CC BY
31
ДТП, ПДД
И Т Л
.Ж. ф ф Евгений Золотое
Вчера, сегодня и завтра автомобильной безопасности
человечество упорно, на протяжении уже полутора столетий движется к безаварийной езде. окончательное решение вопроса постепенно обретает очертания реальности: робокары, «умное» дорожное полотно, коммуникации V2V («от машины к машине»). в этой сфере в ближайшее время будет чем заняться не только гигантам автопрома, но и небольшим инновационным компаниям.
История сохранила имя первого человека, который погиб под колесами самодвижущегося экипажа. Им стала ирландка Мэри Уорд, талантливый ученый, которая — увы! — осталась в памяти потомков благодаря не столько своим замечательным трудам по микроскопии, сколько обстоятельствам смерти. В 1869 году она на ходу выпала из экспериментального парового автомобиля, который затем наехал на нее. Это ДТП оказалось первым задокументированным официально, однако вопросы по поводу безопасности нового вида транспорта, вероятно, в тот момент стояли уже довольно остро. Об этом свидетельствует, например, тот факт, что в Великобритании, считавшейся тогда центром высоких технологий, уже действовало несколько законов под общим названием «Законы красного флага» (Red Flag Acts). Они, в частности, устанавливали ограничение максимальной скорости для транспортных средств на механической тяге — 3 км/ч в городской черте и 6 км/ч за городом. Причем даже при таких ничтожных скоростях впереди автомобиля должен был идти человек с красным флажком!
ВЧЕРА
Первые попытки «зарегулировать» автомобильное движение отчасти объясняются происками конкурентов из других отраслей. Известно, что смехотворное ограничение скорости, например, в ряде стран активно проталкивало могущественное в те времена железнодорожное лобби.
Были и дополнительные резоны: тогдашнее дорожное полотно быстро приходило в негодность от того, что по нему носились массивные паровики (они были в разы тяжелее современных легковушек). Британцы в начале XX века жаловались в точности на то, на что жалуемся мы сегодня: мол, служители порядка не столько регулируют движение там, где это необходимо, сколько прячутся за укрытиями на обочинах дороги, чтобы ловить автомобилистов-нарушителей. Тем не менее ограничение скорости и контроль стали первыми эффективными средствами повышения безопасности на дорогах.
Что ж, в Великобритании лишь полвека спустя подняли максимальную планку до двадцати с лишним километров в час. Но, как показывает история Мэри Уорд, никакие сумасбродные ограничения не могли сделать автотранспорт безопаснее. А распространение двигателя внутреннего сгорания и вовсе поставило вопрос ребром.
Первым, о чем позаботились производители автомобилей, стала защита водителя от пыли, насекомых и вообще любых мелких предметов, прилетающих в лицо. Обычные стекла для защиты водителя появились в самом начале ХХ века, хотя их небезопасность была очевидна. В дорожных происшествиях водителей то и дело секло осколками, а в случае сильного столкновения они и вовсе рисковали вылететь через стекло. Такой номер в большинстве случаев был смертельным: в случае ДТП водитель застревал прямо в оконной раме, а шутники цинично называли это «примерить стеклянное ожерелье».
Увы, ни призывы, ни даже судебные иски к автопроизводителям успеха не имели: в случае травм или гибели суды неизменно признавали виновным самого не справившегося с управлением водителя. Говорят, однажды из-за разлетевшегося вдребезги лобового стекла чуть не погиб Генри Форд. Он-то потом и сдвинул дело с мертвой точки: сначала на его заводах, а потом и на других вместо простого стекла на автомобили стали устанавливать стеклопакет — «бутерброд» из стекла и прозрачной пленки, который был прочнее и, главное, не давал осколков (позже подобную конструкцию назовут «триплекс»).
Следующая четверть века ушла на совершенствование прозрачности и прочности автомобильных стекол — и, кстати, довольно быстро был достигнут уровень, при котором лобовое стекло не разбивалось, даже если в него попадал водитель. Поначалу это считали достоинством: не вылетает на дорогу — значит, выше шансы, что останется жив! О том, что самого удара головой о стекло даже на невысокой скорости достаточно для гибели человека, вспомнили только в 1960-е. А эволюция автостекла продолжается и поныне: ультрафиолетовые фильтры, нанотехнологическая самоочистка, в перспективе — встроенные прозрачные дисплеи и прозрачные же динамики (благодаря успехам пластиковой и так называемой ионной электроники). Все это тоже играет на руку безопасности, поскольку меньше отвлекает водителя от дороги.
Тем не менее даже в середине XX века ситуация с автобезопасностью продолжала оставаться аховой. В 1965 году американский активист Ральф Нейдер (позже — известный правозащитник, неоднократно баллотировавшийся на выборах в президенты США) публикует книгу «Небезопасен на любой скорости»1, в которой подвергает вполне обоснованной, подробной и жестокой критике продукцию американского автопрома. Автомобильные гиганты были обозлены настолько, что нанимали частных детективов, чтобы обнаружить за автором что-либо компрометирующее, и проституток, чтобы что-то компрометирующее организовать. Позже это было установлено в ходе судебного процесса, инициированного Нейдером против General Motors, в результате которого он отсудил у автоконцерна более $400 тыс. за вторжение в личную жизнь. В любом случае общественное мнение оказалось на стороне активиста. В 1966 году под его давлением в США происходит эпохальная смена принципов: если раньше за свою безопасность отвечали сами автолюбители, то теперь это бремя брало на себя государство. Основывается Национальное транспортное управление (NHTSA), формулируются первые федеральные стандарты безопасности (на качество лобовых стекол, прочность крыши при перевороте). Аналогичные процессы запускаются и в других развитых странах. И именно на этот период приходится следующий большой технологический прыжок: установка ремней безопасности отныне становится обязательной.
Вообще-то ремень, призванный зафиксировать человека в момент столкновения и не дать ему вылететь из автомобиля или удариться о детали интерьера, был изобретен еще в конце XIX века (приоритет оспаривали несколько человек). А для того, чтобы он обрел знакомый нам сейчас
1- ¡3
ai 1
cu Е
< £
Ü §
5 t в
^ о о
га £ и
^ й ^
га от tí
Í5 £
í Q S ■
(ñ с (d ш
ro-á £ z ш
Ih^o a
1869
первая документально зафиксированная авария со смертельным исходом: под колесами паромобиля гибнет Мэри Уорд.
1909
патентуется безопасное стекло: стеклопакет,
пронизанный нитроцеллюлозной пленкой, которая предотвращает возникновение осколков.
1885
Клэгхорн получает патент на ремень безопасности.
1922
г i
в автомобилях начинают использовать гидравлический тормоз.
1934
General Motors проводит первые краш-тесты.
1952
изобретена подушка безопасности.
бизнес-журнал октябрь #10 2013
51
вид (трехточечное крепление, функция самонатяже- секунды наполняется азотом и принимает на себя гения) потребовалось еще два десятилетия с момента, лову и верхнюю часть туловища водителя или пасса-как он стал обязательным элементом безопасности. жира, уменьшая таким образом нагрузку на хрупкие Изначально ремень не имел механизма натяжения, шейные позвонки. Применение подушек совместно и его нужно было специально регулировать под с ремнями позволяет уменьшить смертность на доро-каждого пассажира, чем, естественно, утруждали гах еще на четверть, утверждает статистика. Однако себя далеко не все. Человеком, которого следует проникновению на рынок мешали вначале техни-благодарить за миллионы спасенных с тех пор ческие трудности (мало определить момент удара жизней, стал американский врач Хантер Шелдон. и обеспечить срабатывание подушки за десятки мил-Работая в больнице в конце 1940-х годов, он имел лисекунд — нужно сделать так, чтобы сам процесс дело с постоянным потоком пациентов с разбитыми такого стремительного надувания не стал причиной головами и сломанными шеями, которых привозила травмы), а после — отсутствие интереса со стороны «неотложка» с мест ДТП. Устав от этого печально- покупателей, которые не желали платить за опцию го зрелища, он написал научный труд, в котором, с непроверенной эффективностью. И только после помимо прочего, рекомендовал сделать ремень принуждения законом подушки безопасности вошли самонатягивающимся. Примерно в это же время в стандартную комплектацию автомобилей. в Швеции был запатентован знакомый нам трехточечный ремень, охватывающий грудную клетку СЕГОДНЯ
и поясничный отдел, а потому избавляющий от тя- Сейчас для участников столкновения автомобилей желых переломов позвоночника, случавшихся при вероятность погибнуть составляет около 5%. (В бед-использовании классического двухточечного ремня. ных странах эта цифра выше; Россия же по уровню Ремень безопасности — штука неоднозначная. «валовой национальной дорожной смертности» со-С одной стороны, его эффективность вроде бы оче- седствует с африканскими государствами.) Достигнут видна. Специалисты говорят о том, что примерно этот показатель ценой неисчислимых затрат и жертв, 80% погибших из числа не пристегнутых в момент но человечеству есть чем гордиться: с точки зрения аварии были бы живы, не поленись они защелкнуть автовладельца столетней давности, сегодняшний ременной замок (при использовании ремня отно- среднестатистический автомобиль уже не столько сительно безопасна езда вплоть до 100 км/ч, тогда орудие для перемещения грузов и пассажиров, сколь-как без него смертельным может стать инцидент ко устройство для сохранения жизней. Самобеглые даже на небольшой скорости). Лучше всего это под- коляски XXI века буквально напичканы механизма-тверждает статистика: в 1970-е годы, после того как ми, призванными предотвратить аварию и умень-развитые страны одна за другой приняли законы шить тяжесть травм. Тут и автоматические тормоза об обязательной установке ремней безопасности, (ABS), позволяющие сохранить управляемость при последовало радикальное снижение числа смертей необходимости резкой остановки, и средства удержав дорожных авариях — примерно на треть в течение ния и коррекции курса, помогающие преодолевать нескольких лет. С другой стороны, обозначился монотонные хайвэи и не терять управление в кри-такой неприятный феномен, как компенсация тические моменты (в частности на обледенелых риска. Феномен с тех пор был неплохо исследован участках), камеры и сенсоры, облегчающие манев-учеными: водитель, зная, что лучше защищен, на- рирование в городских условиях, и многое другое. чинает вести себя на дороге более рискованно, и это, Статистика аварий утверждает, что более естественно, увеличивает аварийность. чем в 90% случаев в той или иной степени виноват Ремни совершенствуются до сих пор. Они стали человеческий фактор. А значит, главная надежда обязательными на задних сиденьях (тут тоже про- человечества на пути к максимально возможной без-стая математика: непристегнутые задние пассажиры опасности на дорогах — это полное и окончательное пятикратно увеличивают риск смертельного исхода отстранение человека от управления транспортным для пристегнутых передних), получили механизм средством!
преднатяжения в 1980-е (ремень автоматически на- Идея сделать управление автомобилем частично
тягивается в момент аварии, тем самым еще сильнее или полностью автоматическим, избавив таким об-
фиксируя тело человека в момент столкновения), разом водителя от необходимости держаться за руль
а в последние годы научились раздуваться, подобно и рычаги, родилась еще в середине прошлого века —
фигурному воздушному шару, увеличивая площадь и даже была воплощена в жизнь американскими
контакта и дополнительно защищая от ударов. автогигантами на действующих полноразмерных
Этот принцип действия ремни позаимствовали моделях. Правда, в серию подобные разработки
у другой замечательной технической находки — не пошли, что не удивительно, если учесть тогдаш-
подушки безопасности. О том, что раздувающий- нее состояние элементной базы (даже транзисторы
ся в момент аварии мешок может спасти жизнь тогда только-только появились, а электронные
автомобилиста, задумались еще в середине XX схемы работали на вакуумных лампах). Лишь в по-
века, но только в двухтысячных подушка безопас- следние десять лет идею смогли довести до относи-
ности стала обязательным атрибутом автомобиля. тельно приемлемого состояния, реализовав в так на-
Выстреливаемый нейлоновый мешок за сотые доли зываемых системах предотвращения столкновений
(precrash systems). Бортовой компьютер оценивает ситуацию перед автомобилем с помощью видеокамеры, радаров или лазеров и в случае угрозы столкновения натягивает ремни, трогает тормоза, а затем и тормозит до полной остановки без участия человека. В разных вариациях такие системы уже несколько лет устанавливаются ведущими западными и азиатскими производителями на серийные легковые автомобили. А в следующие два-три года они будут дополнены аналогичными системами, автоматизирующими движение в условиях плотного городского трафика. Но что если довести идею до логического завершения и упразднить водителя-человека совсем?
С начала столетия все крупные мировые автопроизводители успели продемонстрировать на выставках свои достижения в области создания самоуправляемых автомобилей, или «робокаров». Однако всех обошла неавтомобильная компания Google, которая на данный момент стала де-факто лидером «автопилотируемого» направления.
Робокары называют по-разному, но основаны они на общем принципе: бортовой компьютер с помощью комплекса устройств наружного наблюдения (все те же камеры, радары, лидары2, GPS) составляет карту происходящего вокруг, пытается распознать знаки и надписи, попадающиеся по пути, осмыслить результат и провести автомобиль в нужную точку. Google, естественно, автомобилей не строит, но ее автопилот, установленный на Toyota Prius, уже накатал больше полумиллиона безаварийных километров по настоящим дорогам США — результат, о котором другие участники «гонки» могут нынче только мечтать: они пока в лучшем случае катаются по полигонам. Однако, как бы то ни было, даже Google не обещает вывести робокары на рынок раньше второй половины десятилетия. Оптимистичный прогноз таков: лишь к 2020 году робокары станут столь же привычны, сколь сегодня привычны нам гибридные электро-бензиновые автомобили.
Хорошая новость в том, что не все согласны ждать так долго. В сентябре этого года компания Tesla Motors устами своего неутомимого CEO Элона Маска объявила о намерении построить собственный робокар. Механическая часть уже готова: ею станут электромобили Tesla. Но и идею автопилота Маск творчески переосмыслил: по его мнению, нецелесообразно пытаться построить полностью автоматическую машину. Достаточно обеспечить автоматическое управление на протяжении в среднем 90% пути, а оставшиеся 10% лучше оставить водителю-человеку, поскольку для электроники они будут чрезвычайно сложными. Такой подход не только позволяет значительно сократить срок разработки (Маск обещает построить робокар всего за три года), но и обещает облегчить робокарам получение государственной сертификации. Пока лишь три штата в США одобрили использование автоуправляемых автомобилей на своих дорогах; законодателей смущает главным образом непроверенность автоматики и туманные правовые аспекты — ведь компьютер виновником аварии не назовешь!
Подняв безопасность на дорогах на новый уровень, робокары наверняка породят новые опасности, о которых мы пока не задумываемся. Представьте себе, например, хакера, который взламывает бортовой компьютер
2 га
3 |
) - о
i < S
tj о 2
^ от а
n
- с^ га j ^
j ю с
э га га
1955
1958
круиз-контроль (система автоматического поддержания заданной скорости), сконструированный слепым
инженером Ральфом Титером, становится первым шагом на пути к отстранению человека от управления автомобилем.
RCA Labs и GM строят действующий прототип робокара. Автомобиль «ориентируется» по сигналам датчиков, спрятанных в дорожное покрытие и опознающих наличие на дороге металлических объектов.
1959
IlV-
1966
начинается установка подголовников, помогающих предотвратить травмы шейных позвонков.
2005
тормоза дополняются антиблокировочной системой,
позволяющей сохранить управляемость автомобилем при резком торможении.
2013
«всплывающий» капот
минимизирует риск травмирования сбитого пешехода.
серийный электроседан Tesla Model S получает «пятерку» во всех краш-тестах NHTSA.
бизнес-журнал октябрь #10 2013
53
вашего робокара и угоняет его или перехватывает управление во время движения. Впрочем, такого рода риски будут распространяться на все без исключения «умные» вещи, подключенные к интернету.
Одновременно с самоуправляемыми авто должен произойти и переход на альтернативные виды энергоносителей. Так, полный перевод транспорта на электрическую тягу обеспечит дополнительный рывок в автобезопасности. Ведь электродвигатель и его обвеска намного проще, легче и компактней ДВС. Это позволит играть компоновкой и размещением двигателя в невероятно широких пределах. Скажем, Tesla Motors в своем седане Model S вообще убрала двигатель к заднему валу, а освободившееся подкапотное пространство частично использовала для размещения дополнительных элементов, поглощающих энергию удара при столкновении. В недавних краш-тестах Model S получила от NHTSA общую оценку «5», что для обычных автомобилей большая редкость. Можно полагать, что с ростом конкуренции (а павильоны сентябрьского автосалона Frankfurt Motor Show были буквально заполнены электромобилями, причем как минимум три из них — BMW i3, e-Golf и e-Up! от Volkswagen — попадут в продажу уже этой осенью) конструктивные достоинства электромобилей будут применены для улучшения безопасности еще более гибко.
ЗАВТРА
Совместите робокар с электромобилем — и вы получите транспортное средство, гарантирующее безопасность езды, которая беспрецедентна в истории автомобилестроения. Но и это еще не конец пути. XXI век дал рождение новым технологиям, призванным не просто ослабить последствия аварии, но и предотвратить ее. Несмотря на то что до практических реализаций дело еще не дошло, картина вырисовывается уже достаточно четкая, чтобы представить, как это будет работать. И ключевое слово тут V2V — аббревиатура, расшифровывающаяся как vehicle-to-vehicle, то есть буквально «от машины — машине».
Сильно упрощая, V2V — это стандарт беспроводной связи на короткие дистанции (десятки или сотни метров) для обмена информацией между транспортными средствами, находящимися на одном участке дороги. Каждый автомобиль «транслирует в эфир» сведения о собственном местоположении, скорости и направлении движения, состоянии дороги, замеченных препятствиях и т. д. И одновременно принимает данные от других автомобилей поблизости. Это позволяет транспортным средствам «чувствовать» друг друга даже без прямого зрительного контакта, который по понятным причинам не всегда возможен.
Дальнейшее зависит от того, управляет автомобилем человек или автопилот. Во втором случае бортовой компьютер просто дополнит полученной через V2V-канал информацией карту, на-
рисованную камерами и радаром, что облегчит ему прокладку курса. В первом — водитель может быть оповещен о приближающейся опасности каким-либо ненавязчивым, интуитивно понятным сигналом: красным светом на лобовом стекле, касанием тормозов и пр.
Теоретически, как и прочая автоматика «на борту», V2V не только повысит безопасность, но и поднимет эффективность движения в целом: электроника лучше человека рассчитает выгодную дистанцию, подскажет правильную полосу, определит наиболее экономичную скорость. Однако, кроме этого, интерактивные технологии должны поспособствовать решению еще одной, последней проблемы, преследующей автомобиль с самого его появления. «Проблема» эта находится за пределами авто: это пешеход.
Несмотря на все успехи техники и технологий, на дорогах каждый год гибнет больше миллиона человек (статистика ВОЗ сообщает о 1,24 млн погибших во всем мире в 2010-м). При этом водитель и пассажиры рискуют заметно меньше: каждые два из трех погибших — пешеходы. Физика столкновения человека и машины такова, что смертельным ударом оказывается удар головой о капот или лобовое стекло, который происходит неизбежно в первые же доли секунды. Немного облегчают участь пешехода ограничения на форму передней части автомобилей: в ЕС, например, законодательно запрещены «кенгурятники», государство следит за высотой капота и формой бампера. В меньшей степени о судьбе сбитого человека думают автопроизводители: единицы (в частности Volvo) решаются на такие необычные меры, как установка внешней подушки безопасности для пешехода.
Повлиять на ситуацию принципиально опять-таки в силах только технологии. Самая перспективная на текущий момент идея сводится к оснащению пешеходов передатчиком V2V. Встроенный, например, в каждый смартфон, он заблаговременно оповестит близлежащие автомобили и предотвратит наезд. Действующий прототип такой системы недавно показала Honda (назвав его V2P, vehicle-to-pedestrian). А в Соединенных Штатах, помня о печальной судьбе ремня и подушки безопасности, к идее уже присматриваются законодатели: ведь, сделав установку V2V-устройств обязательной, можно спасти миллионы жизней еще до того, как средний покупатель согласится, что новая опция стоит потраченных на нее денег.
Последний — и весьма неприятный — вопрос, который нужно задать, рассказывая о технологиях безопасности, связан не столько с техникой, сколько с самим человеком. Вспомните про компенсацию риска. Автомобиль будущего, дарующий своему владельцу беспрецедентную уверенность, наверняка спровоцирует водителя на сумасшедшие выходки на дороге. Сможем ли мы контролировать человека? Готовы ли мы к новому веку автобезопасности? ■■
