Không còn chỉ xuất hiện trên các bộ phim bom tấn hay trong tưởng tượng, công nghệ xe tự lái đang dần trở thành hiện thực tại một số quốc gia trên thế giới và ngay cả ở Việt Nam. Trong bài viết này, hãy cùng Elcom tìm hiểu xe tự hành là gì, cách hoạt động cũng như các tính năng, ưu nhược điểm của nó.

1. Xe tự hành - xe tự lái là gì?

Xe tự lái (hay còn gọi là xe tự hành) là loại phương tiện tự lái được trang bị cảm biến, camera, radar, GPS và trí tuệ nhân tạo - AI (Artificial Intelligence) để có thể tự động điều khiển và di chuyển mà không cần sự can thiệp của con người. Loại xe này có khả năng đọc và phân tích dữ liệu từ môi trường xung quanh để đưa ra quyết định chính xác về tốc độ, hướng đi và tránh các vật cản trong quá trình di chuyển.

Các hãng sản xuất xe hơi hàng đầu thế giới như Tesla,  Audi, Volkswagen, General Motors đang triển khai sản xuất và thử nghiệm các mô hình xe tự hành với mong muốn loại phương tiện này chính là tương lai của giao thông thông minh.

2. Xe tự hành hoạt động như thế nào?

Các phương tiện tự lái hoạt động dựa trên việc sử dụng các hệ thống cảm biến như camera, radar, lidar, GPS, v.v.. Dữ liệu thu thập được xử lý AI để nhận dạng tất cả các vật thể như: Đèn giao thông, biển báo giao thông, cây cối, lề đường, người đi bộ và các vật thể khác trong môi trường xung quanh, đồng thời, dự đoán hành động tiếp theo của chúng để từ đó phân tích, đưa ra các quyết định điều khiển xe: Điều chỉnh tốc độ, phanh, bẻ lái và đỗ xe. Tất cả những thao tác này của hệ thống lái diễn ra rất nhanh chóng - thường chưa đến một giây. 

3. Tính năng của xe tự hành

Xe tự hành có nhiều tính năng hữu ích, giúp người lái chủ động hơn và cải thiện tính an toàn trên đường, bao gồm: 

• Tự điều khiển, tự đỗ: Xe có khả năng tự động điều khiển một cách chính xác, an toàn. Thay vì phải ngồi sau vô lăng và tập trung cao độ để quan sát đường đi, người lái có thể thả lỏng cơ thể, làm việc khác khi xe tự động lái.

• Dự đoán và tránh vật cản: Các cảm biến tích hợp cùng hệ thống máy tính tiên tiến giúp xe tự hành tránh vật cản trên đường bằng cách phát hiện, phán đoán, đồng thời thực hiện một loạt thao tác khẩn cấp để tránh va chạm. Tính năng này giúp giảm thiểu tai nạn giao thông do người lái xao nhãng và không kịp phản ứng trước những tình huống bất ngờ.

• Công nghệ kết nối: Hiện nay, hầu hết mô hình xe tự hành có khả năng kết nối với nhiều loại thiết bị di động như máy tính xách tay (laptop), điện thoại thông minh (smartphone), máy tính bảng, v.v, thông qua nền tảng điện toán đám mây và các cơ sở dữ liệu khác để truy xuất thông tin và chia sẻ thông tin trong thời gian thực. 

• Hệ thống nhận dạng giọng nói và tương tác với người lái: Ô tô tự hành sử dụng công nghệ AI cùng các thuật toán nhận dạng giọng nói để xác định câu lệnh hoặc hướng dẫn được phát ra bởi người lái. Khi được kích hoạt, hệ thống này có thể trả lời câu hỏi, thực hiện một số lệnh đơn giản như mở cửa hoặc điều chỉnh nhiệt độ, thậm chí có thể giúp người lái tìm đường.

Bên trong một chiếc xe tự hành Tesla Model S (Nguồn ảnh: Internet)

4. Các cấp độ của xe tự hành

Hiện nay, có 6 cấp độ xe tự hành được xác định bởi Hiệp hội kỹ sư ô tô Hoa Kỳ (SAE - Society of Automobile Engineers). Các cấp độ này được mô tả như sau: 

• Cấp độ 0 - Không có chức năng tự lái: Xe chỉ có một số hệ thống hỗ trợ lái như hệ thống cảnh báo va chạm, giám sát tốc độ và khoảng cách giữa các xe.

• Cấp độ 1 - Hỗ trợ người lái: Xe có khả năng tự động hóa một số chức năng như: Duy trì tốc độ và khoảng cách với xe trước, tuy nhiên người lái vẫn phải kiểm soát toàn bộ tình huống lái xe.

• Cấp độ 2 - Tự lái một phần: Xe có khả năng tự điều khiển tốc độ, giảm tốc độ, đổi hướng và đỗ xe trong một số trường hợp nhất định, nhưng người lái vẫn phải can thiệp khi cần thiết.

• Cấp độ 3 - Tự lái có điều kiện, có người lái: Xe có khả năng tự hành trong một số điều kiện nhất định như đường cao tốc hoặc địa hình khó khăn, nhưng vẫn cần sự giám sát của lái xe.

• Cấp độ 4 - Tự lái có điều kiện, không người lái: Xe có khả năng tự động lái và giám sát tình huống một cách độc lập, nhưng chỉ có thể hoạt động trong những điều kiện đường xá nhất định.

• Cấp độ 5 - Tự lái hoàn toàn, không người lái: Xe có khả năng tự lái hoàn toàn mà không cần bất kỳ sự giám sát nào của con người.

5. Ưu nhược điểm của xe tự hành

Xe tự lái được dự báo là tương lai của giao thông thông minh bởi những ưu điểm mà nó mang lại:

• Giảm thiểu tai nạn giao thông: Theo Bộ Giao thông Vận tải Việt Nam, năm 2022, cả nước xảy ra 11.450 vụ tai nạn giao thông, trong đó, 6.384 người tử vong, bị thương 7.804 người với chi phí thiệt hại lên đến hàng chục nghìn tỷ đồng. Sự hỗ trợ của xe tự hành sẽ giúp giảm thiểu tình trạng này bởi tính năng tự động dự đoán và tránh các vật cản bất ngờ mà người lái không kịp phản ứng chỉ trong một phần vài giây, giúp lưu thông trên đường một cách an toàn. 

• Tiết kiệm thời gian và tăng năng suất: Trong quá trình lưu thông trên đường, người lái có thể rảnh tay, dùng thời gian còn lại để làm việc khác hoặc thư giãn. Ngoài ra, xe tự hành cũng góp phần giảm thiểu tình trạng kẹt xe, giúp cho hệ thống giao thông diễn ra trơn tru và nhịp nhàng hơn, tiết kiệm thời gian di chuyển.

• Giảm ô nhiễm: Xe tự hành được thiết kế nhằm tối ưu hóa hiệu năng khi tăng tốc và phanh, giúp tăng hiệu suất sử dụng nhiên liệu đồng thời giảm khí thải carbon, hạn chế ô nhiễm môi trường. 

Ngoài những lợi ích của xe tự lái, loại phương tiện này cũng có những nhược điểm nhất định, bao gồm:

• Giá thành đắt đỏ: Xe tự hành được trang bị nhiều công nghệ mới nhất như trí tuệ nhân tạo, cảm biến radar, lidar, camera, GPS, nên giá thành rất đắt đỏ và vượt ngoài khả năng tài chính của đa số người dân hiện nay.

• Chưa thực sự hoàn hảo: Các hãng xe vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và  thử nghiệm công nghệ xe tự hành, vậy nên khuyết điểm như khả năng nhận dạng đối tượng, phán đoán và phản ứng trước tình huống bất ngờ, thời tiết xấu, v.v, vẫn còn chưa thực sự hoàn thiện. Tất nhiên, không thể loại trừ trường hợp người lái hoàn toàn mất kiểm soát trong quá trình lái xe dẫn đến nhiều vụ tai nạn thương tâm do xe tự lái gây ra.

• Quy định pháp lý: Hiện nay, hệ thống văn bản pháp luật cũng như quy định về quy chuẩn, tiêu chuẩn của nhiều quốc gia trên thế giới, trong đó có Việt Nam chưa đề cập đến xe tự hành hoặc phương tiện tương tự. Vì vậy, việc lưu thông xe tự hành trên đường vẫn còn gặp nhiều trở ngại do thiếu khung pháp lý để điều chỉnh.

Chiếc xe Uber gây tai nạn khi đang trong chế độ tự lái ở tiểu bang Arizona, Hoa Kỳ (Nguồn ảnh: Internet)

6. Ứng dụng của xe tự hành

Hiện nay, xe tự hành hoàn toàn được nghiên cứu phát triển nhằm giải quyết nhiều vấn đề về giao thông: Từ giảm thiểu tai nạn, hạn chế tắc đường và tiết kiệm thời gian cho người dân cho đến hỗ trợ người khuyết tật có thể lái xe một cách an toàn. 

Bên cạnh đó, các mô hình xe tự hành khác nhau đã được sáng chế nhằm mục đích hỗ trợ quá trình sản xuất, vận chuyển cũng như phục vụ khám phá - khai thác bên ngoài vũ trụ. Các nhà khoa học đã nghiên cứu và đưa thành công xe tự hành vào nhiều hành tinh và khác nhau, trong đó có sao Hỏa. Nhiệm vụ của xe tự hành trên sao Hỏa bao gồm việc thu thập mẫu đất đá, phân tích bề mặt địa hình, tìm kiếm sự sống trên hành tinh này.

Hình ảnh tia Mặt Trời được chụp lần đầu tiên bởi xe tự hành trên sao hỏa Curiosity (Nguồn ảnh: Internet)

Kết luận

Trong tương lai, xe tự hành được dự báo sẽ là một trong những bước tiến đột phá  của ngành công nghiệp xe hơi. Tính năng của xe tự hành giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào người lái và tăng tính an toàn cho người tham gia giao thông.

Mặc dù đã có những tiến bộ đáng kể trong việc phát triển công nghệ xe tự hành, tuy nhiên, việc triển khai và thí điểm loại hình xe này trong thực tế vẫn còn nhiều thách thức, đòi hỏi có sự đầu tư lớn về nguồn lực và thời gian.

Bạn nghĩ xe tự lái sẽ có tác động gì đến giao thông trong tương lai?