Cuộc đua phát triển xe tự lái

VŨ ANH (TỔNG HỢP)

Thứ hai, 31/12/2018 - 02:54 PM (GMT+7)
Font Size   |         Print

Vận hành thử nghiệm xe tự lái tại TP K-City của Hàn Quốc. Ảnh: CARSCOOPS

Trong vòng 5 năm, công nghệ xe tự lái đã có những bước tiến vượt bậc. Từ các dự án “có thể”, nay công nghệ này đã trở nên “hoàn toàn khả thi” và trở thành bước phát triển bắt buộc đối với ngành giao thông thế hệ mới. Theo giới chuyên gia, việc phát triển những chiếc xe không người lái có thể tạo ra 7.000 tỷ USD cho nền kinh tế toàn cầu, cứu hàng trăm nghìn người khỏi tai nạn giao thông trong vài thập kỷ tới.

Bộ mặt giao thông tương lai

Những phương tiện tự lái được sản xuất hiện nay đa số là ô-tô hoặc xe tải. Người lái không cần điều khiển mà xe vẫn tự vận hành một cách an toàn. Mấu chốt nằm ở công nghệ hiện đại, kết hợp các cảm biến, phần mềm để điều khiển, điều hướng và lái xe. Hiệp hội kỹ sư ô-tô quốc tế (SAE) phân cấp xe tự lái làm năm cấp độ: cấp độ 1, có thể tự chủ một số chức năng, như điều khiển xe giữ làn đường, hoặc phanh tự động; cấp độ 2, xe có ít nhất hai chức năng tự động hoạt động đồng thời, như tăng tốc và lái, nhưng yêu cầu có tài xế vận hành; cấp độ 3, xe có thể tự điều khiển các chức năng quan trọng để bảo đảm an toàn trong một số điều kiện nhất định và người lái xe luôn nhận được cảnh báo trước; cấp độ 4, xe tự chủ trong phần lớn tình huống; cấp độ năm, xe có khả năng thay thế tài xế trong mọi trường hợp với độ an toàn tuyệt đối.

Hiện tại, chưa nước nào cho phép phương tiện giao thông tự lái hoàn toàn được vận hành trên đường. Tuy nhiên, đã có ô-tô và xe tải có mức độ tự động tương đối đi vào hoạt động, từ chiếc xe thông thường có hỗ trợ phanh và giữ đi đúng làn đường, cho đến nguyên mẫu tự lái độc lập tương đối cao. Mặc dù xe tự lái còn trong giai đoạn sơ khai, nhưng công nghệ tự lái ngày càng trở nên phổ biến và có thể thay đổi hoàn toàn hệ thống giao thông trong tương lai. Dựa trên tính toán của nhà sản xuất ô-tô và công nghệ, xe tự lái cấp 4 có thể được đưa vào sử dụng thực tế trong vài năm tới. Các công nghệ tự lái nổi tiếng và tối tân nhất hiện đang được phát triển bởi các tập đoàn lớn như Google, Uber, Tesla, Nissan,… phối hợp cùng nhiều nhà sản xuất ô-tô, nhà nghiên cứu và công ty công nghệ khác.

Tuy mỗi hãng xe đưa ra các chi tiết thiết kế khác nhau, nhưng hầu hết các phương tiện tự lái đều có khả năng dựng lại và lưu bản đồ môi trường chung quanh trong bộ nhớ của hệ thống, dựa trên một loạt các cảm biến như radar. Nguyên mẫu xe tự lái Uber sử dụng 64 chùm tia laser, cùng các cảm biến khác để dựng lại bản đồ trong hệ thống. Thậm chí các nguyên mẫu của Google còn kết hợp tia laser, radar, máy ảnh công suất cao, sóng âm thanh.

Sau khi có thông tin đầy đủ về môi trường chung quanh, các phần mềm sẽ xử lý để thiết kế lịch trình di chuyển, rồi gửi lệnh đến các bộ truyền động của xe, như bộ điều khiển tăng tốc, phanh và bánh lái. Xe tự lái của Google luôn có các lệnh được mã hóa, các thuật toán tránh chướng ngại vật, khả năng dự đoán chướng ngại và xác định đối tượng, phân biệt giữa xe đạp và xe máy trước xe… Đó là các chức năng buộc phải có để hệ thống thông minh trong xe tự lái tuân thủ luật giao thông và điều hướng tránh chướng ngại vật. Ngoài ra, các loại xe tự động tương đối có thể yêu cầu người lái xe can thiệp nếu hệ thống gặp sự cố. Trong tương lai, khi xe có cấp độ tự động hoàn toàn được đưa vào sử dụng thì lái xe thậm chí có thể không cần vô-lăng điều khiển. Nếu khai thác triệt để sức mạnh của mạng siêu tốc 5G, những chiếc xe tự lái sắp tới có thể kết nối, giao tiếp với các phương tiện và cơ sở hạ tầng như đèn giao thông, biển báo...

Hiện tại, chi phí và lợi ích của xe tự lái vẫn là giả thuyết, nên các nhà khoa học cần thêm thông tin đánh giá đầy đủ mức độ tác động của xe tự lái đến khả năng tham gia giao thông, độ an toàn với cộng đồng, mức ảnh hưởng tới môi trường. Trước khi phát triển xe tự lái, mức độ an toàn luôn là mối quan tâm lớn nhất. Thực tế, tình trạng tai nạn giao thông hiện tại rất đáng báo động, tính riêng ở Mỹ có hơn 30.000 người chết trong các vụ tai nạn xe mỗi năm. Theo giả thuyết, các phương tiện tự lái có thể làm giảm phần lớn những thương vong này khi chứng minh được ưu thế hơn con người trong việc xử lý nhanh các tình huống. Hiện tại, vấn đề duy nhất đặt ra là khả năng duy trì kết nối internet ổn định và bảo mật an ninh mạng khi xe tự lái vận hành.

Sự phát triển của xe tự lái cũng ảnh hưởng không nhỏ tới đời sống kinh tế và xã hội. Xe tự lái sẽ giúp phát huy sức lao động của nhiều nhân tố trong xã hội, chẳng hạn như người già hoặc người khuyết tật. Nhưng việc áp dụng rộng rãi các phương tiện này cũng có thể khiến hàng triệu người làm nghề lái xe mất việc, tác động tiêu cực đến nền kinh tế và giao thông công cộng.

Tác động tới môi trường của xe tự lái cũng là vấn đề đáng quan tâm. Nếu ô-tô tự lái trở nên phổ biến nhưng lại chạy bằng xăng, thì lượng khí thải liên quan giao thông có thể sẽ tăng vọt. Tuy nhiên, nếu các phương tiện này được điện khí hóa và kết hợp với lưới điện sạch thì lượng phát thải có thể sẽ giảm đáng kể.

Xe tự lái sẽ hoạt động hoàn toàn độc lập với người lái trong tương lai. Ảnh: BBC

Cuộc đua khốc liệt

Có thể thấy sau vài năm, công nghệ xe tự lái đã đạt đến mức độ không có nhà sản xuất ô-tô nào có thể tưởng tượng. Các công ty như Ford, General Motors, Nissan, Tesla, Mercedes,… bắt đầu rót hàng tỷ USD vào hoạt động nghiên cứu và phát triển. Theo sau các “gã khổng lồ” công nghệ là một hệ thống đông đảo các công ty nhỏ gấp rút sản xuất để đủ cung cấp radar, máy ảnh, hệ thống quản lý dữ liệu và các linh kiện chế tạo xe tự lái. Rõ ràng, việc phát triển xe tự lái không đơn thuần là bước tiến của một thiết bị duy nhất mà là bước đi của cả một hệ thống, một tập hợp các phát minh mới được áp dụng đồng bộ. Bởi vậy, không ngạc nhiên khi sự tiến bộ của chiếc xe tự lái luôn đi kèm mạng lưới đường giao thông và cơ sở hạ tầng hiện đại.

Vì thế, cùng với những dự án xe tự lái luôn đòi hỏi các công trình giao thông thử nghiệm quy mô. Thí dụ, Google đã thử nghiệm chiếc xe tự lái Waymo ở một thị trấn giả rộng 368.263 m2 mang tên “Castle” ở TP Atwater, bang California (Mỹ). Cùng với Mỹ, Hàn Quốc cũng chứng tỏ mình thuộc những nước đi đầu trong lĩnh vực mới khi cho ra mắt K-City, thành phố của những chiếc xe tự lái. Đây là thành phố thử nghiệm xe tự lái đầu tiên trên thế giới được trang bị mạng 5G, lợi thế công nghệ hàng đầu tại Hàn Quốc. Bộ Đất đai, Cơ sở hạ tầng và Giao thông vận tải Hàn Quốc đã tổ chức lễ khánh thành K-City tại Viện Nghiên cứu & Thử nghiệm ô-tô Hàn Quốc (KATRI) ở TP Hwaseong, tỉnh Gyeonggi. K-City là thành phố giả được thiết kế sao chép năm môi trường thực tế, bao gồm đường cao tốc, trung tâm đô thị, khu vực ngoại ô, bãi đậu xe và khu công cộng. Chính phủ đã đầu tư 11,7 triệu USD để xây dựng thành phố trên một khu đất rộng 320.000 m2. Tại đây, các chuyên gia có thể kiểm tra hầu hết các tình huống có thể xảy ra. Bộ Đất đai, Cơ sở hạ tầng và Giao thông Hàn Quốc đang có kế hoạch mở rộng K-City để các công ty tư nhân, các trường đại học và các công ty khởi nghiệp có thể sử dụng, góp phần phát triển công nghệ tự lái.

Ngoài những bước tiến công nghệ và lợi ích đem lại, xe tự lái còn cần có một khung pháp lý phù hợp. Chính sự ra đời của các thành phố như K-City đã chứng minh rằng, chính phủ các nước đang đồng hành cùng ngành công nghiệp xe tự lái với hy vọng sớm đưa thành tựu này vào thực tế khoảng đầu năm 2020.