Автономний рух майбутнього

23 лютого 2018 р.

Car2X забезпечує можливість обміну інформацією між автомобілем та іншими транспортними засобами, а також між автомобілем, дорожніми знаками і світлофорами.

У найближчі 20 років система дорожнього руху зазнає кардинальних змін, вважають експерти. Безпілотні автомобілі та цифрова транспортна інфраструктура міцно увійдуть в наше життя. Але для впровадження нових технологій необхідно подолати цілий ряд перешкод. Над цим працюють фахівці Siemens з Австрії.

Сьогодні автомобілі з автономним управлінням тестуються на автобанах і вулицях міст по всьому світу: в Німеччині, Швеції, Каліфорнії. В Австрії роботизовані авто вже зробили перші поїздки в Зальцбурзі та Штирії. У 2018 році в експериментальному районі Відня Асперн Зеештадт почнуться довгострокові випробування безпілотного мікроавтобуса, який курсуватиме по одному з автобусних маршрутів. Такі мікроавтобуси - ідеальне транспортне рішення для «останньої милі» - ділянки між вхідними дверима і, наприклад, станцією метро. В рамках проекту auto.Bus - Seestadt концерн Siemens у співпраці з австрійським технологічним інститутом (AIT) і транспортною компанією Wiener Linien розробляє мультимодальну сенсорну 3D-систему, яка дозволить поліпшити здатність автономних транспортних засобів виявляти перешкоди. Поки вони курсують тільки по визначеним маршрутам з відносно низькою швидкістю - не більше 20 км / годину, щоб в разі збою в системі виявлення перешкод здійснити швидку зупинку.

Підвищення точності з 3 м до 15 см

Отримувати оперативну інформацію про дорожньо-транспортні пригоди, ремонтні роботи або наближення транспортних засобів спеціального призначення автомобіль може від придорожніх пристроїв по бездротовій мережі.

Здатність автономних транспортних засобів розпізнавати перешкоди, безумовно, дуже важлива. Але не менш важливою для забезпечення безпеки руху є можливість визначення їх точного місця розташування. Наприклад, при зміні смуги руху або повороті наліво, необхідно знати не тільки кінцеву мету автономного автомобіля, але і точне місцезнаходження. Сьогодні розташування можна визначити з точністю до 3 м. Але в складних погодних умовах - дощ, сніг, ожеледиця - система навігації, що складається з камер і радіолокаційних станцій, іноді повністю відмовляє, і автомобіль змушений зупинитися. Завдання по забезпеченню руху без зупинок повинен вирішити проект ACTIVE - Autonomous Car To Infrastructure communication mastering adVerse Environments (Комунікації між автономним автомобілем та інфраструктурою для розпізнавання небезпечного оточення). Siemens спільно з компаніями Virtual Vehicle та Infineon вивчає можливість визначати  розташування транспортного засобу з точністю до 15 см навіть в погану погоду. Основою для дослідження слугує комунікаційна технологія автомобіль-інфраструктура Car2X (car-to-infrastructure). Car2X передбачає можливість обміну інформацією між автомобілем та іншими транспортними засобами, а також між автомобілем, дорожніми знаками і світлофорами. Центральна система управління і придорожні блоки, встановлені, зокрема, біля світлофорів, забезпечують комунікаційний інтерфейс між автомобілями та інфраструктурою. В результаті виникає бездротова мережа, в яку за лічені долі секунди надходить інформація про дорожньо-транспортні пригоди, ремонтні роботи або наближення транспорту спеціального призначення, якому необхідно звільнити дорогу. Фрітц Каслаттер, фахівець з технології Car2X з підрозділу корпоративних технологій Siemens, пояснює, як можна буде використовувати придорожні блоки для визначення точного місця розташування автомобіля: «Кожні 100 мілісекунд транспортний засіб буде передавати дані про своє місцезнаходження на придорожній блок. Якщо ми додатково оснастимо ці пристрої GPS-приймачами, то зможемо розрахувати кут прийому сигналу від транспортного засобу, тобто зрозуміти, під яким кутом автомобіль наближається до пристрою, і порівняти цю інформацію з даними GPS. В результаті ми отримаємо інформацію для корекції розташування, яку відправимо назад на автомобіль з докладною картою оточення і інформацією про фази світлофора».

Щоб передана інформація мала географічну прив'язку, потрібні точні та актуальні цифрові дорожні карти. Традиційні карти дають досить спрощене уявлення про дорожні умови: кількість смуг і напрямок руху, наприклад, не завжди є очевидними. У проекті LaneS під керівництвом компанії Trafficon був розроблений метод, що дозволяє за допомогою GNSS (глобальна навігаційна супутникова система) автоматично генерувати високоточні дорожні карти із зазначенням кількості смуг на основі традиційних карт. Так як приймачі сигналів GNSS, зокрема, смартфони, широко поширені, генерувати дорожні карти можна легко і недорого.

«Від цифровізації транспортної системи та комунікації між учасниками дорожнього руху виграють оператори інфраструктури та органи управління дорожнім рухом, оскільки це дозволить більш ефективно контролювати транспортні потоки. У той же час нові пропозиції в сфері мобільності створять умови для більш комфортного і швидкого руху», - вважає Карін Крашль-Хиршманна з підрозділу Siemens Mobility. Великі обсяги даних, що генеруються, необхідно обробляти і захищати в режимі реального часу. Щоб повідомлення не можна було змінити, вся інформація повинна супроводжуватися електронним підписом. Крім того, придорожні блоки повинні чітко ідентифікувати автобуси та транспортні засоби з синім проблисковим сигналом, щоб забезпечити їм пріоритет в русі. В рамках проекту European Corridor - Austrian Testbed for Cooperative Systems (ECo-AT, «Європейський коридор - австрійський випробувальний полігон для кооперативних систем») на експериментальній трасі довжиною 1 300 км з Роттердама через Франкфурт до Відня проводять тестування технології мережевого дорожнього руху. На віденській ділянці траси встановлено 19 придорожніх блоків і п'ять світлофорів. Тут Siemens у співпраці з дорожнім оператором ASFINAG і декількома автовиробниками вивчає можливість обміну інформацією про перешкоди або неминучі аварії між транспортними засобами та інфраструктурою протягом декількох мілісекунд.

Фахівці з транспорту вважають, що до того моменту, коли автономні поїздки від дверей до дверей з людиною в ролі супроводжуючого або пасажира стануть реальністю, нас очікує тривалий перехідний період змішаного руху.

Узгодження і взаємодія

Фахівці вважають, що до того моменту, коли автономні поїздки від дверей до дверей з людиною в ролі супроводжуючого або пасажира стануть реальністю, нас очікує тривалий перехідний період змішаного руху. На цьому етапі безпілотні та керовані людиною транспортні засоби повинні комунікувати один з одним і координувати свої дії. Ця тема досліджується в рамках проекту INFRAMIX, фінансування якого здійснює Єврокомісія. 11 європейських компаній і науково-дослідних інститутів з автотранспортної сфери розробляють фізичні та цифрові методи впливу і моделі для створення «гібридної» дорожньої інфраструктури, розрахованої на транспортні засоби обох типів. Апробація нових технологій в реальних умовах почнеться з 2019 року на окремих ділянках автомагістралей в Австрії, Іспанії та Німеччини.

Що стосується автоматизації, то тут рейковий громадський транспорт набагато випереджає автомобільний. Його експлуатація в автоматичному режимі можлива вже сьогодні. Потрібно лише встановити нові системи попередження в місцях перетину з автомобільними дорогами та на випадок виникнення несподіваних перешкод на шляху. Siemens розробляє системи-асистенти керування, які забезпечать зв'язок між залізничним транспортом, інфраструктурою та автомобілями. В майбутньому при наближенні до необладнаного залізничного переїзду, автомобіль буде своєчасно проінформованій про необхідність зупинитись. Це дозволить уникнути аварії, викликані поганою видимістю поїзда та уникнути ДТП зі смертельними наслідками.