Перспективы автопилота: революция личного транспорта.

0. Эта статья задумывалась мною давно, но по времени совпала с рядом статей об электромобилях. В частности, мои взгляды существенно совпадают со взглядами товарища kv1 (Перспективный электромобиль - какой он?). Поэтому, хоть к электромобилям я и равнодушен, пару слов о них сказать следует.
   Какие перспективы у электропривода в массовом личном транспорте? На мой взгляд, никаких. С одной стороны, его преимущества очевидны и несомненны: простота, компактность, надёжность, высокий КПД. Я сам бредил электромобилями, будучи юношей. НО: у электромобилей есть узкое место - аккумуляторы, в которое всё и упирается.
   Электроавто могут конкурировать с бензином/дизелем - они (в теории) экологичней и (в теории) имеют более высокий КПД. Но бензин - это анахронизм, будущее транспорта - метан: он и дешевле, и гораздо чище. Поэтому сравним два "автомобиля будущего" - на электричестве и на природном газе.
   У электромотора КПД близок к 100% - это приятно. У самого лучшего компактного дизеля КПД будет вряд-ли выше 45%. Но если предположить, что всё электричество в розетке добывается из газа, то у лучших ПГУ КПД будет не выше 60-63%. Плюс - потери в сетях, плюс - потери при зарядке/разрядке аккумулятора. Так что если (условно) перевести весь автотранспорт на газ - неизвестно, какой вид использования газа (прямой в ДВС или косвенный через электричество) будет эффективней.
   Но к этому надо учесть, что у электро авто есть аккумулятор - дорогой и тяжёлый. Т.е. сравняться с авто на метане электрокар сможет не раньше, чем аккумуляторы по весу и по стоимости сравняются с газобалонным оборудованием. Тогда-то и вступят в силу факторы простоты, надёжности, компактности и экологичности.
   Смогут-ли когда нибудь учёные создать такой аккумулятор? Скорее всего, смогут. Но сделают-ли они это в ближайшие 25-30 лет? Очевидно, что нет. А значит до тех пор электромобили останутся нишевыми игрушками для богатых.

1. Эта статья, в отличие от моих предшествующих, политических - затрагивает основную тему АШ, теорию пика энергоресурсов. Поэтому о баллансе первичной энергии и поговорим. Как эталонную будем рассматривать экономику США.

   Больше трети первичного потребления энергии приходится на нефть. Естественно, вся наша речь лишь о ней - матушке-нефти. Ведь её пик случился в 2008 году, а для газа/угля он случится ещё не скоро. Если говорить о её роли в жизни цивилизации, то можно сказать просто:
   Нефть - это транспорт, и транспорт - это нефть.
   В потреблении топлива транспортом в США примерно по 40% занимают грузовики и личные авто, 15% авиация, и 5% - всё остальное. Сегодня поговорим про личные авто.
   Прежде всего - какова их эффективность? Если вы считаете, что личный автотранспорт малоэффективен, то вы глубоко заблуждаетесь. Всё гораздо хуже. Эффективность личного транспорта смехотворно, абсурдно низка. Можно сказать, что весь личный транспорт, как концепция - это бесполезное разбазаривание ресурсов, и ничего более.
   Среднее авто весит 1.5 тонны. Средний пассажир - 80 кг. Среднее авто возит 1.3 пассажира за поездку (завышенная оценка). КПД среднего мотора - 15%, редко выше. Следовательно, КПД использования топлива при перемещении пассажира из точки А в точку Б:
(80*1.3) / (1500+80*1.3) * 15% = 104/1804*0.15 = 6.5%*15% = 0.97%
   Меньше одного процента! Напомню, что паровой насос Ньюкмена - первый механизм, преобразующий теплоту сгорания в механическую энергию - имел КПД ~0.5%. А если взять "эталонный США" - где и авто тяжелее (пикапы) и моторы попроще - эффективность ньюкменовского насоса может стать и образцовой!
   Коэффициент использования оборудования? В самые-самые часы пик на дороги не выходит больше 7% всего автопарка. Следовательно, суммарный коэффициент - 3-5%, если не меньше.
   Т.е. личные авто - это устройства, которые 95% своей жизни стоят без дела, подобно камням в пустыне. А когда выходят на дороги - тратят безумное количество дорогостоящего топлива для выполнения смехотворно мизерного количества работы. И это не считая того, что в простое авто либо захламляют обочины, либо требуют гаража, а в движении - создают пробки и портят воздух.
   Как же так вышло, как мы пришли к столь плачевной ситуации?

2. Дело в том, что помимо реальной работы, авто выполняет работу и виртуальную - создаёт иллюзию свободы перемещения и видимость изолированности, защищенности от внешнего мира.
   Многим "рационализаторам" почему-то кажется, что главное - это материальные потребности (есть, пить, спать, ... даже размножаться - необязательно). Всё, что сверх этого - навязано "обществом потребления" и при коммунизме будет искоренено хорошим воспитанием.
   Между тем, роль цивилизации - в создании благ вообще, как материальных, так и духовных, в разнообразных сочетаниях: делать жизнь человека более комфортной и безопасной.
   И отказываться от части этих благ в пользу некой "рациональности" - значит идти назад по лестнице прогресса. К примеру, при сравнении общества, в котором превалирует общественный транспорт, с обществом личных авто (как СССР и США), второе всегда будет в выигрыше: оно будет казаться более свободным, комфортным, цивилизованным (даже если по другим параметрам различия в пользу первого).
   Следовательно, автотранспорт будущего должен оставаться индивидуальным, если мы хотим развиваться. (Если случится новое тёмное время - все эти рассуждения будут неактуальны, естественно).

3. На мой взгляд, выход из этого тупика есть, и он не в самоограничении. Есть вариант, при котором автотранспорт станет гораздо более дешёвым и доступным, будет приносить пользователям больше комфорта, при этом будет гораздо менее энергозатратным.
   Путь к этому, как следует из названия - в массовом развитии автопилота, и в связке с этим - всеобщий переход на кар-шеринг. Вместо того, чтобы иметь собственный авто, и самому его водить, каждый будет для поездок вызывать такси на автопилоте.
Чем такая схема будет лучше нынешней? Для начала - разберём себестоимость поездки.
   Стоимость поездки на такси складывается из:
- зарплаты водителя;
- стоимости авто;
- амортизации оборудования;
- стоимости топлива.
а). Зарплата водителя, естественно, умножается на ноль. Уже один этот факт приведёт к тому, что ВСЕ современные автовладельцы перестанут водить. Нынешние массовые авто возможны в основном за счёт того, что их водители - самозанятые, "возят сами себя". Но своё личное время - в любом случае дороже нулевой величины.
б). Стоимость автомобиля останется, скорее всего, прежней. Но делиться она будет не на одного владельца, а на всех пользователей - которых будет в 20 раз больше.
в). Амортизация (замена расходников, починка, мойка, etc.) естественно, подорожает на единицу времени. Но на пассажиро-километр - сократится.
г). Цена топлива сама не упадёт, но у владельцев появится гораздо больше ерзона искать варианты сэкономить.
   Если сейчас цена бензина - это несколько процентов стоимости владеения авто, то у владельцев роботакси эти затраты будут составлять половину всех расходов, если не больше.
   Разнообразие путей экономии ограничено только фантазией владельца. Кто-то переведёт транспорт на метан (многократная экономия), кто-то на электротягу (экономия сомнительна), кто-тона водород или сжатый воздух (неизведанная территория). Найдут свою нишу, я уверен, даже газогенераторные авто на дровах, угле, или хоть кизяках. Если это даёт экономию - это пойдёт в серию.
   Итого: из четырёх составляющих одна пропадёт вовсе, три других уменьшатся в разы. Суммарная стоимость пассажиро-километра уменьшится в 10 раз, если не больше. Если сейчас километр поездки обходится в 3 рубля только за бензин, то будет стоить - 2 рубля за всё. Причём это такси: оно забирает тебя у дверей и довозит до дверей. А стоит - как поездка на автобусе, если не дешевле.
   Кто после такого сам захочет сесть за руль? Или проехаться на маршрутном автобусе? Или даже спуститься в метро? Такси на автопилоте (для краткости - роботакси) полностью ликвидируют массовый личный транспорт как концепцию.
   Конечно, личные авто ещё некоторое время сохранятся, как предмет роскоши. Но ведь роскошный авто можно так-же взять в аренду: это не только дешевле, но и удобней. Останутся только коллекционные экземпляры, но они в уличном движении не участвуют.

4. Может возникнуть естественное возражение:если все (кто сейчас движутся на автобусе или на метро) сядут на авто, все города мира разом встанут в бесконечной пробке. Так ли это? Не совсем.
   Полный перевод городского транспорта на роботакси будет означать очень существенное повышение пропускной способности дорог.
   Во-первых, повысится наполняемость. Сейчас 4-х местный авто везёт 1.3 пассажира, в будущем 2-х местный будет везти 1.5.
   Во-вторых, все авто будут действовать как единый организм: перекрёстки будут преодолеваться гораздо быстрее. За один промежуток зелёного светофора под него проедет в разы больше машин, чем сейчас. Никаких брошенных на обочине, или вставших на перекрёстке. При высокой загруженности - автопилот оперативно найдёт объездные маршруты.
   В-третьих, скорость перемещения машин по городу сильно возрастёт: не со скоростью гужевой повозки, как сейчас, а нормальные 40-50 км/ч в среднем по маршруте. Следовательно, по тем же дорогам в единицу времени  пройдёт больше машин.
   В итоге пропускная способность дорог возрастёт, возможно, десятикратно (если не больше): в большинстве городов дорожная сеть окажется избыточной.

   Роботизация транспорта будет иметь ряд глобальных последствий:
а). Прежде всего, путь ко всеобщей автомобилизации откроется для бедных стран (Индия, страны Африки, etc.), что усилит их экономически и сделает более цивилизованными.
б). Мобильность городских жителей (внутри города) сильно вырастет. Та поездка, на которую сейчас тратится пол-часа, будет совершаться за 3-5 минут, и с большим комфортом. Горожане смогут жить достаточно далеко в пригороде. К примеру: сейчас средний москвич, живя далеко от свей работы (15 км, допустим) тратит каждый день на дорогу 1.5-2 часа туда и обратно (бывает и хуже). В условиях нового транспорта он сможет за это время преодолеть до 500 километров (скоростные автобаны), причём не держаться за руль, и не толкаться в подземке, а заниматься своими делами: почитать, поспать, пообщаться по сети.
   Облик городов сильно изменится: они станут похожи на американскую "subtopia", только ещё масштабнее. Цена недвижимости в центрах мегаполисов сильно упадёт.
в). Наконец, затраты первичной энергии. Если КПД автотранспорта повысится до сколь нибудь вменяемых величин (15-20%), его доля в общем балансе потребления нефти упадёт до единиц процентов. Следовательно, до четверти нынешнего потребления нефти высвободится. Конечно, ждать падения цен не стоит: это случится нескоро, лет через 20-25, и Эпоха Иссыхающей Нефти будет к тому времени в самом разгаре.
   Плюс по мелочи: машины исчезнут с обочин. Парковочные стоянкибудут располагаться вдали от взглядов. Больше места для людей, для озеленения, для украшения пространства.

5. Когда это всё случится?
   Первые полноценные системы, в рамках одного города, заработают лет через 5. После этого распространение будет подобно цепной реакции.
   Первым будет какой нибудь маленький городишко где нибудь в Подмосковье, или в глубинах Оклахомщины, или в Восточной Европе. Переоборудование городской инфраструктуры потребует немалых затрат. Может какой-нибудь Гугл заплатит за эксперимент, или власти города просто захотят отмыть доходы/попилить бюджет. Будет это, к примеру, в конце 2021 года, и об этом даже не напишут в газетах. Но в конце 2022 года таких городков по планете станет 10. В конце 2023 - 100. И далее в том же темпе.
   Ведь что для этого нужно? Нужен обычный авто, который нужно переоборудовать на метан, и поставить автопилот: это будет стоить не больше 10-15% от цены нового автомобиля. После этого можно выпускать его на улицу и грести деньги лопатой: не только обычные такси, но и поездки на личных машинах будут несопоставимы по цене и комфорту.
   Весь мир "переобуется" лет за 15, вряд-ли дольше.

6. Из следствий я не упомянул лишь реакцию нынешнего автомобильного лобби. Просто потому, что не знаю, какой она будет.
   Ведь для действующего автобизнеса (но не для экономики в целом!) это будет полная катастрофа, армагеддон. Выпуск новых авто сократится в 10-20 раз. Выпуск деталей - в разы. Производство топлива (и акцизы с него!) тоже в разы.
   Можно, конечно, попытаться остановить ход прогресса. Но как? Как посадить джинна обратно в бутылку? То, что уже сейчас делают десятки команд по всему миру (серьёзные команды, с серьёзным финансированием), через 5 лет будут делать китайские дети в гараже за еду.
   Прогресс - он такой.