«Умные» машины – для «умных» дорог

Пандемия и закрытие границ внесли коррективы в планы на отпуск. Так и не вернув деньги за авиабилеты, сделали выбор в пользу внутреннего туризма и на машине отправились из Москвы на юг. Во время эпидемии это безопаснее, чем на самолете, дешевле и к тому же можно по пути увидеть, как развиваются ИТ в автотранспортной отрасли.

Федеральную автомобильную дорогу М4 «Дон» начали переделывать еще к Олимпиаде в Сочи, но доделали только в нынешнем году. По сути, это первая современная протяженная автомагистраль, сравнимая с лучшими автобанами Европы или хайвеями США. Две полосы в каждом направлении, разделенные бетонной перегородкой, нормальный, без выбоин асфальт, объезд населенных пунктов и отсутствие тормозящих движение светофоров.

Помню, как ездил по этой трассе в 90-х. Перемещающиеся «засады» ГАИ, штрафующие за выезд на встречную полосу. Разбитая двухполосная дорога, обгон на которой почти везде запрещен. А где разрешен, там обогнать еле плетущиеся фуры трудно из-за большого числа желающих и встречных машин. За полторы тысячи километров до моря встретил четыре серьезные аварии с разбитыми автомобилями и кровью на асфальте.

 

Теперь все по-другому. Два дня туда, два – обратно, и ни одной аварии. Вместо гаишников – следящие за движением видеокамеры. Хорошо, что о приближении к ним сообщает установленная на смартфоне программа. Плохо, что допустимая скорость все время меняется. При совершенно одинаковой дороге и одинаковом качестве дорожного полотна она ограничена то 130, то 110, а то и 90 км/ч. Один раз не успел сбросить скорость – камера зафиксировала превышение на 3 км/ч, и через месяц пришел штраф на 500 руб. Но по крайней мере не пришлось останавливаться на трассе и вести тяжелые переговоры с дорожной полицией. А штраф вовремя оплатил через интернет, и он уменьшился вполовину.

Другой минус – большое число пунктов оплаты, на которых приходится терять время в очередях. Можно проехать и быстрее, но для этого надо купить недешевый транспондер, который за одну поездку себя не окупит.

Однако в целом благодаря хорошему полотну и внедрению элементов «умной» дороги ездить стало намного комфортнее. 

Лучше становятся не только дороги, но и машины. Во время прошлогоднего автомобильного путешествия по США смог оценить все преимущества круиз-контроля. Дороги между городами отличные, скоростной режим постоянный. Выставил предельную разрешенную скорость и отдыхаешь. Главное – не заснуть на идеально прямой дороге.

Бывали и курьезные моменты. Еду  через пустыню Мохаве в Неваде, и вдруг перекрывают дорогу идущие рядом машины. В правой полосе немного впереди Ford, в левой – чуть сзади в слепой, невидимой для водителя первой машины, зоне – Toyota. Классическая ситуация ожидания подставы. В Москве с таким трюком сталкивался не раз, но в США?! Дождавшись удобного момента, смог обогнать подозрительную Тойоту и посмотрел на водителя. Девушка, поставив машину на круиз-контроль, увлеченно смотрелась в зеркало и красила губы, совершенно не интересуясь дорогой.

Круиз-контроль – пример совместного управления автомобилем водителем и автоматизированной системой. Современные машины, оснащенные системой ADAS (Advanced Driver Assistance System), помогают водителю при парковке, сообщают об опасности столкновения с машиной или пешеходом, передают сигнал в экстренную службу при ДТП.

 

Выбор маршрута, особенно в незнакомой местности, теперь тоже можно переложить на автоматику. Точнее, на искусственный интеллект, заложенный в навигационной программе. Навигаторы давно оценили приехавшие в Москву на заработки водители такси, зачастую совсем не ориентирующиеся в городе. Указал нужный адрес – и маршрут построен. До замены водителей на автоматы на московских улицах еще далеко, тут и человеку в постоянно меняющейся обстановке не всегда легко разобраться. А вот на загородных маршрутах внедрения беспилотных технологий можно ожидать в более близкой перспективе.

Беспилотные грузовики для военных конвоев стали разрабатываться в США еще в конце 90-х. Рассматривался подход, в котором человек управляет только первой машиной конвоя, а остальные используют датчики путевой скорости, спутниковую связь и инерциальные навигационные системы, включающие в себя датчики линейного ускорения (акселерометры) и угловой скорости (гироскопы).

В 2005 году японская компания Komatsu начала тестировать парк из пяти автономных грузовиков на руднике Codelco Radomiro Tomic в Чили. В феврале 2018 года компания – производитель автономных грузовиков из Сан-Франциско Starsky Robotics осуществила первый выезд беспилотного автомобиля без человека в кабине на дорогу общего пользования, по которой грузовик проехал 11 км.

Не все шло гладко. В марте 2018 года работавший в режиме самостоятельного вождения тестовый автомобиль Uber насмерть задавил Элейн Герцберг, которая поздно вечером толкала велосипед по четырехполосной дороге в городе Темпе (шт. Аризона). Не помог и сидящий на водительском сидении резервный водитель, который отвечал за безопасность.

Тем не менее работы продолжались. В декабре 2019 года Plus.ai провела первый в отрасли коммерческий грузовой рейс по пересеченной местности с использованием беспилотного грузовика, который перевез 40 тыс. фунтов масла на 2800 миль из города Туларе в Калифорнии в город Квакертаун в Пенсильвании. Рейс коммерческий, значит, для клиента экономически выгодный, т.е. беспилотные грузовики уже можно задействовать в бизнесе. 

Успехи несомненны. Однако, по оценкам экспертов Массачусетского технологического института, до широкого внедрения полностью автономных грузовиков на общественных дорогах еще далеко. Его можно ожидать не раньше, чем через десять лет. Более реально в настоящее время использование конвоев из беспилотных грузовиков, возглавляемых машиной с водителем-человеком, который может быстро принять решение в нестандартной ситуации, на месте урегулировать проблемы с полицией. По такому пути пошла компания Locomation, которая в июле 2020 года завершила пилотный проект перевозки коммерческих грузов по шоссе I-84 между Портлендом в штате Орегон и Нампа в Айдахо.

 

Полная коммерциализация технологии Locomation может произойти уже в 2022 году. Ожидается, что она позволит на 33% уменьшить эксплуатационные затраты на милю и на 8% – расход топлива при одновременном снижении выбросов углекислого газа.

Другое перспективное направление – роботакси, беспилотный автомобиль, который безопасно передвигается по заданному маршруту и паркуется без помощи водителя. В настоящее время автономные такси компаний Waymo, Aptiv, Baidu, General Motors Cruise и «Яндекс» уже тестируются на дорогах общего пользования.

Так, еще в конце 2018 года компания Waymo (изначально проект компании Google) запустила сервис коммерческого автономного такси Waymo One. Это первый сервис такси, где на ряде маршрутов оператор не находится в салоне автомобиля: поездка проходит в полностью автономном режиме. Проехать на таком роботакси можно в городе Феникс (шт. Аризона). К январю 2020 года автомобили компании Waymo в сумме проехали по дорогам общего пользования более 20 млн миль.

Еще радикальнее к созданию роботакси подошла компания General Motors, которая в начале 2020 года представила свой первый полностью автономный автомобиль Origin. В этом автомобиле нет руля, водительского кресла и приборной панели.

Не отстают и китайские компании. Baidu разрабатывает открытую платформу беспилотной системы Apollo, которой пользуются более 150 партнеров по всему миру, включая Chevrolet, Ford, Honda, Toyota, Volkswagen и Intel. В сентябре 2019 года компания запустила пилотную службу роботакси в городе Чанша, а конце 2019 года объявила, что ее автономные автомобили проехали по дорогам общего пользования 3 млн км в 23 городах в Китае.

В 2018 году начался эксперимент по эксплуатации беспилотных автомобилей на дорогах общего пользования в нашей стране. В Москве на городских дорогах свои решения тестируют МАДИ и компания «Яндекс». Российская транснациональная ИТ-компания приступила к разработке беспилотных автомобилей в 2017 году, а в 2018-м запустила в Иннополисе сервис роботакси, в котором сопровождающий поездку инженер-испытатель занимает пассажирское место.

Летом 2020 компания представила  четвертое поколение своих беспилотников. До конца 2020 года парк пополнят 100 автомобилей Hyundai Sonata с технологией беспилотного управления от «Яндекса», точнее, от компании Yandex SDG, в которую «Яндекс» и Uber выделили  направление беспилотных автомобилей. К середине 2020 года тестовый парк «Яндекса» насчитывал более 130 беспилотных автомобилей, а их общий пробег в России, Израиле и США превысил 4 млн миль. 

10 июля 2020 года беспилотный автомобиль StarLine (НПО «Старлайн») успешно прошел первые испытания на дорогах Санкт-Петербурга. Машина тестировалась в районе Марсова поля, где много машин, светофоров, дорожных знаков и пешеходных переходов.

В борьбу за перспективный рынок роботакси включился Сбербанк, который в сентябре 2020 года объявил о создании дочерней компании Sber Automotive Technologies (SberAutoTech) для разработки платформы будущих беспилотных автомобилей.

В сентябре же в России была осуществлена первая  коммерческая междугородная перевозка груза на беспилотном автомобиле – тонна овощей была перевезена из Владимира в Москву на беспилотной «ГАЗели», которая проехала в автономном режиме свыше 240 км. В настоящий момент Россия соблюдает международную конвенцию 1968 года, согласно которой за рулем транспортного средства, неважно, беспилотного или нет, должен находиться человек. Поэтому за рулем «ГАЗели» находился инженер, который следил за дорогой. Доставка проходила в ночное время, когда трафик был минимальным.

В октябре 2020 года компания «Газпром нефть» приступила  к опытно-промышленной эксплуатации беспилотного электромобиля «ГАЗель NEXT» на Южной части Приобского месторождения в ХМАО – Югре. Автомобиль полностью автономен и передвигается по заранее оцифрованным маршрутам. Сотрудник склада оформляет онлайн-заказ на перемещение грузов и выбирает пункт назначения. Система автоматически определяет ближайший автомобиль, направляет его на погрузку и далее по маршруту. Выполнив задачу, беспилотник возвращается на склад или на место стоянки. Один диспетчер может контролировать движение сразу 10–15 беспилотников.

Имеет хорошие перспективы применение робомобилей на карьерах или в малонаселенных районах. В апреле 2020 года в рамках совместного проекта «Газпром нефти» и ГК «КАМАЗ» автономные грузовики КАМАЗ успешно прошли испытания на Гыданском полуострове Ямало-Ненецкого автономного округа в сложных природно-климатических условиях Заполярья. Контроль за перемещением беспилотных грузовиков на 2,5 тыс. км через Гыданскую тундру осуществлялся из центра управления, оборудованного на Восточно-Мессояхском месторождении.

 

А на территории угольного разреза «Черногорский» в Хакасии «Вымпелком» развернул на оборудовании Huawei фрагмент сети 5G протяженностью 1,5 км, покрывающий маршрут следования грузовиков-роботов – 130-тонных карьерных самосвалов БЕЛАЗ. Тестирование беспроводной сети пятого поколения в составе роботизированных комплексов грузоперевозок завершилось в мае 2020 года.

Наилучших результатов можно добиться, предоставив робомобилю «умную» дорогу, которая будет сообщать ему о нештатных ситуациях на трассе – авариях, появлении на полосе людей или животных. А благодаря отсутствию шлагбаумов и соответственно пробок в пунктах оплаты пропускная способность автомагистрали повысится.

Первая такая дорога – ЦКАД-3 – введена  в эксплуатацию в ноябре 2020 года. Адаптированная к сложным погодным условиям автоматизированная система сама на ходу распознает номер и тип автомобиля, а также число осей грузовика и выставляет счет. С помощью сети Wi-Fi «умная» дорога может взаимодействовать с беспилотными транспортными средствами, что и было продемонстрировано на открытии дороги. По трассе проехал российский беспилотный грузовик EVO-1, в котором даже не было кабины для водителя.

Дороги делаются лучше, все больше «умнеют» автомобили. Уже сейчас поездка конвоя из беспилотных грузовиков с водителем в головной машине по магистрали становится реальностью, а роботы-грузовики круглосуточно вывозят руду на карьерах. Не вызывают ажиотажа на городских улицах роботакси с испытателем на пассажирском сиденье.

Еще немного, и можно будет полностью отказаться от кабины для человека. По крайней мере на междугородных магистралях. Не надо будет крутить баранку, всматриваться в навигатор, обгонять грузовики. Сел, сказал автопилоту: «Едем в Сочи» и можно заниматься своими делами. И это не картинка из научно-фантастического фильма, а ближайшее будущее.

Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!