Не только в небе: ученые Пермского Политеха рассказали о перспективах появления беспилотников на дорогах

Об уровнях «беспилотности» 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 семь тысяч 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 и когда беспилотный транспорт появится в первую очередь?

Заведующий кафедрой автомобилей и технологических машин ПНИПУ считает, что, поскольку современные технологии стремятся к четвертому 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.

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 так далее. 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. 

ПНИПУ

850 статей

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.

Показать больше