Tools

Сименс УкраинаСименс Украина

Site ExplorerSite Explorer
Close site explorer

Автономное движение будущего

23 февраля 2018 г.

Car2X обеспечивает возможность обмена информацией между автомобилем и другими транспортными средствами, а также между автомобилем, дорожными знаками и светофорами.

В ближайшие 20 лет система дорожного движения претерпит кардинальные изменения, считают эксперты. Беспилотные автомобили и цифровая транспортная инфраструктура прочно войдут в нашу жизнь. Но для внедрения новых технологий необходимо преодолеть целый ряд препятствий. Над этим работают специалисты Siemens из Австрии.

Сегодня автомобили с автономным управлением тестируются на автобанах и улицах городов по всему миру: в Германии, Швеции, Калифорнии. В Австрии роботизированные автомобили уже совершили первые поездки в Зальцбурге и Штирии. В 2018 году в экспериментальном районе Вены Асперн Зеештадт начнутся долгосрочные испытания беспилотного микроавтобуса, который будет курсировать по одному из автобусных маршрутов. Такие микроавтобусы – идеальное транспортное решение для «последней мили» – участка между входной дверью и, к примеру, станцией метро. В рамках проекта auto.Bus – Seestadt концерн Siemens в сотрудничестве с австрийским технологическим институтом (AIT) и транспортной компанией Wiener Linien разрабатывает мультимодальную сенсорную 3D-систему, которая позволит улучшить способность автономных транспортных средств обнаруживать препятствия. Пока они курсируют только по предопределенным маршрутам с относительно низкой скоростью – не более 20 км/час, чтобы в случае сбоя в системе обнаружения препятствий осуществить быструю остановку.

Повышение точности с 3 м до 15 см

Получать оперативную информацию о дорожно-транспортных происшествиях, ремонтных работах или приближении транспортных средств специального назначения автомобиль может от придорожных устройств по беспроводной сети.

Способность автономных транспортных средств распознавать препятствия, безусловно, очень важна. Но не менее важной для обеспечения безопасности движения является возможность определение их точного местоположения. Например, при смене полосы движения или повороте налево, необходимо знать не только конечную цель автономного автомобиля, но и точное место его нахождения. Сегодня местоположение можно определить с точностью до 3 м. Но в сложных погодных условиях – дождь, снег, гололед – система навигации, состоящая из камер и радиолокационных станций, иногда полностью отказывает, и автомобиль вынужден остановиться. Задачу по обеспечению движения без остановок должен решить проект ACTIVE – Autonomous Car To Infrastructure communication mastering adVerse Environments (Коммуникации между автономным автомобилем и инфраструктурой для распознавания опасного окружения). Siemens совместно с компаниями Virtual Vehicle и Infineon изучает возможность определять местоположение транспортного средства с точностью до 15 см даже в плохую погоду. Основой для исследования послужила коммуникационная технология автомобиль-инфраструктура Car2X (car-to-infrastructure). Car2X предусматривает возможность обмена информацией между автомобилем и другими транспортными средствами, а также между автомобилем, дорожными знаками и светофорами. Центральная система управления и придорожные блоки, установленные, в частности, возле светофоров, обеспечивают коммуникационный интерфейс между автомобилями и инфраструктурой. В результате возникает беспроводная сеть, в которую за считанные доли секунды поступает информация о дорожно-транспортных происшествиях, ремонтных работах или приближении транспорта специального назначения, которому необходимо уступить дорогу. Фритц Каслаттер, специалист по технологии Car2X из подразделения корпоративных технологий Siemens, объясняет, как можно будет использовать придорожные блоки для определения точного местоположения автомобиля: «Каждые 100 миллисекунд транспортное средство будет передавать данные о своем местоположении на придорожный блок. Если мы дополнительно оснастим эти устройства GPS-приемниками, то сможем рассчитать угол приема сигнала от транспортного средства, а значит понять, под каким углом автомобиль приближается к устройству, и сравнить эту информацию с данными GPS. В результате мы получим информацию для коррекции местоположения, которую отправим обратно на автомобиль с подробной картой окружения и информацией о фазах светофора».

Чтобы передаваемая информация имела географическую привязку, нужны точные и актуальные цифровые дорожные карты. Традиционные карты дают довольно упрощенное представление о дорожных условиях: количество полос и направление движения, например, не всегда являются очевидными. В проекте LaneS под руководством компании Trafficon был разработан метод, позволяющий при помощи GNSS (глобальная навигационная спутниковая система) автоматически генерировать высокоточные дорожные карты с указанием числа полос на основе карт традиционных. Так как приемники сигналов GNSS, в частности, смартфоны, широко распространены, генерировать дорожные карты можно легко и недорого.

«От цифровизации транспортной системы и коммуникации между участниками дорожного движения выиграют операторы инфраструктуры и органы управления дорожным движением, поскольку это позволит более эффективно контролировать транспортные потоки. В то же время новые предложения в сфере мобильности создадут условия для более комфортного и быстрого движения», – считает Карин Крашль-Хиршманн из подразделения Siemens Mobility. Большие объемы генерируемых данных необходимо обрабатывать и защищать в режиме реального времени. Чтобы сообщения нельзя было изменить, вся информация должна сопровождаться электронной подписью. Кроме того, придорожные блоки должны четко идентифицировать автобусы и транспортные средства с синим проблесковым сигналом, чтобы обеспечить им приоритет в движении. В рамках проекта European Corridor – Austrian Testbed for Cooperative Systems (ECo-AT, «Европейский коридор – австрийский испытательный полигон для кооперативных систем») на экспериментальной трассе длиной 1 300 км из Роттердама через Франкфурт в Вену проводят тестирование технологии сетевого дорожного движения. На венском участке трассы установлено 19 придорожных блоков и пять светофоров. Здесь Siemens в сотрудничестве с дорожным оператором ASFINAG и несколькими автопроизводителями изучает возможность обмена информацией о препятствиях или неизбежных авариях между транспортными средствами и инфраструктурой в течение нескольких миллисекунд.

Специалисты по транспорту считают, что до того момента, когда автономные поездки от двери до двери с человеком в роли сопровождающего или пассажира станут реальностью, нас ожидает длительный переходной период смешанного движения.

Согласование и взаимодействие

Специалисты считают, что до того момента, когда автономные поездки от двери до двери с человеком в роли сопровождающего или пассажира станут реальностью, нас ожидает длительный переходной период смешанного движения. На этом этапе беспилотные и управляемые человеком транспортные средства должны коммуницировать друг с другом и координировать свои действия. Эта тема исследуется в рамках проекта INFRAMIX, финансирование которого осуществляет Еврокомиссия. 11 европейских компаний и научно-исследовательских институтов из автотранспортной сферы разрабатывают физические и цифровые методы воздействия и модели для создания «гибридной» дорожной инфраструктуры, рассчитанной на транспортные средства обоих типов. Апробация новых технологий в реальных условиях начнется с 2019 года на отдельных участках автомагистралей в Австрии, Испании и Германии.

Что касается автоматизации, то тут рельсовый общественный транспорт намного опережает автомобильный. Его эксплуатация в автоматическом режиме возможна уже сегодня. Требуется лишь установить новые системы предупреждения в местах пересечения с автомобильными дорогами и на случай возникновения неожиданных препятствий на путях. Siemens разрабатывает системы-ассистенты вождения, которые обеспечат связь между железнодорожным транспортом, инфраструктурой и автомобилями. В будущем при приближении к необорудованному железнодорожному переезду, автомобиль будет своевременно проинформирован о необходимости остановиться. Это позволит исключить аварии, вызванные плохой видимостью поезда и избежать ДТП со смертельным исходом.