Cent ans d'histoire de la voiture autonome



Vieille illustration: une famille de quatre personnes joue à un jeu de société tandis qu'une voiture électrique futuriste se conduit automatiquement (1957).



Les premiers véhicules sans pilote étaient des navires. Après des siècles de lutte contre les vents et les vagues, les anciens marins ont inventé des appareils qui apprivoisaient ces forces de la nature et remplaçaient l'homme. C'étaient des solutions simples mais ingénieuses, comme le système de barre franche, qui est encore utilisé aujourd'hui.



Pour le faire, il suffit de prendre une écoute de foc (la corde qui contrôle la petite voile d'avant), de la faire passer à travers la poulie et de la reculer sur tout le pont. Vous pouvez compléter le système en attachant un arc de gomme à la barre (un bâton qui change la direction du bateau). Maintenant, lorsque la rafale commence à amener le bateau au vent, la flèche tirera la corde sur la poulie et déplacera le timon, dirigeant à nouveau le bateau dans la direction opposée.



Des trucs comme ceux-ci ont aidé les marins intelligents à réduire la fatigue des longs changements de barre à l'ère de la voile. Aujourd'hui, vous pouvez les utiliser pour ouvrir une canette de boisson fraîche et profiter des éclaboussures pendant que votre yacht fait exploser les crêtes des vagues comme un train sur des rails. Cependant, bien que la barre franche ait été utilisée pour contrôler les premières voitures, l'ancienne technologie n'a pas fait la transition de la mer à la terre. En 1891, lorsque Benz a présenté le volant au monde, la question a finalement été réglée.



En fait, sur terre, après avoir remplacé les animaux par des machines, la tâche de contrôle automatique est devenue plus difficile. La motorisation était une amélioration significative par rapport à la force musculaire des animaux de traction, mais le coût était la perte d '«intelligence». Très souvent, les cavaliers et même les chauffeurs de taxi se sont endormis les rênes à la main. Leurs animaux obéissants ont simplement continué à se déplacer le long de la route ou se sont arrêtés.



Cependant, les voitures et les camions nécessitent l'attention du conducteur à chaque seconde. Leur popularité croissante, ainsi que le risque accru associé à leur vitesse et à leur poids, ont donné naissance à de nombreux systèmes de contrôle automatique expérimentaux. La manifestation de 1925 à New York a donné un aperçu de l'avenir des voitures autonomes tout en surprenant et en effrayant le public en même temps. En descendant Broadway devant des milliers de spectateurs, la voiture optimiste américaine Miracle se déplaçait, selon le New York Times , «comme si la main d'un fantôme conduisait le volant».



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American Wonder, 1925



Dans les années 1920, le transport motorisé faisait des dizaines de milliers de morts par an et le taux de mortalité de cette cause était 18 fois plus élevé qu'aujourd'hui. La nouvelle technologie a promis de rendre les rues de la ville à nouveau sûres. Cependant, ces espoirs ont rapidement été déçus - d'abord sur la 62e rue, puis sur Columbus Circle, les opérateurs de la voiture futuriste ont perdu le contrôle, après quoi le «miracle» est entré en collision avec une autre voiture.



Malgré cet oubli, l'industrie automobile continue de rêver de voitures télécommandées. Lors de l'Exposition universelle de 1939, le stand Futurama de General Motors présentait un immense diorama motorisé d'une ville américaine. Les autoroutes sans contrainte étaient remplies de voitures, de camions et de bus automatisés traversant les zones animées de gratte-ciel gracieux. Le diorama disposait même d'une «tour de contrôle du trafic» dans laquelle, selon les concepteurs de la ville du futur, les répartiteurs devaient contrôler par radio le trafic de dizaines de milliers de voitures. Dans les années 1950, les câbles guides intégrés dans la chaussée avaient remplacé une technologie prometteuse de contrôle à distance des transports. C'est marrantque la première démonstration réussie d'un tel système a été mise en œuvre pour la première fois dans les années 1950 par RCA (Radio Corporation of America).



Ces premiers prototypes ont montré la faisabilité technique de la conduite automatisée, mais en raison du coût élevé et du manque de demande, ni la radiocommande ni les fils guides n'ont gagné en popularité. Selon les calculs, le coût de l'autoroute pour le transport contrôlé s'élevait à 200 000 $ par mile. Si elle était entièrement mise en œuvre, cette modernisation de la route ajouterait plus de 40% au coût de construction du réseau routier inter-États américain, déjà le plus grand projet de travaux publics de l'histoire américaine. Dans l'intervalle, malgré les dangers et les difficultés des longs trajets ou des trajets de nuit, les constructeurs automobiles étaient toujours à la hausse de l'enthousiasme des consommateurs pour les voitures. Ils se sont concentrés sur la production de nouvelles voitures puissantes qui seraient un plaisir à conduire.



Dans les rêves de cette période, l'avenir de la conduite automatisée reposait sur un contrôle externe. Dans les années 1960, cependant, l'accent s'est déplacé vers l'utilisation de la nouvelle technologie informatique pour construire des voitures capables de se conduire sans aide extérieure. À l'Université de Stanford, les chercheurs ont mis au point des robots qui utilisaient des caméras pour suivre la route et des ordinateurs pour naviguer. Dans des expériences soigneusement contrôlées, ces premiers droïdes se déplaçaient le long de lignes blanches et évitaient les obstacles sur leur chemin.





Stanford Cart, 1961



Autonomous Traffic était brièvement des projets de laboratoire. À mesure que les processeurs et les techniques de traitement d'image se sont améliorés, à la fin des années 1970, les ingénieurs du laboratoire de mécanique de l'Université de Tsukuba ont pu tester le premier véhicule de tourisme automoteur au monde sur les routes du Japon. Voyageant à des vitesses allant jusqu'à 20 miles par heure, ces premiers véhicules automatisés utilisaient deux caméras vidéo pour reconnaître visuellement les marquages ​​routiers. Dans les années 1980, l'action s'est déplacée vers l'Europe, où le professeur Ernst Dieckmanns de l'Université des forces armées ouest-allemandes a augmenté le fourgon Mercedes-Benz avec des dispositifs de propulsion autonomes fabriqués par lui-même, commençant ainsi une collaboration de dix ans avec le géant automobile Daimler.





Laboratoire de machines autonomes de l'Université de Tsukuba, 1977



Enfin, ce fut au tour des États-Unis - dans les années 1990, l'Université Carnegie Mellon prit la tête. Les compétitions de voitures autonomes se répandaient dans le monde entier, les logiciels étaient activement améliorés et les ordinateurs devenaient plus rapides, ouvrant de nouvelles possibilités. À la fin de la décennie, les premiers trajets automatisés à travers le pays ont été enregistrés aux États-Unis, en Allemagne et au Japon.



Cependant, la période la plus active de développement des véhicules sans pilote (UAV) n'a pas encore commencé. Au début des années 2000, le Pentagone a suivi le développement de cette technologie avec un intérêt croissant. En 2004, 2005 et 2007, la Defense Advanced Research Projects Agency, la branche la plus indépendante du ministère américain de la Défense et qui finance la recherche, a organisé une série de concours ouverts pour concentrer les travaux de groupes de recherche individuels et renforcer les liens avec les industries de la défense et de l'automobile. Ces «Grands Défis» ont offert des millions de dollars de prix en argent et un prestige inestimable et ont attiré des dizaines d'équipes du monde universitaire et de l'industrie.



En testant leurs meilleurs matériels et logiciels, les concurrents ont observé de loin leurs UUV tenter de naviguer dans des espaces ouverts et des paysages plus urbains dans une base militaire abandonnée. La compétition de 2004 s'est terminée sans vainqueur - aucun des concurrents n'a pu atteindre la ligne d'arrivée. Cependant, un an plus tard, la voiture gagnante de l'Université de Stanford lui rapporta un prix de 2 millions de dollars.



Le concours DARPA a accéléré le développement des véhicules sans pilote. Stanford a remporté la première place pour son utilisation avancée dans le traitement vidéo de l'apprentissage automatique, l'une des techniques de programmation de l'IA. Mais plus important encore, le concours a attiré l'attention sur les possibilités des technologies émergentes. Personne n'a été surpris par l'intérêt croissant des militaires pour les drones. Cependant, leur application potentielle dans le domaine civil a suscité de nombreuses réflexions. Pour la première fois, les gens ont estimé que l'utilisation commerciale pratique des technologies de mouvement autonome était déjà réalisable.



C'était un appel à l'action pour l'industrie automobile, mais tout le monde ne l'a pas entendu. La plupart des entreprises étaient excessivement préoccupées par la crise financière de 2007-2008 et le ralentissement financier qui a suivi. Les constructeurs automobiles américains ont éprouvé des difficultés particulières à utiliser les capacités du BPA, car cela exigerait des investissements importants pour transférer la technologie des laboratoires vers le marché. Les constructeurs automobiles ont fait faillite ou le gouvernement fédéral est venu à leur aide. Pendant ce temps, la Silicon Valley a avancé. En 2009, le chef de l'équipe lauréate de la DARPA de l'Université de Stanford, Sebastian Tran, dirigeait déjà le projet de voiture autonome chez Google. Le géant de la recherche a fait un gros pari sur Android, son système d'exploitation de téléphonie mobile très réussi. Il semblaitque les voitures particulières pourraient devenir une nouvelle plate-forme informatique importante. Google peut-il contribuer à l'avenir des logiciels automobiles? L'enjeu semblait juste, alimenté par un intérêt à long terme pour le BPA de la part du PDG et co-fondateur Larry Page.





Les nouvelles vitrines BPA de Google à Google X à Mountain View, Californie, le 13 mai 2015.



Il a fallu plusieurs années au monde pour comprendre le mouvement de Google, après quoi une activité explosive a commencé, non seulement dans le secteur automobile, mais aussi dans l'industrie informatique, ainsi que dans l'industrie du taxi. Tout à coup, tous les grands constructeurs automobiles, toutes les entreprises impliquées dans le transport de personnes par route et les géants rivaux du logiciel cloud comme Apple ont rapidement mobilisé leurs forces pour développer des voitures autonomes. Si leurs propres projets n'ont pas donné de résultats probants, de nombreuses entreprises ont simplement acquis des startups prometteuses afin de mettre la main sur les technologies nécessaires. En seulement deux ans, 2016 et 2017, plus de 80 milliards de dollars d'investissements ont inondé le domaine des technologies BPA.



La transaction la plus importante a été l'acquisition panique d'Intel en 2017 du principal développeur de vision par ordinateur, Israël, Mobileye, d'une valeur de 15 milliards de dollars. Au fur et à mesure que se déroulait la vague de ces fusions et acquisitions, le réseau de partenariats et de sociétés de portefeuille croisées reliant les constructeurs automobiles au secteur de la technologie s'est encore resserré. Deux des plus grandes industries de consommation, l'informatique et l'automobile, voyaient leur avenir l'une dans l'autre. Mais ils ne pouvaient pas décider s'ils voulaient bouger ensemble ou reprendre des concurrents.



En 2018, un travail acharné et un financement massif ont porté leurs fruits. En décembre, Waymo, une filiale de Google, a discrètement déployé le premier service de taxi autonome au monde à Chandler, en Arizona. Plus de 40 ans après le premier essai routier à Tsukuba et près d'une décennie après l'embauche de Tran, la société a commencé à prendre des commandes de manèges sans pilote dans la banlieue de Phoenix. Le géant de la technologie aurait alloué plus de 10 milliards de dollars pour construire son empire BPA. Il semblait que le processus long et douloureux de la naissance du BPA était enfin terminé.



"Il n'y a pratiquement aucun problème pour le transport tiré par des chevaux qui ne pourrait pas être résolu aussi, et peut-être même mieux, avec l'aide de voitures", a écrit le New York Times12 janvier 1903. A ce moment, le premier grand salon de l'automobile du Madison Square Garden, alors situé sur la 26th Street et Madison Avenue, a ouvert ses portes. Un siècle plus tard, le Times partageait également son enthousiasme, cette fois en regardant les merveilles de l'ingénierie de l'ère des drones. En 2018, le chroniqueur David Leonhardt a écrit: "Lors de mon quatrième jour de conduite d'une voiture semi-automatique, j'étais prêt à faire le saut dans le futur."



Ce journal n'était pas seul dans son enthousiasme. Comme l'émergence des voitures elles-mêmes, le développement des UUV a engendré des prédictions audacieuses sur les avantages des nouvelles technologies pour les personnes et la société. Mais que nous promet cet avenir?



Premièrement, selon leurs chercheurs, la technologie de conduite autonome peut éliminer presque tous les décès causés par les voitures. On estime que 60 millions de personnes sont mortes dans des accidents de la route au XXe siècle. C'est plus que toutes les pertes militaires et civiles pendant la Seconde Guerre mondiale. Mais alors même que les voitures deviennent beaucoup plus sûres, des décès continuent de se produire alors que la motocyclette se répand dans de nouveaux pays où les conducteurs expérimentés et les règles de la circulation sont rares. Au milieu du boom automobile en Chine et en Inde, plus de 1,4 million de morts sur les routes se produisent chaque année dans le monde. La grande majorité des accidents pourrait être évitée grâce à la technologie de conduite autonome, affirment les défenseurs.



Deuxièmement, le BPA résoudra le problème des embouteillages. Les pertes économiques des routes encombrées sont énormes; Les dispositifs de localisation des téléphones mobiles modernes les rendent beaucoup plus faciles à évaluer aujourd'hui. En se basant sur le volume considérable des enregistrements de mouvements laissés par les téléphones, l'agence de presse Inrix a calculé qu'aux États-Unis seulement, les conducteurs dépensaient plus de 305 milliards de dollars par an dans les embouteillages, soit environ 1 500 dollars par conducteur. L'argument en faveur du FUU est que les véhicules pilotés par le logiciel peuvent maintenir une distance plus courte entre eux sur l'autoroute grâce à des réflexes de freinage plus rapides. En outre, les FUA peuvent également réduire la congestion simplement par des communautés peu dispersées.Lorsque les passagers d'UAV peuvent utiliser leur temps de trajet pour travailler ou se reposer au lieu de suivre la route, les longs trajets vers des zones moins encombrées deviendront moins un fardeau.



Troisièmement, les partisans de la technologie espèrent que tout le monde bénéficiera du BPA. Au XXe siècle, l'automobile a accru la mobilité de centaines de millions de personnes, mais le succès de l'automobile a dispersé la population et a entraîné une ponction des fonds pour les transports en commun, de sorte que beaucoup ont été confrontés à de nouveaux obstacles à la libre circulation. Aux États-Unis seulement, plus de 25 millions de personnes ont des incapacités qui nuisent à leur capacité de se déplacer - environ un sixième de la population active. On pense que les drones offriront non seulement des opportunités de déplacement en voiture à ceux qui sont physiquement incapables de conduire, mais ouvriront également de nouvelles opportunités aux personnes très âgées, très jeunes et à celles qui n'ont pas les moyens d'acheter leur propre voiture. Si les personnes handicapées quittent leur mode de vie et rejoignent le marché du travail, si les seniors ont un accès pratique aux soins de santé,et si les enfants ont un choix plus large de services éducatifs et de développement, les avantages sociaux et économiques en seront énormes.



Vous demandez: quand viendra cette utopie? Aujourd'hui, le BPA est encore une nouveauté pour nous. Malgré toutes les difficultés, dangers et soucis de la conduite, nous restons la "technologie" la plus rentable pour cette tâche. Si nous avons dépassé nos rêves les plus fous au moment où vous lirez cet article, il y aura toujours moins d'un million de voitures autonomes sur les autoroutes, les rues et les routes du monde entier. Cependant, au cours de la prochaine décennie, le nombre de BPA est voué à une croissance rapide. D'ici 2030, le nombre total de voitures, camions et bus intelligents pourrait atteindre des dizaines de millions. Ils partageront la route avec environ deux milliards de voitures et de camions conduits par des personnes (environ quelques centaines de millions). Semble être,que même dans ce cas, le nombre de BPA sera approximativement égal à l'erreur d'arrondi du poids total des véhicules. Mais la révolution viendra soudainement, avec une précision chirurgicale et une puissance écrasante. En tant qu'auteur de livres cyberpunk, William Gibson a dit un jour: «L'avenir est déjà arrivé. C'est juste que ce n'est pas encore distribué uniformément. "





Uber, Uber Advanced Technologies Center 13 2016 , .



Les premiers changements que nous remarquerons se produiront dans l'industrie du taxi. La plupart des analystes de marché conviennent que tous les taxis des pays industrialisés seront automatisés d'ici 2030. Aux États-Unis, cela représente 300 000 voitures. Si vous ajoutez tous Uber et Lyft, cela représente environ 1 million. Conduisant des aéroports et des centres de villégiature à nos banlieues bien-aimées, les voitures sans conducteur pourraient être le visage de l'automatisation pendant une génération, ainsi que le début des voyages sans pilote pour des milliards de passagers chaque année. L'avènement des taxis sans conducteur a le potentiel de changer radicalement la façon dont les consommateurs perçoivent les voitures. Lorsque les chauffeurs informatisés sont à portée de main, les gens peuvent décider de renoncer complètement à la possession d'une voiture. Si ce changement de conscience devient massif,puis déplacer le même nombre de personnes nécessitera un nombre de voitures beaucoup plus petit qu'il n'y en a maintenant de voitures privées.



Mais cette idylle peut ne pas venir. L'automatisation rendra également les voitures privées plus utiles et les logiciels réduiront considérablement le fardeau de leur possession. Pensez-y une minute. Les voitures automatisées seront non seulement capables de conduire - elles pourront se garer elles-mêmes, se rendre au garage pour le carburant et les réparations, et également payer leurs propres factures d'assurance (avec votre argent, bien sûr). Il est probable que nous remplacerons simplement nos voitures «stupides» par des voitures intelligentes et continuerons à conduire comme avant.



À long terme, nous obtiendrons probablement quelque chose de mélangé. D'ici 2040, même si les UVV à usage général prennent le dessus et que les ventes de voitures particulières neuves chutent de 50% (un très grand changement), les constructeurs automobiles continueront de produire environ 30 millions de voitures automotrices dans le monde. La moitié d'entre eux se retrouveront en Chine, un autre quart aux États-Unis et le reste sera distribué dans l'UE, au Japon et sur de nouveaux marchés. Mais même si le secteur des voitures particulières diminue, le commerce des voitures, ainsi que des fourgonnettes, des scooters et tout ce qui peut bouger, se développera. Ce qui reste du marché automobile international actuel de 2 billions de dollars sera englouti par le marché beaucoup plus vaste du «transport personnel».qui devrait passer de 7 à 10 billions de dollars d'ici le milieu du siècle, soit à peu près la taille de l'ensemble de l'économie moderne de l'UE. À lui seul, Waymo veut capturer une part annuelle de 1,7 billion d'ici 2030. Cependant, Uber, Amazon et Alibaba, sans parler de Ford, GM et VW, ne quitteront pas ce nouveau marché sans se battre. Ils ont leurs propres projets dans les futures entreprises de services de drones.



Par conséquent, bien que la révolution des drones ait commencé avec un mince filet, très bientôt ce lent filet se transformera en un ruisseau orageux. Vers 2050, la plupart des voitures à propulsion humaine auront disparu. Ils seront remplacés par une flotte plus petite et plus intelligente de véhicules autonomes de toutes formes et tailles. Certains véhicules seront privés, d'autres à usage public. Certains pourront déplacer une personne, d'autres en accepteront une centaine ou plus. Beaucoup ne porteront personne du tout, mais s'occuperont de transporter le flot incessant de nourriture qui a surgi grâce au triomphe des achats en ligne. Certains nous aideront en observant simplement notre monde urbain ou en régulant le trafic. Dans l'ensemble, on peut dire qu'une flotte diversifiée d'UAV parcourra bien plus de kilomètres que les véhicules d'aujourd'hui.



Je voudrais dire que la révolution sans pilote répétera l'histoire du XXe siècle avec les voitures, uniquement à une plus grande échelle contrôlée par ordinateur. Mais rien dans notre passé ne peut nous préparer à ce qui nous attend. Le rythme du changement complet nous submergera. Aux États-Unis, la motorisation complète a duré environ 60 ans - à partir d'environ 1920, date à laquelle un grand nombre de voitures a commencé à apparaître dans les villes, jusqu'en 1980, lorsque les villes ont commencé à s'étouffer. Les 40 années suivantes, de 1980 à 2020, ont été une période de saturation.



Le nombre moyen d'heures de trajet pour se rendre au travail dans la circulation a presque triplé, tandis que les pertes économiques dues à la congestion ont décuplé pour atteindre 166 milliards de dollars par an. Nous avons passé la plupart de ce temps à chercher des moyens de réduire l'utilisation de la voiture et à investir dans des alternatives.



Cependant, l'automatisation peut avoir son effet en aussi peu que 20 à 30 ans - en une génération. Si notre histoire avec les voitures nous a appris quelque chose, c'est que la révolution autonome ne sera pas ce que nous imaginons.



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