Не только в небе: ученые Пермского политеха рассказали о перспективах появления беспилотников на автомобильных дорогах
29.11.2023
На столичных улицах появится беспилотная уборочная техника, а самосвал с автономным управлением испытывают в карьерах Кузбасса. Сколько уровней «продвинутости» у беспилотников? В каких отраслях они появятся раньше? Существует ли для них законодательство? Кто безопаснее – автопилот или человек? Объясняют ученые Пермского политеха.
Какие бывают уровни «беспилотности»?
Об этом рассказал Николай Лобов, доктор технических наук, заведующий кафедрой автомобилей и технологических машин ПНИПУ. Водный, авиационный и железнодорожный транспорт, включая метро и трамваи, давно имеет функцию автопилота: водитель контролирует процесс, но всю работу выполняет механизм. В меньшей степени беспилотное управление распространено в автомобильном транспорте.
Этим летом между Москвой и Санкт-Петербургом запустили беспилотные коммерческие рейсы. Проект реализовали «КАМАЗ» и «Магнит», к октябрю масса перевезенных продуктов составила 7 тыс. тонн. При этом автономность системы грузовиков оценили уровнем 3+. Что это значит? Профессиональная ассоциация инженеров-автомобилестроителей (SAE International) выделяет шесть уровней, каждый из которых описывает функции беспилотного управления разной степени «продвинутости».
Для нулевого уровня характерны система ABS и круиз-контроль. К первому уровню причисляют функцию контроля руления и торможения, но не одновременно и при исключительных условиях (адаптивный круиз-контроль). Второй и третий уровни характеризуются снижением вовлеченности водителя в процесс управления, однако его контроль все еще необходим. Четвертый уровень — автопилот, который работает на размеченном участке. Например, запрограммированный самосвал от «КАМАЗ» сможет осуществлять перевозки в угольном карьере. Пятый уровень — это автопилот без каких-либо ограничений. Сейчас такая технология существует на стадии разработок.
— Говоря о горном самосвале, стоит понимать, что это только опытный образец, который еще не был запущен в серийное производство. Подобные проекты сейчас реализуются при университетах и инновационных площадках, например, в образовательном центре «Сириус» в Сочи, — отмечает Николай Лобов.
Где беспилотный транспорт появится в первую очередь?
Заведующий кафедрой автомобилей и технологических машин ПНИПУ считает, что, поскольку современные технологии стремятся к 4 уровню автономности, необходимы ограниченные территории. Например, площадки крупных промышленных предприятий, где используется ведомственный транспорт. Большие складские помещения, цехи, амбары, шахты и карьеры, где бы пригодилась автоматизация в угоду ускорения рабочего процесса и сохранения здоровья трудящихся.
Когда беспилотные автомобили появятся на дорогах и что для этого нужно?
На дорогах общего пользования беспилотники распространятся, по оценке экспертов, через 25 лет. Связано это с отсутствием нормативных правовых актов в этой сфере. В Китае разработаны правила дорожного движения для беспилотных такси, в США нет единого законодательства и требования к управлению автомобилем с автономной системой управления устанавливается по-разному в каждом штате. В Европе, например, в Великобритании, созданы правила для автономности третьего уровня (условно — автопилот, который нужно контролировать), однако управлять машиной без водителя там запрещено.
В России нормативно регулируются только летательные аппараты. В 2022 году утвердили экспериментальный правовой режим для беспилотников «Яндекс» на автомобильных дорогах: на некоторых улицах Москвы машинам позволено передвигаться под наблюдением водителя-испытателя, а в Иннополисе и технопарке «Сколково» — самостоятельно, но под удаленным мониторингом. В случае ДТП по вине беспилотника виновным могут признать водителя-испытателя (поскольку он не предотвратил аварию), оператора, который составил неверный маршрут машине, владельца автономного транспорта или специалиста по безопасности в случае технических неполадок.
— Необходимо также приспособить инфраструктуру под этот вид автомобилей, грузовиков и автобусов. Например, разместить датчики системы информирования и навигации, которые расположены не только в автомобиле, но и по ходу движения. Такие метки позволили бы корректировать курс, получать дополнительную информацию с точки зрения безопасности управления транспортным средством. Появилась бы возможность обменивать данные между автомобилями, например, о заторе или снижении скорости движения помехах, которые возникают. Для распространения беспилотного транспорта необходим комплексный подход, — рассказывает Николай Лобов.
Беспилотный транспорт безопаснее. Почему?
В аспекте безопасности беспилотный транспорт выигрывает у простого водителя. При существующих сейчас технологиях алгоритм движения автономного автомобиля отличается сложностью. Кроме того, автопилот постоянно подвергают мониторингу с целью выявить недостатки и улучшить программу.
— Внедрение беспилотных автомобилей действительно снизит количество ДТП на дорогах. Качественная разметка, дорожные знаки, хорошо спланированные перекрестки повысят безопасность и станут частью комплексного подхода к распространению беспилотников. Информационная система, установленная в авто, может запретить водителю совершать обгон в неустановленном месте, не позволять ехать быстрее, чем требуют правила, и т.д. А будучи объединенными в сеть «мозги» машин могут «предсказывать» опасные ситуации. Уже сейчас навигатор предупредит вас об авариях и пробках, но для этого кто-то из людей должен нанести информацию на карту. Автомобиль, снабженный искусственным интеллектом, способен сделать это самостоятельно, — рассказывает Даниил Курушин, кандидат технических наук, доцент кафедры информационных технологий и автоматизированных систем ПНИПУ.
Кто потеснит водителей на рынке труда?
Как полагает Николай Лобов, вытеснить массового водителя беспилотные автомобили все же не смогут. Сейчас в большем приоритете находится развитие электромобилей, а не беспилотного транспорта. Однако с развитием этой отрасли появится необходимость в специалистах, которые должны проектировать системы автопилотирования, изготавливать на машиностроительных заводах эту технику, обслуживать ее.
— Роль пилота или водителя в том, чтобы принимать решение, какой из автоматических режимов работы оптимален в данный момент времени. Если мы убираем водителя, то задача ложится на плечи кого-то другого — программиста, например. Но не исчезает полностью, — отмечает Даниил Курушин.
Как распространение искусственного интеллекта и нейронных сетей изменит транспортную отрасль? Во-первых, это упростит проектирование дорожной инфраструктуры. Интеллектуальный алгоритм теоретически способен учесть больше факторов, чем человек-проектировщик. Внедрение ИИ сделает магистрали свободнее, ездить станет проще. Во-вторых, искусственный интеллект может быть использован для разработки самих транспортных средств, чтобы сделать место водителя эргономичнее. Для работы с искусственным интеллектом необходим разработчик ИИ, специалист по подготовке (изучению) данных и инженер по внедрению интеллектуальных систем.
Автопилотируемый транспорт на российских дорогах появится еще не скоро — необходимо разработать соответствующее законодательство и развить дорожную инфраструктуру. Однако уже сейчас появляются беспилотные машины, которые помогают ускорить рабочий процесс и сделать его безопаснее. Внедрение искусственного интеллекта в транспортную область не только позволит создавать более «умные» машины, но выведет на рынок труда новых специалистов.
Какие бывают уровни «беспилотности»?
Об этом рассказал Николай Лобов, доктор технических наук, заведующий кафедрой автомобилей и технологических машин ПНИПУ. Водный, авиационный и железнодорожный транспорт, включая метро и трамваи, давно имеет функцию автопилота: водитель контролирует процесс, но всю работу выполняет механизм. В меньшей степени беспилотное управление распространено в автомобильном транспорте.
Этим летом между Москвой и Санкт-Петербургом запустили беспилотные коммерческие рейсы. Проект реализовали «КАМАЗ» и «Магнит», к октябрю масса перевезенных продуктов составила 7 тыс. тонн. При этом автономность системы грузовиков оценили уровнем 3+. Что это значит? Профессиональная ассоциация инженеров-автомобилестроителей (SAE International) выделяет шесть уровней, каждый из которых описывает функции беспилотного управления разной степени «продвинутости».
Для нулевого уровня характерны система ABS и круиз-контроль. К первому уровню причисляют функцию контроля руления и торможения, но не одновременно и при исключительных условиях (адаптивный круиз-контроль). Второй и третий уровни характеризуются снижением вовлеченности водителя в процесс управления, однако его контроль все еще необходим. Четвертый уровень — автопилот, который работает на размеченном участке. Например, запрограммированный самосвал от «КАМАЗ» сможет осуществлять перевозки в угольном карьере. Пятый уровень — это автопилот без каких-либо ограничений. Сейчас такая технология существует на стадии разработок.
— Говоря о горном самосвале, стоит понимать, что это только опытный образец, который еще не был запущен в серийное производство. Подобные проекты сейчас реализуются при университетах и инновационных площадках, например, в образовательном центре «Сириус» в Сочи, — отмечает Николай Лобов.
Где беспилотный транспорт появится в первую очередь?
Заведующий кафедрой автомобилей и технологических машин ПНИПУ считает, что, поскольку современные технологии стремятся к 4 уровню автономности, необходимы ограниченные территории. Например, площадки крупных промышленных предприятий, где используется ведомственный транспорт. Большие складские помещения, цехи, амбары, шахты и карьеры, где бы пригодилась автоматизация в угоду ускорения рабочего процесса и сохранения здоровья трудящихся.
Когда беспилотные автомобили появятся на дорогах и что для этого нужно?
На дорогах общего пользования беспилотники распространятся, по оценке экспертов, через 25 лет. Связано это с отсутствием нормативных правовых актов в этой сфере. В Китае разработаны правила дорожного движения для беспилотных такси, в США нет единого законодательства и требования к управлению автомобилем с автономной системой управления устанавливается по-разному в каждом штате. В Европе, например, в Великобритании, созданы правила для автономности третьего уровня (условно — автопилот, который нужно контролировать), однако управлять машиной без водителя там запрещено.
В России нормативно регулируются только летательные аппараты. В 2022 году утвердили экспериментальный правовой режим для беспилотников «Яндекс» на автомобильных дорогах: на некоторых улицах Москвы машинам позволено передвигаться под наблюдением водителя-испытателя, а в Иннополисе и технопарке «Сколково» — самостоятельно, но под удаленным мониторингом. В случае ДТП по вине беспилотника виновным могут признать водителя-испытателя (поскольку он не предотвратил аварию), оператора, который составил неверный маршрут машине, владельца автономного транспорта или специалиста по безопасности в случае технических неполадок.
— Необходимо также приспособить инфраструктуру под этот вид автомобилей, грузовиков и автобусов. Например, разместить датчики системы информирования и навигации, которые расположены не только в автомобиле, но и по ходу движения. Такие метки позволили бы корректировать курс, получать дополнительную информацию с точки зрения безопасности управления транспортным средством. Появилась бы возможность обменивать данные между автомобилями, например, о заторе или снижении скорости движения помехах, которые возникают. Для распространения беспилотного транспорта необходим комплексный подход, — рассказывает Николай Лобов.
Беспилотный транспорт безопаснее. Почему?
В аспекте безопасности беспилотный транспорт выигрывает у простого водителя. При существующих сейчас технологиях алгоритм движения автономного автомобиля отличается сложностью. Кроме того, автопилот постоянно подвергают мониторингу с целью выявить недостатки и улучшить программу.
— Внедрение беспилотных автомобилей действительно снизит количество ДТП на дорогах. Качественная разметка, дорожные знаки, хорошо спланированные перекрестки повысят безопасность и станут частью комплексного подхода к распространению беспилотников. Информационная система, установленная в авто, может запретить водителю совершать обгон в неустановленном месте, не позволять ехать быстрее, чем требуют правила, и т.д. А будучи объединенными в сеть «мозги» машин могут «предсказывать» опасные ситуации. Уже сейчас навигатор предупредит вас об авариях и пробках, но для этого кто-то из людей должен нанести информацию на карту. Автомобиль, снабженный искусственным интеллектом, способен сделать это самостоятельно, — рассказывает Даниил Курушин, кандидат технических наук, доцент кафедры информационных технологий и автоматизированных систем ПНИПУ.
Кто потеснит водителей на рынке труда?
Как полагает Николай Лобов, вытеснить массового водителя беспилотные автомобили все же не смогут. Сейчас в большем приоритете находится развитие электромобилей, а не беспилотного транспорта. Однако с развитием этой отрасли появится необходимость в специалистах, которые должны проектировать системы автопилотирования, изготавливать на машиностроительных заводах эту технику, обслуживать ее.
— Роль пилота или водителя в том, чтобы принимать решение, какой из автоматических режимов работы оптимален в данный момент времени. Если мы убираем водителя, то задача ложится на плечи кого-то другого — программиста, например. Но не исчезает полностью, — отмечает Даниил Курушин.
Как распространение искусственного интеллекта и нейронных сетей изменит транспортную отрасль? Во-первых, это упростит проектирование дорожной инфраструктуры. Интеллектуальный алгоритм теоретически способен учесть больше факторов, чем человек-проектировщик. Внедрение ИИ сделает магистрали свободнее, ездить станет проще. Во-вторых, искусственный интеллект может быть использован для разработки самих транспортных средств, чтобы сделать место водителя эргономичнее. Для работы с искусственным интеллектом необходим разработчик ИИ, специалист по подготовке (изучению) данных и инженер по внедрению интеллектуальных систем.
Автопилотируемый транспорт на российских дорогах появится еще не скоро — необходимо разработать соответствующее законодательство и развить дорожную инфраструктуру. Однако уже сейчас появляются беспилотные машины, которые помогают ускорить рабочий процесс и сделать его безопаснее. Внедрение искусственного интеллекта в транспортную область не только позволит создавать более «умные» машины, но выведет на рынок труда новых специалистов.
Марина Осипова © Вечерние ведомости
Читать этот материал в источнике
Читать этот материал в источнике
Свердловские пожарные за сутки потушили 14 техногенных пожаров
Среда, 27 ноября, 21.04
Более 10 тысяч нарушений ПДД пресекли свердловские автоинспектора на прошлой неделе
Среда, 27 ноября, 20.40
Новый этап благоустройства ждёт Парк Маяковского
Среда, 27 ноября, 20.07