СТЮ: Новости

Перспективы развития интеллектуальных систем управления

Одна беспилотная Tesla чуть не выкинула своего пассажира с обрыва, а другая катала заснувшего пьяного водителя, не обращая внимания на полицейских, которые 13 км пытались остановить автомобиль. Volvo XC60 с технологией Pilot Assist во время тест-драйва неправильно оценил изменившуюся разметку на двухполосной дороге. Когда одну белую разделительную полосу сменили две боковые, обозначающие границы асфальта, искусственный интеллект решил, что теперь в его распоряжении вся дорога, и перестроился на ее середину.

Долго ли еще нам ждать автономной системы управления, и сможет ли она гарантировать абсолютную безопасность?

Если речь идет о струнном транспорте, то у SkyWay давно уже все схвачено. Про достижения в области автоматизации мы рассказывали в октябре 2018 года. О новых успехах вы узнаете лично на ЭкоФесте-2019, который состоится 17 августа в ЭкоТехноПарке.

Во время мероприятия специалисты продемонстрируют, как юнибусы двигаются интервально и в виртуальной сцепке и выполняют маршрутные задания. Например, развивают предустановленную скорость, изменяют её на различных участках пути, а также, в зависимости от действий других машин на маршруте, останавливаются для посадки и высадки пассажиров. Все юнибусы смогут "общаться" между собой и получать данные о состоянии, положении в пространстве, скорости, дистанции и так далее. Вне зависимости от того, находятся они на одной или на разных линиях. Планируется продемонстрировать различные режимы работы системы управления. В том числе аварийный, когда одна машина сможет взять на буксир другую, условно вышедшую из строя, чтобы доставить до ближайшей станции технического обслуживания.

Искусственный интеллект контролирует не только параметры машины и состояние окружающей среды, но и ситуацию внутри салона. На сегодняшний день отрабатываются алгоритмы распознавания поведения в салоне, неестественного положения тела (например, если пассажиру станет плохо), оставленных вещей, оплаты по FaceID.

За год специалистами ЗАО "Струнные технологии" было много чего сделано для развития глобальной системы управления. Ведь именно она обеспечит высокий уровень безопасности перевозок за счёт устранения человеческого фактора, а также поможет организовать пассажиропоток до 50.000 человек в час при интервале движения на линии каждые 2 секунды. Вот вам и производительность метро в Москве, с которым SkyWay, как инновационную разновидность внеуличного транспорта, можно сравнить и по другим показателям.

Автоматизированное управление в метро

В железнодорожном и, в частности, в подземном транспорте пока только некоторые процессы автоматизированы. Здесь применяют более простую модель. В тоннелях практически отсутствует пересечение транспортных путей, а маршруты в большинстве случаев изолированы друг от друга.

Автоматизированное управление поездами проявляется в трёх направлениях: обеспечение безопасности, управление транспортом и наблюдение за движением. Составы двигаются по расписанию и сами контролируют открытие и закрытие дверей вагонов. Автономная система наблюдения отслеживает все маршруты и окружающую обстановку, полученную информацию передает в центр управления. Помимо этого, система контролирует дистанцию между поездами и соблюдение скоростного режима.

Очевидно, что автоматизировать метро было проще всего. Потому что инфраструктура изначально изолирована, а по тоннелям двигаются одинаковые транспортные средства. Пожалуй, если систему масштабировать, то ее можно будет перенести и в другие области железнодорожного транспорта. Но тогда возникнут проблемы при наблюдении и контроле движения международных поездов или из-за сложности окружающей обстановки. Например, во время прибытия пригородных составов на вокзалы различного типа.

Вполне очевидно, что у струнного транспорта SkyWay, при всех тех же преимуществах в плане автоматизации, которыми может похвастаться метро, есть и дополнительные плюсы. В подземном транспорте вы, скорее всего, уже успели столкнуться с дурным запахом, духотой, давкой, карманниками и другими "прелестями" общественного транспорта. SkyWay предполагает возможность передвижения на высоте птичьего полёта, откуда можно наслаждаться окружающими пейзажами. Одним из этапов развития сети дорог SkyWay станет внедрение персональных перевозок. Разумеется, для этого потребуется подвести струнные дороги к домам в том же виде, как это сегодня реализовано в автомобильном транспорте. Кроме того, не нужно быть экономистом, чтобы понять, что строительство SkyWay гораздо дешевле прокладки тоннелей для метро.

Рынок автопилотов в мире

Существует стандартная система классификации, определяющая пять различных уровней автоматизации:

Уровень 0 — Нет автоматизации

Водитель полностью контролирует автомобиль, и система не мешает вождению. Сюда относятся системы предупреждения о столкновении или о выезде с полосы движения.

Уровень 1 — помощь водителю

Водитель контролирует автомобиль, но система может изменять скорость и направление движения автомобиля. К ним относятся адаптивный круиз-контроль и система движения по полосам.

Уровень 2 — частичная автоматизация

Водитель должен иметь возможность управлять транспортным средством, если это необходимо, но скорость и рулевое управление уже не входит в его обязанности. Сюда относятся помощь при парковке вместе с функцией автопилота Теслы. А еще система Distronic Plus, созданная Mercedes-Benz. Согласно требованиям, в режимах от уровня 0 до уровня 2 водитель не должен отвлекаться.

Уровень 3 — условная автоматизация (человечество сейчас здесь)

Система полностью контролирует скорость, управление рулем, и обстановку окружающей среды. Человек должен быть готов вмешаться, когда система попросит об этом. Если водитель не отвечает в рамках отведенного времени, или происходит отказ в системе, то автомобиль остановится сам. Водителю разрешается только частично отвлекаться, например, чтобы проверить мессенджеры, но поспать не получится.

Уровень 4 — высокая автоматизация

Система полностью контролирует транспортное средство, и присутствие человека больше не требуется, но ее применение ограничено конкретными условиями. Беспилотные такси Waymo — это пример высокой автоматизации. Однако он доступен пока только узкому кругу лиц и на небольшом участке.

Уровень 5 — полная автоматизация

Система способна контролировать такие же параметры, как на уровне 4, но будет делать это в любых условиях. Человек здесь играет такое же значение, как груз. В настоящее время примеров систем пятого уровня не существует.

Consumer Reports (что-то вроде Союза потребителей в США) исследовала автопилоты 4 автопроизводителей. Автопилот Теслы оказался на 2 месте. А самым технологичным и эффективным признали продукт бренда Cadillac. Система ProPilot Assist компании Nissan заняла 3 место, а Pilot Assist компании Volvo — четвертое.

Но это не единственные игроки на рынке автоматизированных технологий. Компания Continental также занимается продвижением автоматизированного вождения. В частности, она разрабатывает новые сенсорные технологии и высокопроизводительные компьютерные системы.

В России компания Мобилай разработала дополнительное оборудование безопасности машин, которое подходит для автомобилей любого типа и года выпуска. Оно устанавливается на лобовое стекло и работает как второй пилот или третий глаз. Мобилай нельзя считать автопилотом. Так как устройство не заменяет водителя и не снимает с него ответственность за управление автомобилем и соблюдение правил дорожного движения. Оно только помогает предугадать потенциально опасную ситуацию и предупредить заранее, чтобы человек смог отреагировать.

У Intel есть своя система содействия управлению автомобилем (ADAS). Совместно с Waymo и Mobileye компания работает над концепцией автономного вождения. Последние модели, которые они выпустили, — автономные гибридные минивэны Chrysler Pacifica, оснащенные технологиями Intel для обработки данных датчиков, общих вычислений и возможностей подключения. Это позволяет им принимать решения в реальном времени и передвигаться в городских условиях полностью автономно.

Однако Waymo не вошла в коалицию компаний, которые 2 июля 2019 года подписали документ о первостепенной важности безопасности в процессе развития автоматизации вождения. Не было среди них и Zoox, Tesla, Amazon Aurora, Pony.ai из Пекина, Nvidia и подразделения Яндекса. Они объяснили свой отказ участием в других проектах.

Из чего состоит система автопилота?

Камера — главный источник информации.

Она способна определять сигналы светофора, считывать дорожные знаки и указатели, различать дорожную разметку, классифицировать объекты: пешеходов, машины, здания. Не может распознавать скорость объектов и расстояние до них. Не эффективна при тумане, дожде и снегопаде, а также в условиях плохой освещенности. Зато камера — недорогой датчик.

Радар позволяет получать информацию о расстояниях до объектов и их скоростях. Подходит для работы с удалёнными объектами, не сильно зависит от погодных условий, работает в темноте. Однако передает данные об объектах на большом расстоянии, охватывая только маленькую область. Либо об объектах, которые находятся вблизи, зато с гораздо большим охватом. Стоимость радаров выше, чем у камер, но ниже, чем у лидаров.

Илон Маск считает, что для автоматизированного транспорта будет достаточно только камеры и радара. И в следующем типе датчиков нет никакой необходимости. Хотя большинство разработчиков, напротив, отдают предпочтение только ему.

Лидары обеспечивают хорошо детализированную картинку происходящего вокруг, определяют расстояния до объектов и их скорость. Обладают хорошей дальностью и высокой скоростью работы. Отлично функционируют в плохую погоду и в ночное время суток. Самый большой их недостаток — стоимость. Тем не менее, компания Luminar недавно разработала новый лидар и окрестила его Iris. Утверждается, что его цена составит менее 1.000 USD. В сравнении с ныне существующими лидарами за 75.000 USD это кажется фантастикой.

Однако существует ряд проблем, которые изобретатели автопилотов пока не придумали как решить:

Распознавание знаков, которые повреждены вандалами или испорчены из-за погодных условий.

Предотвращение кибератак. Хакеры могут взломать сеть, прервать передачу данных, выключить тормоза или остановить машину.

Возможность установить виновника аварии.

"Моральные" вопросы, связанные с принятием решений автопилотом. Например, кого спасать в аварийной ситуации — пассажира или пешехода?

Законодательное регулирование движения автопилотов.

Бывший глава Национальной службы по обеспечению безопасности дорожного движения США Марк Роузкайнд заявил в интервью телеканалу BBC: «Гибель людей на этапе испытаний беспилотных автомобилей неизбежна. К сожалению, будут аварии. Люди будут получать ранение, некоторые скончаются».

Поэтому для внедрения в массовое производство автономных транспортных средств, которые самостоятельно будут передвигаться по дорогам общего пользования, потребуется еще очень много времени и жертв. А для запуска транспорта SkyWay таких препятствий нет, значит, у него гораздо больше шансов выбиться в лидеры.