких задач, как обнаружение объектов, соблюдение полосы движения и распознавание дорожных знаков. В отличие от классификации изображений, которая предполагает распределение их по заранее определенным классам, обнаружение объектов не только выявляет их наличие, но и определяет их местоположение в кадре изображения или видео.

Алгоритмы машинного обучения, в частности модели глубокого обучения, такие как сверточные нейронные сети (CNN), обучаются на огромных массивах данных сценариев вождения, чтобы изучать закономерности и принимать решения. Эти модели помогают автомобилю понимать сложные дорожные ситуации и реагировать на них должным образом. Например, они могут научиться распознавать пешеходов, другие автомобили, светофоры и дорожные знаки.

Датчики играют важнейшую роль в предоставлении данных системе управления автомобилем. К распространенным датчикам, используемым в автономных автомобилях, относятся:

  • LiDAR (Light Detection and Ranging): Использует лазерные импульсы для измерения расстояний и создания 3D-карты окружающей среды.
  • Радар: Использует радиоволны для обнаружения объектов и измерения их расстояния и скорости.
  • Камеры: Снимают визуальные данные, которые обрабатываются алгоритмами компьютерного зрения для идентификации объектов и интерпретации сцен.
  • Ультразвуковые датчики: Используются для обнаружения объектов на малом расстоянии, например, для помощи при парковке.
  • GPS (глобальная система позиционирования): Предоставляет информацию о местоположении для навигации.

Уровни автономии

Общество автомобильных инженеров (SAE) определяет шесть уровней автоматизации вождения, начиная с уровня 0 (отсутствие автоматизации) и заканчивая уровнем 5 (полная автоматизация).

  • Уровень 0 (без автоматизации): Человек-водитель выполняет все задачи по управлению автомобилем.
  • Уровень 1 (помощь водителю): Автомобиль может помочь как с рулевым управлением, так и с торможением/ускорением, но контроль остается за водителем.
  • Уровень 2 (частичная автоматизация): Автомобиль может контролировать как рулевое управление, так и торможение/ускорение при определенных условиях, но водитель должен быть готов в любой момент взять управление на себя.
  • Уровень 3 (условная автоматизация): Автомобиль может справиться с большинством задач по вождению при определенных условиях, но водитель должен быть готов вмешаться в ситуацию при появлении соответствующего запроса.
  • Уровень 4 (высокая степень автоматизации): Автомобиль может выполнять все задачи по вождению в определенных условиях без вмешательства водителя.
  • Уровень 5 (полная автоматизация): Автомобиль может выполнять все задачи по вождению в любых условиях, при этом вмешательство человека не требуется.

Применение в реальном мире

Автономные автомобили находят широкое применение в различных отраслях, революционизируя транспорт и логистику. Вот два конкретных примера того, как автономные автомобили используются в реальных AI/ML-приложениях:

  1. Сервисы по доставке пассажиров: Такие компании, как Waymo и Cruise, разрабатывают автономные сервисы ride-hailing, в которых для перевозки пассажиров используются самоуправляемые автомобили. Эти автомобили используют передовое компьютерное зрение и алгоритмы машинного обучения, чтобы ориентироваться в городской среде, подбирать и высаживать пассажиров и обеспечивать безопасный и эффективный транспорт. Например, Waymo One, запущенная в Финиксе, штат Аризона, позволяет пользователям вызывать машину без водителя через мобильное приложение, как и традиционные сервисы ride-hailing, но без водителя-человека. Изучи, как ИИ используется в самодвижущихся автомобилях.

  2. Логистика и доставка: Автономные грузовики и роботы-доставщики разрабатываются для оптимизации логистики и операций по доставке. Такие компании, как TuSimple и Embark, тестируют самоуправляемые грузовики для дальних грузоперевозок. Эти грузовики используют комбинацию LiDAR, радаров и камер, чтобы воспринимать окружающую обстановку и ориентироваться на шоссе. Для доставки грузов "на последнюю милю" такие компании, как Nuro и Starship Technologies, создают небольших автономных роботов, которые могут доставлять товары прямо в дома клиентов. Эти роботы ориентируются на тротуарах и местных улицах с помощью компьютерного зрения и других датчиков, что уменьшает потребность в людях-водителях и повышает эффективность доставки.

Проблемы и перспективы на будущее

Несмотря на значительный прогресс, автономные автомобили сталкиваются с рядом проблем, включая технологические ограничения, препятствия, связанные с регулированием, и общественное признание. Обеспечение безопасности и надежности систем автономного вождения имеет первостепенное значение, поэтому перед широким внедрением необходимо провести обширное тестирование и проверку.

Безопасность данных - еще один важнейший аспект разработки автономных автомобилей. Защита конфиденциальных данных, собираемых датчиками автомобиля, и обеспечение целостности его программных систем необходимы для предотвращения кибератак и обеспечения конфиденциальности пользователей.

Ожидается, что в будущем достижения в области искусственного интеллекта, сенсорных технологий и вычислительной мощности позволят преодолеть эти трудности, что приведет к созданию более сложных и надежных автономных автомобилей. Также ожидается, что значительную роль сыграет интеграция пограничных вычислений, которые позволят обрабатывать данные в реальном времени и принимать решения непосредственно в автомобиле, сокращая задержки и повышая производительность.

Постоянное развитие и внедрение автономных автомобилей обещает изменить транспорт, сделав его более безопасным, эффективным и доступным для широких слоев населения. По мере того как технология будет созревать и все больше интегрироваться в нашу повседневную жизнь, она, вероятно, изменит городское планирование, общественный транспорт и логистику, прокладывая путь к новой эре мобильности. Узнай больше о том, как моделиUltralytics YOLO повышают безопасность на дорогах и эффективность движения.

Читать полностью