банер вольво

Пульс отрасли


Роботы, часть 2. Немного теории
Тема сегодняшней лекции: что именно подразумевает автомобильная наука, когда говорит об автомобилях с автономным управлением?
Думается, что наиболее логичная их классификация в свое время была предложена SAE International. Для справки (информация с официального сайта): это глобальная ассоциация, объединяющая порядка 130 тысяч инженеров и технических экспертов в аэрокосмической отрасли, сфере производства автомобилей и коммерческих транспортных средств из 97 стран мира. Основные области специализации SAE включают в себя постоянное совершенствование знаний и разработку консенсусных стандартов, принимаемых на добровольной основе. Основатели: Генри Форд, Эндрю Л. Райкер, Эдуард Бердсолл и Джон Уилкинсон... Штаб-квартира SAE расположена в Уоррендейле - северном пригороде Питтсбурга, Пенсильвания, США...
Что интересно: SAE International выстраивает классификацию, опираясь на совершенствование систем помощи водителю. Сначала - отдельные, потом - комплексы, потом - управление всем комплексом с помощью компьютера, а позже и искусственного интеллекта... Чем именно последний отличается от самого мощного компьютера и почему это серьезная (неразрешимая?) проблема для автомобилей с автономным управлением, мы поговорим в свое время.
А пока...






SAE Level 1 (первый уровень автономности по классификации SAE). Автомобили, относящиеся к нему, оснащаются одной или несколькими системами помощи водителю начального уровня. Например, это обычный и привычный парктроник или, например, Lane Assist или Lane departure warning system - система предупреждения о сходе с полосы.
Упомянутые, равно и иные, системы чаще всего автономны - активируются без участия человека, но могут только предупреждать/ рекомендовать/ обращать внимание. Например, Lane Assist на MB Sprinter это вибрация рулевого колеса, на MB Actros - звуковой сигнал со стороны пересекаемой линии разметки, на автобусах Mersedes-Benz или Setra - вибрация подушки сиденья с соответствующей стороны.
Понятно, что водитель может: а) игнорировать сигнал предупреждения или б) отключить его (например, перестроение тоже связано с пересечением линии разметки, но сигнала от LA не будет, если включен сигнал поворота).
На фото пример работы Parking Package (парковочного пакета) на MB Sprinter. Он базируется на использовании ультразвуковых датчиков и камер внешнего обзора. Существуют два уровня контроля: обзор 180 градусов и 360 градусов. Но "снести" столбик удается без проблем...





SAE Level 2 (второй уровень автономности). Автомобили, относящиеся к нему, также оснащаются несколькими системами помощи водителю. Но в отличии от первого уровня - эти активные/ автономные. Иными словами, они могут самостоятельно воздействовать на рулевое управление, систему управления двигателем, коробку передач, рабочую и вспомогательные тормозные системы...
Например, активный Lane Assist пытается вернуть машину в полосу движения. Active Brake Assist при критическом сокращении дистанции до машины впереди, предупреждает, а потом начинает тормозить самостоятельно, достаточно быстро доводя использование всех существующих систем (начиная с моторного тормоза) до 100%. Adaptive Cruise Control (ACC) умеет поддерживать дистанцию до впереди следующего автомобиля, снижая скорость и разгоняясь вместе с ним. Причем есть варианты ACC, способные выбрать и оптимальный с точки зрения расхода топлива режим работы силового агрегата (двигатель+коробка) с учетом реального профиля дороги (3D-карта местности) и фактической загрузки грузовика/ автопоезда...
На фото выезд с парковки задним ходом "под поперечное движение" (Rear Cross Traffic Alert - MB Sprinter). Стандартная ситуация после постановки машины в ряд перпендикулярно или под углом к тротуару (краю дороги). В данном случае система управления автомобиля создает компьютерную модель дорожной ситуации и на ее основе начинает управлять режимами работы АКП. При скорости до 12 км/ч и обнаружении препятствия система полностью останавливает автомобиль, причем независимо от степени воздействия на органы его управления. Минус решения единственный и очевиден: машина, закрывающая обзор может оказаться выше и длинней Sprinter'a...
Здесь, увы, тоже есть проблемы для практической эксплуатации. Ибо:
а) игнорировать указания данных систем сложней, но тоже получается;
б) возникают эмоции, которые реально способны влиять на безопасность дорожного движения.
Из собственного (хотя и небольшого) опыта. Во-первых, эти системы даже у квалифицированного водителя могут вызвать чувство ложной уверенности и спровоцировать достаточно агрессивную манеру вождения (а что уже говорить о новичке). Во-вторых. Ситуация: как положено по регламенту - остановился для отдыха... А чувствуешь себя (простите - 18+) дурак-дураком: 4 часа (var - весь день, весь рейс) только за руль держался, ибо "железка" умней тебя... Но ведь отсюда один шаг до записи в твоем последнем следственном деле: "в сложной ситуации не сумел адекватно среагировать и взять управление на себя, что и привело к...".
По двум пунктам (Level 1 и Level 2) еще раз подчеркну, что системы помощи водителю (или "ассистенты"), хотя и способны на некие самостоятельные действия - "условно автономны", но способны лишь оказать помощь или попытаться исправить ошибки в управлении. И не более...





SAE Level 3 (третий уровень автономности, здесь иногда упоминается термин "Conditional assistance") - автомобиль осуществляет контроль дорожной ситуации и двигается самостоятельно только в ограниченных условиях. Это могут быть закрытые территории (например, грузовые терминалы, аэропорты, производственные зоны и прочее), транспортные системы типа PRT - Personal Rapid Transin или BRT - Bus rapid transit, некие выделенные участки дорог (даже фрагменты хайвэев в пустыне штата Невада, США)...
Поясню картинку.
Это разработка Zahnrad Fabrik (ZF Friedrichshafen AG). Имеем некий грузовой терминал, оснащенный, в том числе, и специальными системами позиционирования (здесь точность плюс-минус 5 см, во всяком случае - седло со шкворнем "телеги" совмещается с первой попытки). Естественно, все грузовики, на него заезжающие, имеют специальное оснащение, равно как и все "местные" погрузчики и терминальные тягачи. На терминале остается аппарат управления (по аналогии с диспетчерской аэропорта) и тот, кто все-таки следит за правильным размещением и креплением грузов. Водители стороннего транспорта оставляют машины на стоянке и идут отдыхать. А потом с той же стоянки их забирают и сразу в рейс... Кстати, вообще-то грузовик с картинки оснащен еще гибридной трансмиссией, посему все маневры осуществляется на электроприводе!
Здравый смысл в этой технологии есть, но о первоначальных инвестициях и сроках окупаемости - не спрашивайте...




С оговорками к SAE Level 3 можно отнести и технику, работающую в рамках проекта European Truck Platooning Challenge (ЕТРС). Это так называемые "конвои" в ситуациях, когда управление колонной осуществляет водитель головного автопоезда.
Понятно, что за редким исключением, человек лишь на определенное время может снять руки с рулевого колеса. Например, "в условиях монотонного движения (по автобану)" - как в свое время уточнили в Германии на презентации системы Highway Pilot (разработчик Daimler AG). Кстати, в следующем поколении, получившая название система Highway Pilot Connect как раз и позволяет при движении в рамках организованной колонны "передать управление" головной машине. Кавычки не случайны: дело в том, что наш грузовик просто начинает повторять все маневры лидера, удерживая дистанцию 10-15 метров. А мы остаемся на рабочем месте и просто сняли руки с рулевого колеса (и отвечаем за свой автомобиль!).
Обсудим "подводные камни"? Особенно - экономическую составляющую...




С одной стороны беспилотный (и даже "бескабинный") самосвал в карьере/ на подземной выработке, полностью автономный погрузчик или терминальный тягач. Возможно даже автобус-челнок на закрытой территории, например, аэропорта. И хотя по данным Gartner Inc. (Стэмфорд, Коннектикут, США) - компании, занимающейся разработкой и интеграцией дополнительного оборудования, а также программного обеспечения для автономной техники, стоимость такого комплекта может достигать 400 тысяч USD на один автомобиль, то в указанных случаях можно предположить сроки окупаемости. Например, зарплата водителя карьерного самосвала достигает 75-90 тысяч USD в год, если это вахта, значит - четыре "бойца" на машину. Полтора года получается? На аэропортовском автобусе зарплата меньше, но в принципе тоже "считается"...
Но что делать с магистральным тягачом, когда водителю позволяется только снять руки с рулевого колеса на некоторое время? Что в этом случае выигрывает владелец техники и его работодатель? Первое, что напрашивается: раз драйвер нажал кнопку, включил Highway Pilot, а тем более Highway Pilot Connect, то... тахограф должен перейти в другой режим записи (обозначено стрелками на картинке). Например, "другие работы" или вообще... ХЗ (простите). Понятно, что при этом подвижной состав увеличивает время в движении, а значит (ну, вы поняли)... Но ведь человек реально остался за рулем и более того - должен быть готов в любую секунду взять управление на себя!!!
Впрочем, это только часть проблемы. Помните European Truck Platooning Challenge? Лидер - автопоезд компании "А", за ним - машина компании "Б". Однако это конкуренты. А ведь водитель первой отвечает не только за себя, хотя при этом из-за особенностей аэродинамики при движении в плотной колонне, водитель второй машины не просто снял руки с рулевого колеса, но еще и топливо экономит (до 20%!!!). Кстати, тот раз "в канале" болтали, что если кроме указанной проблемы, вдруг выясняется, что MAN едет за Mercedes'ом, а Volvo за Scania (или наоборот) - с тягачем-лидером просто чудеса начинаются: то мотор не тянет, то ошибки непрерывные бортовой компьютер выдает, то у водителя проблемы с кишечником начинаются...
Разумеется, это была шутка, другой вопрос - юридические аспекты при движении в колонне от Truck Platooning... Жаль, вопросы задать некому: участники проекта пока заняты - гордятся результатами, причем каждый своим...
=====
Резюмируя. Существует мнение, что SAE Level 3 "надо пропустить". Что сделано, что получилось - пусть останется, но основные усилия надо направить уже на SAE Level 4 (High automation), который является основой для Level 5 (Full automation)... Первый - это уже настоящие беспилотники, правда - в расчетных условиях эксплуатации, второй - в любых...




Напоминаю. Мы запланировали цикл тематических публикаций. Тема следующей: четвертый уровень автономности (SAE Level 4) и проблемы с ним связанные.
p.s. Кстати, красивые глаза у нее... были... Были? Или еще можно телефончик спросить?

Пульс отрасли / Новое на сайте   Алексей САМОЙЛОВ      0   367 

Метки: беспилотный грузовик

Поделиться:   


Дорогие, друзья! Если вам есть что сказать о данном материале, милости просим - строчите свои сообщения!
Для вашего удобства доступны две внешние формы добавления комментариев:
1. Disqus - мощная система комментирования с авторизацией через Facebook, Google, Twitter.
2. Форма комментариев через Вконтакте.

Вы не авторизованы!

Обратите внимание, если вы не авторизуетесь, то Ваш комментарий перед публикацией обязательно будет отправлен на модерацию.
Рекомендуем вам войти под своим логином
Или используйте авторизацию через соц.сети
Вконтакте Facebook



@

  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent



@

  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent

comments powered by Disqus