Дизайн вещей будущего

А как же пешеходы? Теоретически правила, позволяющие избегать столкновений, должны распространяться и на них. Люди просто будут переходить улицу в любом месте, а машины замедлят или увеличат скорость, либо свернут в сторону, чтобы не оказаться на их пути. Переходить улицу будет, конечно, страшновато, от пешеходов потребуется абсолютное доверие к машинам, но такая схема возможна.

Но что, если машине необходимо покинуть рой или она едет не туда, куда остальные? Водитель сообщит ей о своих намерениях, а она, в свою очередь, проинформирует остальных. Водитель также может включить сигнал поворота, чтобы заявить о своем желании перестроиться, а машина передаст эти сведения соседям. Чтобы автомобиль мог перестроиться вправо, машина, идущая впереди в правом ряду, немного увеличит скорость, а задняя чуть замедлится. Слегка нажав на педаль тормоза, водитель сообщит о намерении сбавить скорость или остановиться, и другие машины дадут ему такую возможность.

Обмениваться информацией можно не только внутри роя, но и с другими роями. Так, рой, движущийся в одном направлении, может делиться информацией с роем, едущим в противоположную сторону, сообщая ему о том, что ждет его впереди. Кроме того, при интенсивном движении ведущая машина сможет передавать информацию остальным, информируя их об авариях, пробках и других дорожных проблемах.

Возможности объединения автомобилей в рой пока изучают лишь в исследовательских лабораториях. Чтобы воплотить эту идею в жизнь, необходимо решить ряд серьезных проблем. В частности, надо понять, как быть, если не все машины оснащены средствами беспроводной связи, необходимыми для движения в составе роя. Другая проблема связана с тем, что на дороге одновременно находятся автомобили разных моделей и разной технической оснащенности: у одних управление полностью автоматизировано и они оборудованы беспроводной связью, у других оборудование устарело, у третьих его вообще нет, а у четвертых оно вышло из строя. Следует ли машинам в составе роя определять, какая из них обладает наименьшими возможностями, и подстраиваться под ее действия? Ответить на эти вопросы пока не может никто.

Но и это еще не все. Допустим, что к рою, занимающему всю дорогу, приблизился водитель-экстремал. Если он захочет обогнать всех, ему надо просто прибавить скорость и проехать через рой – другие автомобили автоматически уступят ему дорогу. В этом нет ничего страшного, если такой водитель один, но если их будет много, может случиться катастрофа.

Кроме того, как уже отмечалось, машины различаются по своим характеристикам. Если они не автоматизированы, нужно учитывать возможное поведение их водителей – ведь у них разный уровень навыков, к тому же они могут быть рассеянны, сонливы и невнимательны. Кроме того, у тяжелых грузовиков реакция медленнее, а тормозной путь длиннее, чем у легковых автомобилей. К тому же разные модели отличаются по времени набора скорости, тормозному пути и маневренности.

Несмотря на перечисленные проблемы, движение роем имеет ряд преимуществ. Когда машины движутся почти вплотную друг к другу, увеличивается пропускная способность дорог, а значит, снижается вероятность пробок. Более того, в обычном потоке скорость снижается по мере роста интенсивности движения, а рой может ехать с постоянной скоростью и снижать ее только при чрезвычайной загруженности трассы. Наконец, минимальное расстояние между машинами способствует снижению аэродинамического сопротивления (именно поэтому велогонщики движутся плотной группой: когда едешь за лидером, сопротивление воздуха меньше). Впрочем, как бы то ни было, автомобильные рои появятся на дорогах еще не скоро.

Другое дело – колонны. Колонна представляет собой упрощенный, линейный рой. В колонне автомобили движутся впритык друг к другу, строго выдерживая скорость впереди идущей машины. При таком движении водитель необходим лишь ведущей машине, остальные попросту следуют за ней. Некоторые из преимуществ роя здесь сохраняются, в частности увеличение интенсивности движения и снижение сопротивления воздуха. Эксперименты, проводившиеся на реальных автомагистралях, показывают, что при движении в колонне пропускная способность трассы резко увеличивается. Наибольшие трудности здесь, как в рое, возникают, если водителям надо пристроиться к колонне или покинуть ее или если она состоит из смешанных машин, часть из которых не оборудована автоматическими средствами связи. И конечно, водитель, который стремится воспользоваться ситуацией или просто хулиганит, способен нарушить движение как в рое, так и в колонне.

Колонна и рой – лишь две из многочисленных форм автоматизации, над которыми сегодня работают ученые. Кстати, функция движения в колонне уже заложена в некоторые адаптивные системы круиз-контроля. В конце концов, если эта система способна снижать скорость при появлении другого автомобиля, она легко сможет отслеживать изменение его скорости, пока тот находится в радиусе ее действия. В интенсивном потоке такая машина будет следовать вплотную к впереди идущему автомобилю, увеличивая дистанцию лишь при увеличении скорости. А если она будет полностью автоматизирована, значительного увеличения дистанции вообще не потребуется. Когда машинами управляют не люди, а автоматы, движение становится куда более стабильным и упорядоченным – конечно, до тех пор, пока все работает как часы и не случается ничего непредвиденного.

Эффективное движение в колонне невозможно без полной автоматизации управления тормозами, рулем и скоростью. Более того, для этого требуется высокий уровень надежности, можно даже сказать – абсолютная надежность, настолько высокая, чтобы в ней нельзя было усомниться. Однако, как и в случае с роем, пока не ясно, как внедрить колонны в существующую схему дорожного движения, учитывая, что большое количество машин не способно держать такой строй. Как отделить автоматизированные автомобили от автомобилей с ручным управлением? Как покидать колонну и вливаться в нее? И как быть, если что-то пойдет не так?

Рой отлично работает в лабораторных условиях, но вообразить его на реальной дороге трудно. Колонна, пожалуй, более реалистичный вариант. Можно представить, что для движения колонн будут выделены специальные полосы и, прежде чем туда въехать, каждая машина будет проходить обязательную проверку оборудования связи и управления. Построение в колонну позволит увеличить среднюю скорость движения, уменьшить заторы и сэкономить топливо. Одним словом, этот вариант выглядит оптимальным. Главная сложность состоит в том, как обеспечить безопасное вливание машин в колонну и выход из нее и выполнить требования, предъявляемые к оборудованию.

Проблема ненужной автоматизации

В свое время я утверждал, что нынешний уровень автоматизации по определению не оптимален, поскольку представляет собой опасное «срединное состояние» – нет ни полностью ручного управления, ни полной автоматизации. Нужна либо полная автоматизация, либо никакой, настаивал я, а сегодня мы имеем некую полуавтоматизацию. Хуже того, автоматика берет на себя управление в простых ситуациях и сдается (как правило, без предупреждения), если возникают трудности. А требуется как раз обратное.

Если летчик или водитель осведомлен о состоянии своей машины, о внешних условиях, местоположении и состоянии других машин, постоянно реагирует на поступающую информацию и анализирует ее, он становится важнейшим звеном цепочки управления: оценивает ситуацию, принимает решения, действует, а затем отслеживает результат своих действий. Вы находитесь «в цепочке», когда аккуратно управляете автомобилем, внимательно следя за тем, что происходит вокруг вас. И когда готовите еду, стираете и даже играете в видеоигру. Главное, что при этом вы постоянно оцениваете ситуацию, принимаете решения и анализируете результаты.

Близкое понятие – это «владение обстановкой», означающее, что человек осведомлен о контексте, текущем положении дел и о том, что может произойти дальше. Теоретически даже при наличии полностью автоматизированного оборудования человек может оставаться «в цепочке» и полностью контролировать ситуацию, надо только постоянно следить за действиями приборов, оценивать положение и быть готовым вмешаться в случае необходимости. Однако пассивное наблюдение – дело довольно неблагодарное, особенно на дальних дистанциях, когда летчику или водителю приходится вести его много часов кряду. В экспериментальной психологии эту ситуацию часто называют вигильностью, и исследования – как теоретические, так и экспериментальные – показывают, что со временем ее уровень снижается. Люди просто не могут долго сосредоточиваться на монотонной деятельности.