Еще недавно беспилотные грузовики были для автомобильного мира чем-то вроде теории струн для мира физики: история вроде перспективная и интересная, но сугубо теоретическая и практически неприменимая. Но ситуация резко поменялась: уже сейчас все компании, что занимаются этим направлением, включая, как ни странно, отечественных производителей, ведут речь об образцах, практически готовых к серийному производству. Да, по-прежнему есть вопросы к "слепнущим" при резком изменении погодных условий радарам, остались проблемы с мгновенной реакцией на неадекватное поведение других участников движения, свойственной человеку в целом, периодически всплывают вопросы по перестроениям, когда линия разметки не имеет четких границ. Вот только теперь уже ясно, что это лишь нюансы на фоне успешного в основном развития роботизированных систем управления автомобильным транспортом.
Сделано в России
Два российских грузовых автогиганта — КамАЗ и ГАЗ — давно занимаются разработкой беспилотников. Вот только первый делал это с пафосом, последовательно демонстрируя все этапы развития, как удачные, так и не очень, а второй — скрытно, предоставив на суд потребителя уже готовый продукт, хотя работы над автономными автомобилями ведутся на предприятии с 2008 года.
Премьерный показ роботизированных автомобилей ГАЗ состоялся на выставке ММАС-2018. На стенде компании появились сразу два микроавтобуса на базе семейства "ГАЗель NEXT", различающихся не только конструкцией кузова, но и системами автономного управления.
В первом варианте используется оригинальная технология, разработанная ГАЗом совместно с командой ученых из Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева. Она позволяет распознавать границы проезжей части при помощи датчиков-лидаров (лазерных радаров), что дает возможность автомобилю по косвенным признакам точно позиционировать себя даже при отсутствии или невидимости дорожной разметки.
На втором беспилотнике установлена система, работающая на основе стереокамер — пассивных устройств сбора информации об окружающей среде. Состоящий из нескольких блоков широкоугольных стереопар, формирующих "карту глубин" вокруг машины, подсистемы кругового обзора и подсистемы ультразвуковых датчиков большого радиуса действия, "мозг" авторобота воссоздает картинку вокруг себя и по ней определяет последовательность дальнейших действий. Особенность устройства в том, что за счет низкого уровня излучения ориентирование в пространстве осуществляется без создания помех другому беспилотному транспорту.
Оба беспилотника при этом с равным успехом способны передвигаться по заданному оператором маршруту. Благодаря применению высокоточных навигационных GPS/ГЛОНАСС-модулей с приемниками дифференциальных поправок местоположение автомобиля определяется с точностью до 1 см, а в случае потери спутникового сигнала используются блоки инерциальной навигации. Микроавтобусы способны либо объезжать препятствие, либо останавливаться перед ним — пока это происходит в 90% случаев, но работа над устранением проблемы почти завершена.
К слову, обе новинки — электробусы. Так что в очередной раз ГАЗ сумел удивить публику сразу по нескольким направлениям — похвальное постоянство!
В ближайших планах Группы ГАЗ — постройка беспилотных "Урал NEXT" и 12-метрового электробуса. С учетом того что первому предстоит работать на бездорожье, а второму — в городском трафике, это будет сложный и интересный проект.
КамАЗ в рамках ММАС-2018 продемонстрировал дальнейшее развитие своего совместного проекта с ГНЦ РФ ФГУП НАМИ — беспилотный пассажирский электробус системы ШАТЛ 2.0 ("Широко адаптивная транспортная логистика"), он же КамАЗ-1221. Новинка обладает пятым уровнем автономности, оснащена лидаром, 4 радарами ближнего действия, одним — дальнего, 4 обзорными и восемью камерами технического зрения, а также 16 сонарами кругового обзора. Вся полученная информация обрабатывается вычислительным центром беспилотника, который, в свою очередь, постоянно находится на связи с единым центром контроля. Для обеспечения бесперебойной связи используются технологии 5G, реализованные на новых диапазонах частот 3,4-3,8 ГГц, которые были специально выделены оператору "МегаФон" Государственной комиссией по радиочастотам для исследований и опытного запуска технологии мобильной связи пятого поколения.
В принципе ШАТЛ 2.0 — это уже даже не беспилотная единица, а часть системы пассажирского транспорта, позволяющая адаптировать маршрут с учетом многих факторов: требование остановки, пробки на дорогах и т. п. При этом авторобот контролируется оператором из центра управления в режиме реального времени, и в случае возникновения внештатной ситуации он готов взять управление на себя.
Западный стандарт
Европейские производители активно занимаются проектами по созданию полностью автономных автомобильных колонн. Так, в Германии практически все лето на экспериментальном участке автострады A9 MAN Truck & Bus совместно с крупнейшим в мире поставщиком логистических услуг DB Schenker и Университетом прикладных наук имени Фрезениуса проводил эксплуатационные испытания двух автопоездов с автоматизированным управлением — на финансирование проекта Федеральное правительство выделило почти €2 млн. Мини-конвой, пусть и без груза, ежедневно совершал челночные пробеги по 145-километровому участку, проверяя надежность работы всех систем. Как и предполагалось, тестирование прошло успешно, и MAN вовсю готовится к началу логистических перевозок с частичной загрузкой (детали машин, бумага и т. п.).
Александр Долл, представитель правления DB по грузовому транспорту и логистике, отмечает: "Это первый случай использования магистральных автопоездов в колонне в Германии, и он установит новые стандарты на логистическом рынке".
Ставку на автопилотируемые колонны делают и шведы. Еще летом прошлого года о начале испытаний беспилотных грузовиков и автобусов в реальных дорожных условиях заявила Scania. Причем речь идет не о самой Скандинавии — по договоренности с Министерством транспорта Сингапура автопилотируемые колонны из трех грузовиков должны были перевозить контейнеры по дорогам общего пользования и доставлять грузы в портовые терминалы порта Сингапура (корпорация PSA).
А уже в текущем году Scania продемонстрировала возможности колонны из четырех грузовиков. Изначально конвой был адаптирован под среднестатистический европейский трафик: скорость движения 80 км/ч, интервал между грузовиками 10 м. Однако объективная реальность быстро заставила провести доработку управления колоннами, и теперь благодаря системе Slipstream они получили возможность оперативно реагировать на изменение дорожной ситуации.
Самый распространенный пример: когда сторонний автомобиль "вклинивается" в промежуток между грузовиками, новая система автоматически увеличивает до безопасного внутренний интервал, а после того как "чужак" покинет колонну, возвращает его до прежнего минимума.
Несмотря на успех полностью автономных грузовиков, та же Scania не забывает и об альтернативном варианте — системе дистанционного управления. Совместно с телекоммуникационным гигантом Ericsson компания разрабатывает систему, позволяющую управлять автомобилем в режиме реального времени прямо из диспетчерского пункта. Предполагается, что такой вариант будет актуален, когда самоуправляемый автомобиль не сможет самостоятельно объехать препятствие, не нарушив при этом ПДД. В этом случае он просто останавливается и запрашивает помощь у оператора-человека, который в итоге и примет окончательное решение, взяв управление автомобилем на себя.
Такой подход требует постоянной оперативной связи между беспилотником и диспетчерским пунктом. Именно ее и призвана обеспечить технология 5G, которую Scania получит от Ericsson — компания сможет первой протестировать компоненты сети этого стандарта.
Впрочем, ближе всех к воплощению в жизнь "беспилотной" эры находятся компании FCA US LLC и Waymo в США, заявившие о запуске "первого в мире сервиса транспортного обслуживания беспилотниками". До конца 2018 года они планируют вывести на дороги 62 тыс. беспилотных автомобилей. Еще в 2016 году партнеры начали совместный проект по внедрению в серийный минивэн Chrysler Pacifica Hybrid полностью автономной системы беспилотного вождения Waymo. Универсальный кузов, позволяющий в равной степени с комфортом перевозить пассажиров и транспортировать грузы, был выбран неслучайно — в случае успеха это позволит максимально быстро окупить вложения. За прошедшее время опытные образцы в общей сложности пробежали в тестовых режимах более 6 млн км — цифра более чем внушительная. Сейчас инженеры Fiat Chrysler Automobiles с уверенностью заявляют, что все испытания завершены успешно и беспилотники полностью готовы к выходу в большую жизнь. В подтверждение своих слов концерн уже поставил Waymo 600 единиц Chrysler Pacifica Hybrid.
На данный момент Waymo — единственная компания, чьи автономные беспилотные автомобили имеют право передвигаться по дорогам общего пользования. И наличие такого карт-бланша заставляет относиться к ее заявлениям всерьез.
Другое дело, что законодательная база для движения беспилотников по дорогам общего пользования до сих пор не подготовлена. И пока этот вопрос не решен, говорить о наступлении эры роботов, которые заменят человека за рулем, все же преждевременно.