Autonomní řízení

Rozbalit box

Obsah boxu

Autonomní řízení (také samořízení nebo autonomní vozidlo) označuje schopnost vozidla provozu bez nutnosti zásahu lidského řidiče. Takové vozidlo využívá komplexní systém senzorů, kamer, radarů a Lidaru v kombinaci s umělou inteligencí a pokročilými algoritmy k vnímání okolního prostředí, vyhodnocování dopravní situace a provádění jízdních manévrů. Cílem je zvýšení bezpečnosti silničního provozu, snížení dopravních zácp a zpřístupnění mobility širšímu okruhu lidí.

Technologie se dělí do šesti úrovní podle míry automatizace, jak je definovala mezinárodní organizace SAE International. Tyto úrovně sahají od úplné absence automatizace (úroveň 0) až po plně autonomní vozidlo, které nepotřebuje volant ani pedály (úroveň 5). V roce 2025 je nejrozšířenější technologií úroveň 2 a začíná se prosazovat úroveň 3, která umožňuje řidiči dočasně se nevěnovat řízení.

⏳ Historie

Koncept vozidla schopného samostatného pohybu je starší, než by se mohlo zdát. První pokusy se datují již do 20. let 20. století.

20. a 30. léta: V roce 1925 byl v New Yorku představen rádiem řízený vůz American Wonder, který byl ovládán na dálku z jiného vozidla. Na světové výstavě v roce 1939 představil General Motors vizi automatizované dálnice, kde by vozidla byla vedena elektromagnetickými poli z vozovky.
50. a 60. léta: General Motors pokračoval ve svých experimentech a v roce 1958 představil koncept Firebird III, který obsahoval systém automatického navádění.
80. léta: Skutečný průlom nastal s rozvojem počítačů. V roce 1984 vyvinula Carnegie Mellon University první autonomní vozidlo nazvané ALV (Autonomous Land Vehicle), které využívalo lasery a kamery pro orientaci v prostoru. V Německu v téže době Ernst Dickmanns přestavěl Mercedes-Benz na autonomní vozidlo schopné jízdy po dálnici.
90. léta: V roce 1995 tým z Carnegie Mellon University uskutečnil cestu napříč USA s upraveným Pontiacem, který řídil počítač na 98,2 % trasy.
21. století: Zásadní zlom přinesla soutěž DARPA Grand Challenge (2004, 2005, 2007), která motivovala mnoho týmů k vývoji autonomních technologií. Z těchto soutěží vzešlo mnoho inženýrů, kteří později stáli u zrodu projektů společností jako Google (dnes Waymo) a Uber. Od roku 2010 se do vývoje masivně zapojily automobilky jako Tesla, Audi, BMW a technologické firmy, což vedlo k rychlému pokroku v oblasti senzorů, výpočetního výkonu a umělé inteligence.

⚙️ Jak to funguje

Autonomní vozidlo funguje na principu neustálého cyklu vnímání, rozhodování a akce, který probíhá mnohokrát za sekundu. Tento proces lze rozdělit do několika klíčových kroků:

Vnímání okolí: Vozidlo využívá sadu senzorů k vytvoření detailní 3D mapy svého okolí v reálném čase.
- Lidar (Light Detection and Ranging): Vysílá laserové paprsky a měří jejich odrazy, čímž vytváří přesný trojrozměrný model okolí. Je klíčový pro detekci tvaru a vzdálenosti objektů.
- Radar: Využívá rádiové vlny k detekci vzdálenosti a rychlosti ostatních vozidel, a to i za špatného počasí (mlha, déšť).
- Kamery: Poskytují vizuální informace, které jsou nezbytné pro rozpoznávání dopravních značek, semaforů, jízdních pruhů a klasifikaci objektů (chodci, cyklisté).
- Ultrazvukové senzory: Fungují na krátkou vzdálenost a používají se především při parkování a detekci objektů v bezprostřední blízkosti vozu.
- GPS a inerciální měřicí jednotky (IMU): Poskytují přesné údaje o poloze, rychlosti a orientaci vozidla.
Zpracování dat a rozhodování: Data ze všech senzorů jsou sloučena (tzv. senzorová fúze) a zpracována výkonným palubním počítačem. Pomocí algoritmů strojového učení a umělé inteligence systém identifikuje objekty, předvídá jejich chování a na základě dopravních předpisů a bezpečnostních pravidel plánuje optimální trajektorii a jízdní manévry (zrychlení, brzdění, změna směru).
Ovládání vozidla: Na základě rozhodnutí řídicího systému jsou vysílány elektronické signály k aktuátorům, které ovládají řízení, brzdy a akcelerátor.

🚦 Úrovně autonomie (SAE)

Mezinárodní Společnost automobilových inženýrů (SAE International) definovala šest úrovní automatizace řízení, které se staly celosvětovým standardem.

Úroveň 0: Žádná automatizace - Řidič provádí veškeré úkony. Systém může poskytovat varování (např. systém varování před kolizí), ale nezasahuje do řízení.
Úroveň 1: Asistence řidiči - Systém může ovládat buď řízení, nebo rychlost vozidla, ale ne obojí současně. Typickým příkladem je adaptivní tempomat nebo asistent pro udržení v jízdním pruhu.
Úroveň 2: Částečná automatizace - Systém může současně ovládat řízení i rychlost. Řidič však musí neustále sledovat provoz a být připraven kdykoliv zasáhnout. Sem patří například pokročilé systémy jako Tesla Autopilot nebo parkovací asistenti.
Úroveň 3: Podmíněná automatizace - Vozidlo dokáže v určitých podmínkách (např. na dálnici) řídit zcela samo a řidič se nemusí plně věnovat řízení. Musí však být schopen na výzvu systému v řádu sekund převzít kontrolu. Toto je první úroveň, kde odpovědnost za řízení přechází za specifických podmínek z člověka na systém.
Úroveň 4: Vysoká automatizace - Vozidlo je schopno zcela samostatné jízdy ve vymezené oblasti (tzv. geofencing) a za určitých podmínek. Nepotřebuje zásah řidiče, a pokud systém narazí na problém, který nedokáže vyřešit, dokáže bezpečně zastavit. Příkladem jsou robotaxi služby v některých městech.
Úroveň 5: Plná automatizace - Vozidlo je schopné samostatné jízdy za všech podmínek a na jakékoliv silnici, kde může legálně jezdit člověk. V takovém vozidle již nemusí být volant ani pedály. Jde o konečný cíl vývoje, který je stále ve fázi vize.

⚖️ Legislativa a etika

Rozvoj autonomního řízení přináší komplexní právní a etické výzvy.

Legislativa

Právní rámec se po celém světě teprve utváří. Klíčovou otázkou je odpovědnost za dopravní nehodu. Zatímco u úrovní 0-2 je plně odpovědný řidič, od úrovně 3 se odpovědnost může přesouvat na výrobce vozidla nebo softwaru. V Evropské unii byl v roce 2025 přijat legislativní balíček "Automated Mobility Package", který sjednocuje pravidla pro homologaci a provoz autonomních vozidel napříč členskými státy. V České republice byla v roce 2025 schválena novela zákona, která od 1. ledna 2026 umožňuje provoz vozidel s úrovní autonomie 3 na vybraných úsecích, typicky na dálnicích. Řidič se v autonomním režimu nemusí věnovat řízení, ale musí být připraven na výzvu převzít kontrolu.

Etika

Nejznámějším etickým dilematem je tzv. tramvajový problém (Trolley Problem), aplikovaný na autonomní vozidla. V situaci, kdy je nehoda nevyhnutelná, musí algoritmus rozhodnout, jak minimalizovat škody. Má vozidlo chránit své pasažéry za každou cenu, nebo se má snažit zachránit co nejvíce lidských životů, i kdyby to znamenalo obětovat svého pasažéra? Další otázky se týkají například toho, zda má systém při rozhodování zohledňovat věk nebo počet osob. V současnosti neexistuje globální shoda na řešení těchto problémů a automobilky se implementaci takových rozhodovacích mechanismů spíše vyhýbají kvůli potenciálním právním důsledkům.

🚗 Klíčoví hráči a současný stav (2025)

Trh s autonomními vozidly je vysoce konkurenční a zahrnuje jak tradiční automobilky, tak technologické giganty.

Waymo (dceřiná společnost Alphabetu): Je považována za jednoho z lídrů v oboru. Provozuje komerční služby robotaxi (úroveň 4) v několika amerických městech, například ve Phoenixu a San Franciscu.
Cruise (většinový vlastník General Motors): Podobně jako Waymo se zaměřuje na služby autonomních taxi ve městech USA.
Tesla: Propaguje svůj systém "Full Self-Driving" (FSD), který se navzdory názvu řadí spíše do pokročilé úrovně 2. Tesla se odlišuje tím, že primárně spoléhá na kamery (počítačové vidění) a odmítá technologii Lidar.
Mercedes-Benz: Jako jedna z prvních automobilek získala v Německu a některých státech USA certifikaci pro prodej vozů s úrovní 3 (systém Drive Pilot).
Čínské společnosti: Firmy jako Baidu (projekt Apollo), Pony.ai nebo automobilka BYD masivně investují do vývoje a testují autonomní vozidla v mnoha čínských městech, přičemž se očekává, že Čína bude v příštích letech jedním z nejrychleji rostoucích trhů.
Ostatní: Do vývoje investují také společnosti jako Apple (projekt Titan), Uber a téměř všechny velké automobilky. V Česku se vývojem zabývá například brněnská firma Roboauto.

V roce 2025 dominují trhu vozidla s úrovní 2. Systémy úrovně 3 jsou legálně dostupné na omezených trzích a jejich rozšíření se očekává v následujících letech. Úroveň 4 je omezena na pilotní projekty a komerční provoz v geograficky vymezených oblastech.

💡 Pro laiky: Auto, které řídí samo?

Představte si auto jako velmi chytrého robota na kolech. Místo očí má kamery, radary a lasery (Lidar), kterými neustále skenuje svět kolem sebe – ostatní auta, lidi, značky i čáry na silnici. Všechny tyto informace posílá do svého mozku, což je supervýkonný počítač.

Tento počítač, vybavený umělou inteligencí, funguje jako zkušený řidič. Rozumí pravidlům silničního provozu, umí předvídat, co udělají ostatní (například že dítě s míčem může vběhnout do silnice), a na základě toho bleskově rozhoduje, co dělat dál. Řekne si: "Teď musím trochu přibrzdit, protože auto přede mnou zpomaluje," nebo "Je bezpečné předjet, změním pruh." Poté pošle pokyny "rukám a nohám" auta – tedy volantu, brzdám a plynu – a auto plynule provede manévr.

Celé se to děje neuvěřitelně rychle, mnohokrát za sekundu. Díky tomu dokáže auto reagovat rychleji a přesněji než člověk, který může být unavený nebo nepozorný. Cílem je, abyste si jednoho dne jen sedli do auta, řekli "Dovez mě do práce" a mohli si číst knihu, zatímco auto všechno zařídí samo.

🔮 Budoucnost

Budoucnost autonomního řízení slibuje revoluci v dopravě, ale její plná realizace bude postupná.

Krátkodobý horizont (do roku 2030): Očekává se masivnější rozšíření vozidel úrovně 3 na dálnicích a v dobře zmapovaných oblastech. Služby robotaxi (úroveň 4) se pravděpodobně rozšíří do více měst po celém světě.
Dlouhodobý horizont (po roce 2035): Plně autonomní vozidla (úroveň 5) se pravděpodobně stanou běžnější, což by mohlo vést k zásadním společenským změnám. Mezi ně patří pokles významu vlastnictví automobilu ve prospěch sdílených služeb mobility, transformace městské infrastruktury (méně parkovacích míst) a zánik profesí spojených s řízením (taxikáři, řidiči kamionů).
Výzvy: Hlavními překážkami zůstávají vysoké náklady na technologii, zajištění stoprocentní bezpečnosti za všech podmínek (např. extrémní počasí), legislativní a etické otázky a kybernetická bezpečnost.

Předpovědi naznačují, že do roku 2035 by mohly autonomní vozy tvořit významný podíl na trhu s novými vozidly.

Zdroje

inSmart.cz Autonomnirizeni.cz Autonomnirizeni.cz E15.cz Autohled.cz Autonomnirizeni.cz ČT24 EV Magazin MD Elektronik Auto-Moto magazín Akademie věd České republiky Autonomnirizeni.cz AUTOCENTRUM Jičín Auto.cz Elektrickevozy.cz Médium.cz Auto-Moto magazín TESLAFAN Auto-Moto magazín Autoforum.cz Aloha Auto Dostupný advokát Seznam Zprávy Centrum dopravního výzkumu YouTube Wikipedia [https.usetreno.cz/magazin/autonomni-vozidla-v-roce-2025-03-2024] Ušetřeno.cz] Autonomnirizeni.cz PostNext oneindustry Dachser Seznam Zprávy BusinessInfo.cz