Công nghệ xe tự hành và ảnh hưởng của nó đối với tương lai

Các công ty như Uber, Tesla, Waymo (công ty xe tự lái của Google), Aptiv, Aurora, Volkswagen, Toyota và Nissan đã đầu tư vào các dự án nghiên cứu liên quan đến công nghệ lái tự động và hiện đã cho chạy thử một số phương tiện trên đường để phục vụ các mục tiêu khác nhau.

1. Những bước phát triển của các công ty trong lĩnh vực xe tự lái

Uber là công ty có nhiều phương tiện nhất trên đường. Họ vừa công bố ra mắt dịch vụ tự lái hoàn toàn. Dự án là sự hợp tác của Uber với Motional – công ty chuyên về công nghệ xe tự lái.

Những khách hàng chọn tham gia dịch vụ sẽ được cung cấp một chiếc Hyundai Ioniq 5 tự lái đã được Motional sửa đổi. Thay vì phải “đón taxi” như kiểu truyền thống, dịch vụ mới của Uber sẽ cử một phương tiện tự hành đến tận nhà hành khách sau khi họ xác nhận chuyến đi.

Waymo thì tập trung vào việc tạo ra người “tài xế ảo” giàu kinh nghiệm nhất thế giới với hơn 16 triệu km trải nghiệm lái xe trong thế giới thực trên đường công cộng và 10 tỷ tình huống mô phỏng.

Aptiv được biết đến với các giải pháp phần cứng và phần mềm cảm biến trên xe cho phép vận hành các tính năng lái xe tự động như kiểm soát hành trình thích ứng và công nghệ hỗ trợ giữ làn đường. Trong khi đó, Aurora lại tập trung hoàn toàn vào phát triển công nghệ tự lái cấp độ 4 trở lên.

Toyota cũng có một số dự án nghiên cứu liên quan đến công nghệ lái tự động, trong khi Nissan tập trung chủ yếu vào các chức năng như cảnh báo chệch làn đường và hệ thống phanh khẩn cấp tự động.

Volkswagen đã đầu tư vào 5 mối quan hệ đối tác riêng biệt để giúp họ phát triển công nghệ xe tự lái, bao gồm lidar, thị giác máy tính, cảm biến và trí tuệ nhân tạo. Họ cũng đã đầu tư vào việc phát triển các hệ thống radar tiên tiến với khả năng chụp ảnh 3D và công nghệ kết hợp nhiều cảm biến.

Ngoài ra, công nghệ lái tự động cấp độ 4 của họ bao gồm khả năng lập bản đồ độ nét cao để cải thiện độ chính xác của điều hướng, phát hiện điểm bất thường theo thời gian thực để đảm bảo an toàn và các công cụ quản lý để tối ưu hóa hoạt động của đội xe.

2. Công nghệ tự lái trong kỷ nguyên xe hydro

Trong một động thái gần đây, WeRide và Hyundai đã công bố chương trình thí điểm xe hydro tự lái tại Quảng Châu, Trung Quốc. Sự hợp tác này nhằm mục đích tạo ra nhu cầu về pin hydro trên các phương tiện tự hành nhằm làm sạch đường phố.

Pin nhiên liệu hydro mang lại hiệu suất và phạm vi hoạt động cao hơn so với các phương tiện sử dụng động cơ đốt trong truyền thống. Đây chính là yếu tố khiến chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho các robotaxis (taxi không người lái) nhờ khả năng tiếp nhiên liệu chỉ trong vòng vài phút.

Vẫn chưa rõ khi nào dự án thí điểm này sẽ bắt đầu hoặc quy mô của nó sẽ lớn như thế nào, nhưng nó chắc chắn đánh dấu một cột mốc thú vị cho sự phát triển của xe hydro.

3. Xe tự lái hoạt động như thế nào và có những cấp độ nào?

Công nghệ tự lái hoạt động dựa trên sự kết hợp của cảm biến, máy ảnh, radar, lidar và trí tuệ nhân tạo (AI, Artificial Intelligence) để thu thập dữ liệu về môi trường và đưa ra quyết định xử lý, điều khiển xe tự động.

AI được sử dụng để phân tích dữ liệu được thu thập bởi các cảm biến này nhằm lập kế hoạch các tuyến đường xung quanh các chướng ngại vật và phát hiện các vật thể trên đường như người đi bộ và các phương tiện khác.

Radar được sử dụng để phát hiện và theo dõi các đối tượng chuyển động như xe cộ hoặc người đi bộ, trong khi máy ảnh chủ yếu được sử dụng cho nhiệm vụ nhận dạng đối tượng.

Lidar – viết tắt của Light Detection And Ranging (cảm biến của phát hiện ánh sáng và phạm vi) sử dụng tia laser để xây dựng các mô hình 3D chi tiết về môi trường xung quanh. Hợp nhất cảm biến còn được sử dụng để kết hợp nhiều nguồn dữ liệu đầu vào từ nhiều loại cảm biến khác nhau nhằm tăng độ chính xác và độ tin cậy.

Điều này cho phép các phương tiện tự hành xác định chính xác môi trường xung quanh, lên kế hoạch cho các con đường phía trước, nhận biết các chướng ngại vật và đưa ra các quyết định lái xe an toàn hơn.

Theo hệ thống do SAE International (SAE J3016) phát triển, xe tự lái được chia thành 6 cấp độ tự động hóa. Cấp độ 0 sẽ không có tự động hóa và yêu cầu người lái phải kiểm soát tất cả các chức năng để điều khiển xe.

Ở Cấp độ 1, người lái sẽ có thể tương tác với xe, chia sẻ quyền kiểm soát một số tính năng. Cấp độ 2 cho phép lái xe rảnh tay nhưng mắt người lái phải luôn quan sát đường. Còn với cấp độ 3, người lái có thể rời mắt khỏi đường nhưng tâm trí phải tập trung vào nhiệm vụ lái xe.

Ở cấp độ 4 và 5, xe không cần đến sự can thiệp của con người vì chúng có khả năng tự vận hành trong mọi tình huống, từ điều chỉnh nhỏ cho đến điều khiển hoàn toàn. Phạm vi cấp độ này đảm bảo rằng các phương tiện có thể được điều chỉnh theo nhu cầu hoặc sở thích cụ thể trong khi vẫn duy trì mức độ tự chủ an toàn.

4. Dù hứa hẹn nhưng xe tự lái đang bộc lộ một số nhược điểm

Thứ nhất, chúng có thể dẫn đến việc thay thế công việc của các tài xế truyền thống, chẳng hạn như dịch vụ taxi và dịch vụ giao hàng. Hơn nữa, có những cân nhắc về đạo đức xung quanh việc sử dụng chúng và cách chúng nên được lập trình để đưa ra quyết định trong những tình huống khó khăn.

Ngoài ra, những phương tiện này đòi hỏi yêu cầu cao về cơ sở hạ tầng chuyên dụng. Từ đó dẫn tới chi phí tốn kém để phát triển và bảo trì.

Cuối cùng, những lo ngại được đặt ra về quyền riêng tư của dữ liệu đã được đặt ra – nếu dữ liệu này được thu thập, ai sẽ có quyền truy cập vào dữ liệu đó và cho mục đích gì? Đây là tất cả những câu hỏi mà xã hội phải tìm ra câu trả lời trước khi các công nghệ xe tự lái có thể được chấp nhận hoàn toàn.

5. Những hạn chế dẫn tới sự chậm trễ trong triển khai xe tự hành

Mặc dù đã có những tiến bộ về công nghệ xe tự hành, vẫn còn một số hạn chế đã góp phần gây ra sự chậm trễ trong việc triển khai công nghệ này.

Đầu tiên, các thuật toán học máy (machine learning) và thiết kế dữ liệu đào tạo cần được cải thiện để tăng cường khả năng nhận thức, lập kế hoạch và ra quyết định mạnh mẽ của phương tiện tự hành.

Thứ hai, ánh xạ độ nét cao (high-definition mapping) với các phép đo chính xác phải trở nên phổ biến hơn để có độ chính xác điều hướng đáng tin cậy trong các môi trường khác nhau. Thứ ba, các rào cản pháp lý và quy định cần được giải quyết do các quốc gia vẫn chưa có khuôn khổ thống nhất cho các phương tiện tự lái.

Cuối cùng, những điểm đổi mới đòi hỏi các công ty phải đầu tư đáng kể để phát triển các giải pháp khả thi nhằm giúp xe tự lái có thể xử lý các tình huống trong thế giới thực.

6. Những thách thức mà các hãng xe phải đối mặt khi sản xuất xe tự hành

Nghiên cứu các quy định hiện hành liên quan đến xe tự lái bao gồm việc xem xét các luật hiện hành ở các quốc gia đã ban hành luật, cũng như nghiên cứu các xu hướng quy định mới.

Điều này bao gồm việc xem xét các vấn đề về trách nhiệm pháp lý và bảo hiểm, luật về quyền riêng tư dữ liệu, các mối lo ngại về an ninh mạng và các quy định an toàn khác. Các công ty nên nắm rõ và tuân thủ các quy định này khi phát triển các giải pháp cho xe tự hành.

Niềm tin của người tiêu dùng vẫn là một vấn đề lớn đối với xe tự lái. Các thành viên trong ngành xe phải làm cho công chúng nhận thức được lợi ích an toàn của những phương tiện này, cũng như cung cấp dữ liệu cứng để chứng minh độ tin cậy của chúng.

Ngoài ra, điều kiện thời tiết vẫn là một thách thức đối với xe tự hành. Mưa, tuyết và mưa đá có thể khiến đường trơn trượt và nguy hiểm. Tương tự như vậy, các khu vực xây dựng và tắc nghẽn giao thông có thể gây khó khăn cho xe tự hành trong việc điều hướng an toàn.

Để khắc phục những trở ngại này, các giải pháp mới như công cụ giám sát giao thông từ xa hoặc cảm biến dựa trên IoT (Internet of Thing) có thể giúp đảm bảo việc đi lại an toàn trong các khu vực tắc nghẽn.

7. Sự phát triển của xe tự lái sẽ thay đổi thế giới của chúng ta như thế nào?

Xe tự lái có khả năng cách mạng hóa thế giới cơ giới hóa của chúng ta, với những tác động sâu rộng đối với cách chúng ta di chuyển và cách thiết kế đường xá của chúng ta.

Xe tự hành có thể giảm tắc nghẽn giao thông và ô nhiễm, cũng như giảm tỷ lệ tai nạn trên đường. Ngoài ra, tính tự động trong di chuyển sẽ mang lại nhiều cơ hội hơn cho người dùng khuyết tật và những người không có khả năng tiếp cận với các hình thức vận chuyển truyền thống.

Xe tự lái cũng có thể tạo ra một kỷ nguyên mới về thiết kế đô thị, tập trung vào việc tạo ra các cộng đồng có thể hưởng lợi từ các phương án giao thông hiệu quả. Cuối cùng, phương tiện tự lái sẽ thay đổi suy nghĩ của các công ty về cách họ vận hành đội xe của mình, giúp tiết kiệm chi phí và nâng cao hiệu quả.

8. Góc nhìn tóm lược về công nghệ xe tự hành và tác động của chúng đối với xã hội

Dù có những ước tính khác nhau, nhưng một số chuyên gia tin rằng xe tự lái sẽ phổ biến trên các con đường của chúng ta trong vòng 5 năm tới.

Dù mốc thời gian đó có chính xác hay không thì phụ thuộc vào một số yếu tố, chẳng hạn như tiến bộ công nghệ và các quy định. Dẫu sao đi nữa, chúng ta đã không còn ở xa kỷ nguyên xe tự hành.

Trên thực tế, thời gian cho việc áp dụng rộng rãi xe tự hành vẫn còn bỏ ngỏ. Mặc dù một số công ty đã bắt đầu thử nghiệm những phương tiện tự hành trên đường công cộng, nhưng việc triển khai xe tự hành trên quy mô lớn có thể sẽ mất nhiều năm, nếu không muốn nói là hàng thập kỷ.

Các công ty và nhà nghiên cứu đang đầu tư mạnh vào việc phát triển công nghệ này, điều này có thể dẫn đến sự gia tăng tính khả dụng của chúng trong vài năm tới. Tuy nhiên, rất khó để đưa ra bất kỳ dự đoán chắc chắn nào về thời điểm các công nghệ xe tự hành sẽ trở nên phổ biến trong đời sống.