Waymo Driver

Waymo Driver — это автономная система управления транспортным средством, разработанная американской компанией Waymo (дочернее предприятие холдинга Alphabet Inc., Google). Система предназначена для полного управления автомобилем без участия человека-водителя, используя комбинацию датчиков, камер, лидаров, радаров и алгоритмов искусственного интеллекта. Waymo Driver считается одной из наиболее развитых и коммерчески эксплуатируемых систем полностью автономного вождения (уровень 4 по классификации SAE International) в мире.

История разработки

Проект Google Self-Driving Car

История Waymo Driver началась в 2009 году, когда компания Google запустила секретный проект по созданию беспилотного автомобиля. Первые испытания проводились на модифицированных Toyota Prius, которые проехали более 140 000 миль (около 225 000 км) по дорогам общего пользования в Калифорнии. К 2012 году система прошла более 300 000 миль (около 480 000 км) без единого ДТП, находясь под управлением человека-оператора.

Выделение в Waymo

В декабре 2016 года проект был выделен в отдельную компанию Waymo, которая стала дочерним предприятием Alphabet Inc. Первым коммерческим применением системы стал запуск в 2018 году сервиса роботакси Waymo One в пригородах Финикса, штат Аризона. В 2020 году Waymo стала первой компанией, получившей разрешение на эксплуатацию полностью беспилотных автомобилей без водителя-оператора на заднем сиденье на дорогах общего пользования в Аризоне.

Текущий этап

К 2024 году Waymo Driver эксплуатируется в нескольких городах США, включая Сан-Франциско, Лос-Анджелес, Финикс и Остин. Система прошла более 20 миллионов миль (около 32 миллионов км) в автономном режиме на дорогах общего пользования. В 2023 году Waymo расширила зону обслуживания в Сан-Франциско, а в 2024 году начала тестирование на скоростных автомагистралях.

Техническое устройство

Сенсорный комплекс

Waymo Driver использует многомодальный набор датчиков, обеспечивающих круговой обзор на 360 градусов:

• Лидары — несколько лазерных сканеров, установленных на крыше автомобиля (основной, ближнего действия и боковые). Они создают трёхмерную карту окружающей среды с точностью до сантиметра на расстоянии до 300 метров. Основной лидар — собственной разработки Waymo, способный работать в условиях дождя, тумана и снега.
• Радары — радарные датчики, расположенные по периметру автомобиля, обеспечивающие обнаружение объектов на расстоянии до 200 метров независимо от освещения и погоды.
• Камеры — 29 камер высокого разрешения, установленных по всему кузову. Они обеспечивают распознавание дорожных знаков, светофоров, пешеходов, велосипедистов и других участников движения. Камеры работают в видимом и инфракрасном спектре.
• Ультразвуковые датчики — используются для контроля ближнего пространства (до 5 метров) при парковке и маневрировании.

Вычислительная платформа

Обработка данных с сенсоров осуществляется на бортовом компьютере собственной разработки Waymo. Он использует специализированные чипы (ASIC) для обработки нейросетей и алгоритмов компьютерного зрения. Система способна обрабатывать до 1 терабайта данных в час. Для обеспечения отказоустойчивости используется резервирование всех критических компонентов: два независимых вычислительных блока, два блока питания и две системы охлаждения.

Программное обеспечение

Программное обеспечение Waymo Driver состоит из нескольких ключевых модулей:

• Восприятие (Perception) — нейросети, распознающие объекты, их типы (автомобили, пешеходы, велосипедисты, животные, препятствия) и траектории движения.
• Локализация (Localization) — определение точного положения автомобиля на карте с точностью до нескольких сантиметров с использованием GPS, инерциальных датчиков и сопоставления данных лидара с предварительно созданной картой.
• Планирование (Planning) — модуль, который строит траекторию движения, учитывая правила дорожного движения, поведение других участников и дорожные условия.
• Контроль (Control) — модуль, управляющий рулевым управлением, тормозами и акселератором для точного следования заданной траектории.

Классификация и уровни автономности

Waymo Driver соответствует уровню 4 по классификации SAE International (Общество автомобильных инженеров). Это означает, что система способна выполнять все задачи вождения в определённых условиях (геозона, погодные условия) без вмешательства человека. В случае выхода за пределы рабочей зоны или возникновения нештатной ситуации система способна безопасно остановить автомобиль. В отличие от уровня 5, система не рассчитана на работу в любых условиях (например, в сильный снегопад или на дорогах без предварительного картографирования).

Применение

Роботакси Waymo One

Основное коммерческое применение Waymo Driver — сервис роботакси Waymo One. Пользователи могут заказать поездку через мобильное приложение. Автомобиль прибывает без водителя, пассажиры садятся самостоятельно и подтверждают начало поездки. Система автоматически открывает и закрывает двери. В настоящее время сервис доступен в Финиксе (штат Аризона), Сан-Франциско (Калифорния), Лос-Анджелесе (Калифорния) и Остине (Техас).

Грузовые перевозки

Waymo также разрабатывает версию системы для грузовых автомобилей — Waymo Via. Система адаптирована для управления тягачами с полуприцепами и предназначена для междугородних перевозок по автомагистралям. Тестирование Waymo Via проводится в Техасе и Аризоне.

Лицензирование технологии

Waymo лицензирует свою технологию другим автопроизводителям. В 2021 году было объявлено о партнёрстве с Stellantis (бренды Chrysler, Jeep, Dodge, Ram) для интеграции Waymo Driver в коммерческие фургоны. В 2023 году Waymo заключила соглашение с китайской компанией Geely о поставке электромобилей Zeekr для сервиса роботакси.

Безопасность и критика

Аварийность

По данным Waymo, на начало 2024 года система стала участником 23 ДТП с материальным ущербом на дорогах общего пользования. В 18 случаях виновниками были признаны другие участники движения (водители-люди). В 5 случаях система была признана виновной частично или полностью. В 2023 году в Сан-Франциско произошёл инцидент, когда автомобиль Waymo сбил собаку, которая выбежала на дорогу. Компания признала, что система не смогла вовремя идентифицировать животное.

Критика и общественное мнение

Деятельность Waymo вызывает критику со стороны некоторых жителей городов, где эксплуатируется сервис. Основные претензии:

• Заторы — автомобили Waymo иногда ведут себя чрезмерно осторожно, создавая заторы на узких улицах.
• Нештатные ситуации — система может останавливаться в неожиданных местах (например, посередине перекрёстка) при возникновении неопределённости.
• Экстренные службы — в Сан-Франциско были зафиксированы случаи, когда автомобили Waymo не уступали дорогу пожарным машинам и скорой помощи.

В 2023 году Департамент транспортных средств Калифорнии (DMV) провёл расследование в связи с жалобами на работу Waymo Driver в Сан-Франциско. Компания пошла на уступки и согласилась ограничить зону обслуживания в ночное время.

Конкуренты

Waymo Driver конкурирует с другими системами автономного вождения, разрабатываемыми различными компаниями:

• Cruise (дочерняя компания General Motors) — система, эксплуатируемая в Сан-Франциско и некоторых других городах. В 2023 году Cruise столкнулась с серьёзными проблемами после ДТП с пешеходом, после чего приостановила эксплуатацию.
• Tesla Full Self-Driving (FSD) — система уровня 2+ (требует постоянного контроля водителя), работающая только на основе камер без лидаров.
• Mobileye (Intel) — система, ориентированная на лицензирование автопроизводителям (BMW, Volkswagen, Nissan).
• Baidu Apollo (Китай) — система, эксплуатируемая в нескольких городах Китая.

Будущее развитие

Waymo продолжает совершенствовать Waymo Driver. Основные направления развития:

• Расширение геозоны — адаптация системы для работы в более сложных погодных условиях (снег, сильный дождь).
• Снижение стоимости — уменьшение стоимости сенсорного комплекса за счёт собственного производства лидаров и камер.
• Интеграция с электромобилями — партнёрство с Geely и Stellantis предполагает использование электрических платформ для снижения эксплуатационных расходов.
• Международная экспансия — Waymo изучает возможность выхода на рынки Европы и Азии, хотя точные сроки не объявлены.

Источники

• Waymo Safety Report 2023 — Waymo LLC
• SAE International — Taxonomy and Definitions for Terms Related to Driving Automation Systems (J3016)
• California Department of Motor Vehicles — Autonomous Vehicle Disengagement Reports 2023
• National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) — Standing General Order on Crash Reporting for ADS
• «The Waymo Driver: A Technical Overview» — Waymo Blog, 2022
• «Waymo's Self-Driving Cars: A Decade of Progress» — IEEE Spectrum, 2023
• «Waymo vs. Cruise: The Battle for Autonomous Supremacy» — The Verge, 2024