Automatyzacja poziomu 4

Automatyzacja poziomu 4 to poziom, na którym pojazd prowadzi się całkowicie sam w obrębie określonej dziedziny i nie potrzebuje tam żadnego człowieka, który przejąłby kontrolę. Jest to pierwszy naprawdę bezzałogowy szczebel na skali SAE J3016: tam, gdzie poziom 3 opiera się na człowieku jako zabezpieczeniu na chwile, w których sobie nie radzi, układ poziomu 4 musi samodzielnie rozwiązać każdą sytuację w ramach swoich warunków działania. Określenie, wokół którego obraca się to pojęcie, to słowo określonej — samochód jest w pełni autonomiczny, lecz wyłącznie w granicach wyznaczonych z góry.

Granice te opisuje operacyjna dziedzina projektowa, czyli precyzyjny zakres geografii, rodzaju drogi, prędkości, pogody i pory dnia, w którym układ jest zatwierdzony do prowadzenia bez nadzoru. Robotaksówka poziomu 4 może być dopuszczona do działania wyłącznie w obrębie wyznaczonego obszaru określonego miasta, na zmapowanych ulicach, być może z pominięciem ulewnego deszczu lub mgły. W tym zakresie nie jest wymagana żadna uwaga człowieka; nikt nie musi być gotów chwycić za kierownicę, a pojazd może w ogóle nie mieć w kabinie elementów sterowania kierowaniem. Poza dziedziną układ nie odda po prostu kontroli pasażerowi — zamiast tego w ogóle nie wejdzie w taką sytuację albo sprowadzi się do bezpiecznego stanu.

Właśnie ta zdolność do bezpiecznego wycofania się najbardziej odróżnia poziom 4 od poprzedniego szczebla. W obliczu awarii czujnika, przeszkody nie do pokonania lub warunków wykraczających poza dziedzinę układ musi samodzielnie wykonać manewr o minimalnym ryzyku: zwykle zwolnić, zasygnalizować i zjechać na bok do bezpiecznego zatrzymania, a następnie oczekiwać pomocy, nigdy nie polegając na osobie wewnątrz pojazdu. Osiągnięcie tego wymaga znacznej nadmiarowości czujników — nakładających się na siebie lidaru, radaru i kamer — wraz z nadmiarowymi układami obliczeniowymi, hamulcowymi i kierowniczymi, tak aby żadna pojedyncza usterka nie pozbawiła pojazdu zdolności do ochrony samego siebie.

Dla użytkowników skutkiem jest transport całkowicie bez kierowcy w obrębie obsługiwanego obszaru: pasażerowie stają się wyłącznie osobami przewożonymi, a możliwe stają się zastosowania takie jak robotaksówki, autonomiczne wahadłowce i bezzałogowe pojazdy dostawcze. Publiczna usługa przewozów Waymo w kilku amerykańskich miastach to najwyraźniejszy przykład z rzeczywistości, przewożąca płacących pasażerów bez operatora bezpieczeństwa na pokładzie w obrębie zmapowanych stref obsługi. Ekonomika i wygoda są przekonujące właśnie dlatego, że z pętli usunięto koszt i uwagę człowieka.

Praktycznym ograniczeniem jest raczej geografia niż możliwości: samochód poziomu 4 to nie samochód, który potrafi jeździć wszędzie, lecz taki, który potrafi jeździć w dowolnym miejscu w obrębie swojego określonego obszaru na poziomie niewymagającym żadnego nadzoru. Rozszerzanie dziedziny — kolejne miasta, więcej warunków pogodowych, wyższe prędkości, niezmapowane drogi — to centralne wyzwanie inżynieryjne i regulacyjne, i to ono oddziela ten szczebel od poziomu 5, który całkowicie znosi ograniczenie dziedziny. Poziom 4 najlepiej zatem postrzegać jako pełną autonomię uczynioną osiągalną dzięki celowemu ograniczeniu tego, gdzie i kiedy ma zastosowanie.