Международные перевозки "Автономная езда: на календаре – 2025 год"


 

Автономное движение грузовых сцепок обсуждается с тех пор, как появились компьютеры. И чем совершеннее технический прогресс, тем выше амбиции разработчиков. Сегодня в рамках проекта «Mercedes-Benz Future Truck 2025» Daimler Trucks предлагает «автопилот» для транспортных средств, объединенных в систему Highway Pilot. Ее мировая премьера недавно прошла в Германии.

 

Александр ТРОХАЧЁВ

Фото автора

 

Рост перевозок как вызов

В прошлом веке будущее транспортных систем представляли довольно примитивно. Считалось, что в первую очередь должен совершенствоваться подвижной состав, превращаясь чуть ли не в подобие быстро движущихся по земле космических кораблей. Сейчас, в век электроники, на первый план выступают цифровые технологии.

Необходимость внедрения автономного движения в рамках системы вызвана заботой о транспортной эффективности и безопасности. По мере увеличения плотности грузопотоков и роста стоимости перевозимых товаров очень важно обеспечить высокую пропускную способность магистралей и минимизировать негативное воздействие человеческого фактора.

Угрожает ли Европе дорожный коллапс в условиях растущей нагрузки на транспортную инфраструктуру? По данным статистической службы Евросоюза, доля доставки грузов автомобильным транспортом в суммарном обороте грузоперевозок в ЕС достигает 76%. В шести наиболее густонаселенных странах эта величина колеблется от 66% в Германии до 96% в Испании. Иными словами, основная нагрузка приходится на автомобильный транспорт. Министерство транспорта ФРГ прогнозирует прирост объема доставки товаров фурами только в Германии на 39%. Эксперты независимой швейцарской службы управленческого консультирования ProgTrans исходят из роста грузовых перевозок в ЕС до 2025 г. на 20%.

Есть и другие источники. Исследование IFMO (Institute for Mobility Research) предсказывает ежегодный прирост экономики ЕС на 2% или суммарное увеличение на 50% в течение следующих 20 лет. Это эквивалентно удвоению текущего спроса на услуги грузового автотранспорта к 2050 г. При годовом приросте всего в 0,7% рост объема перевозок за этот период достигнет почти 30%.

Проблема в том, что инвестиции в транспортную инфраструктуру Европы снижаются. Если в 1970 г. они составляли в 1,5% валового национального продукта ЕС, то сейчас их доля снизилась наполовину. Сеть автострад и магистральных дорог за это время в ЕС почти не выросла, и в результате в агломерациях Западной Европы дороги перегружены.

Сейчас автоперевозчики остро ощущают прессинг растущих затрат. Дорожает подвижной состав, повышаются дорожные сборы и пошлины, поднимаются цены на топливо. Для европейцев на повестке дня и другие дополнительные расходы. Например, уже в этом году законодательно требуется наличие системы курсовой устойчивости ESP, а в 2015-м вводится усовершенствованная система аварийного торможения AEBS (Advanced Emergency Braking System) и система предупреждения о смене полосы движения LDWS (Lane Departure Warning System). Эффективно ответить на новые вызовы только при помощи старых схем и решений уже не получится.

 

«Прирученные» гаджеты

Эксперты сходятся во мнении, что в перспективной транспортной системе будущего важную роль станет играть искусственный интеллект. Он будет задействован при выстраивании цепей логистики, формирования маршрута и контроля его прохождения.

Центральное место в работе перевозчиков с «умными» гаджетами займет скорость обработки данных, постоянная устойчивая связь, точная навигация и контролируемое взаимодействие транспортных средств. В центре должны остаться профессиональные менеджеры и водители. И это ахиллесова пята проекта: хорошие дальнобойщики сейчас в дефиците. Их нехватка обусловлена демографическими процессами, жесткими требованиями при получении прав, скромным заработком, неудобным для семьи графиком работы и непрестижностью профессии в обществе.

Решить эту проблему способны технологии XXI в., и не будущие, а действующие. Мы стоим на пороге новой эры искусственного интеллекта, а именно – массового объединения в сеть. Широкие возможности дарят коммуникационные технологии Vehicle to Vehicle (V2V) и Vehicle to Infrastucture (V2I). Со всей наглядностью это демонстрирует проект «Mercedes-Benz Future Truck 2025».

Технологическим исходным пунктом в нем наряду с Highway Pilot выступает Mercedes-Benz Actros 1845 (4x2) с радарными датчиками. Его дизельный двигатель мощностью 449 л.с. развивает максимальный крутящий момент 2200 Нм. Его передает серийная 12-ступенчатая коробка передач Mercedes PowerShift 3 с автоматической системой переключения. Понятно, что к 2025 г. грузовик будет другим. Но даже сейчас на машинах текущего модельного ряда идея работает!

Инженеры напичкали магистральный тягач электроникой, позволяющей двигаться в автономном режиме. Так, установленный спереди радарный датчик с дальностью действия 250 м и углом охвата 18 град. служит основой для адаптивного круиз-контроля АСС (Adaptive Cruise Control) с функцией поддержания заданной дистанции и ассистента экстренного торможения ЕВА (Emergency Braking Assist). Рабочая дальность датчика ближнего действия составляет 70 м, угол покрытия – 130 град.

За ветровым стеклом расположена стереокамера с зоной охвата 45 град. по горизонтали, 27 град. по вертикали и дальностью действия 100 м. Она идентифицирует одно- и двухполосное дорожное полотно, пешеходов, движущиеся и неподвижные предметы, словом, практически все объекты в контролируемом пространстве. Оценивается даже качество дорожного покрытия, «читаются» установленные знаки.

Контроль дороги слева и справа от тягача выполняют расположенные по бокам транспортного средства радарные датчики с дальностью действия 60 м и углом охвата 170 град. Для сравнения: человеческий глаз обладает полем зрения в 150 град., но зона резкости составляет лишь малую толику данного диапазона. Все датчики связаны между собой сетью и создают полную картину окружения. Они работают во всем диапазоне скоростей, от неподвижного положения до скорости 80 км/ч.

Посредством влияния на рулевое управление система автоматически удерживает грузовик на середине его полосы движения. Понятно, что есть вопросы по возможностям оборудования и его адаптации к неблагоприятным погодным условиям, возможности объезжать выбоины. Неизвестно, что будет происходить, если какой-то датчик выйдет из строя, насколько критично его замерзание или загрязнение. Впрочем, это частности. Главное – комплекс реально работает, что подтвердили тесты на строящемся участке автобана А14 под Магдебургом.

 

Наедине с Highway Pilot

Разработчики признаются: повсеместное использование новинки пока невозможно. Систему автономного движения автопоезда нельзя применять на городских улицах и региональных шоссе. Ее прерогативой остаются автобаны. И все-таки как работает Mercedes-Benz Future Truck 2025?

Перед выездом в рейс телематика передает на бортовой компьютер грузовика план текущего транспортного задания. Для удобства он отражается на дисплее. Адрес назначения передают навигационному приложению в облаке данных. Процессор рассчитывает наиболее эффективный маршрут. При въезде на автобан водитель встраивается в транспортный поток. Далее следует разгон до скорости 80 км/ч. Система предлагает сидящему за рулем использовать High Pilot. Водитель его активирует, и грузовик переходит в автономный режим. После этого можно повернуть кресло вправо на 45 град. в положение для работы или отдыха. Ничего подобного у других автопроизводителей в настоящее время нет.

Mercedes-Benz Future Truck 2025 функционирует независимо от других участников движения. Не требуется и привязка к другому транспортному средству, как, например, в случае с адаптивным контролем. Не является помехой и появление с полосы обгона перед съездом с автобана другого автопоезда. Электроника распознает угрозу и адекватно на нее реагирует.

Управляющий компьютер постоянно передает информацию о заторах, авариях, стоянках, отелях, АЗС, станциях техобслуживания и т.д. на пути следования. Он также сообщает о наиболее значимых событиях позади. Например, о приближении полицейской машины, «скорой», автомобиля специального назначения, которых нужно пропустить. Электроника реагирует на изменение дорожной обстановки и дает команду на короткое время покинуть занятую полосу.

Благодаря интеллектуальной системе во время поездки водитель может забронировать парковочное место на выбранной автостоянке, посмотреть в Интернете текущее меню, зарезервировать душевую и точно ко времени приезда заказать обед или ужин. На каждый заказ дальнобойщик получит подтверждение. Можно сделать расчет предыдущей командировки или составить предварительную декларацию о доходах за месяц.

Но есть нюансы. Скажем, в автономной системе не предусмотрены обгоны в автоматическом режиме – водитель выполняет их самостоятельно. То же самое относится к съезду с автострады, смене полосы на разветвлениях, заезде на заправку и т.п. Это перспектива более далекого будущего. А пока даже при проезде через участок ремонта нужно брать управление на себя. Ценно то, что происходит это не внезапно, а по предварительному уведомлению бортовой системы. Водитель успевает отреагировать на изменение ситуации прежде, чем станет слишком поздно менять полосу движения, тормозить или останавливаться.

 

Водители станут менеджерами перевозок

Возможность связи транспортных средств друг с другом электронным способом концерн Daimler доказал еще исследовании 1994 г. на примере грузовика полной массой 7,5 т. Спустя пять лет был представлен проект Promote Chauffeur, ставший предвестником автономной езды. Тогда водитель управлял передним транспортным средством, а второе следовало за ним по дублируемым на органы управления командам. В зависимости от скорости, дистанция между автопоездами составляла от 6 до 15 м. Грузовики связывались между собой по радио, бортовые компьютеры сообщались друг с другом.

За счет «умных» систем помощи водителю в будущем движение станет плавным, равномерным, предсказуемым и безопасным. Транспортные системы обретут гибкость, инфраструктура будет использоваться эффективнее. Предотвращение человеческих ошибок за рулем сократит количество опасностей, аварий и катастроф. Экспедиторы будут трудиться более эффективно и гибко. Водители грузовиков, решая другие задачи, смогут вырасти до «менеджеров перевозок».

Но это в будущем. А пока рабочие будни водителя грузовика насыщены и утомительны. Длительная концентрация внимания, напряжение мышц рук, монотонность длинных отрезков пути, транспортный шум, ночные смены не способствуют быстрой реакции. Современные ассистирующие системы разгружают водителя и тем самым повышают безопасность движения. Возможно, современные технологии привлекут в профессию новых молодых людей.

 Все это реально, хотя есть одно существенное «но».

Переход от ручного к автономному режиму движения нельзя осуществить по собственному хотению. Такие ответственные решения должны поддерживаться законодательно. Проще говоря, требуется адаптация юридической базы. Первые шаги в этом направлении сделаны: ведется дальнейшая разработка Венской конвенции о дорожном движении от 1968 г. Но там есть такая фраза: «Водитель должен управлять своим транспортным средством всегда и при любых обстоятельствах».

На основании Венской конвенции распоряжение ЕЭК R79 для рулевого управления допускает только корректирующие воздействия, но не автоматическое управление при скоростях свыше 10 км/ч. Такая возможность уже является одной из предпосылок использования ассистентов при парковке и в пробках. Есть также проблема технической и юридической защиты данных. Это касается не только вмешательства извне в отдельное транспортное средство, но и передачи данных при соединениях V2V, V2I и с всемирной паутиной.

На ближайшее десятилетие «беспилотные» грузовики – утопия. Зато концепция Mercedes-Benz Future Truck 2025 – реальность! Недавно Экспертный комитет ООН расширил Венскую конвенцию о дорожном движении и тем самым создал основу для легализации автономной езды. Подобные системы станут в будущем допустимы, если в любое время могут быть отключены или отклонены водителем. Для Highway Pilot это даже не опция, а стандартное программирование.

Специалисты исходят из того, что в 2030 году более 40% всех транспортных средств будут оснащены связью Car-to-Car, а это главное условие для совершенствования автономной езды. Без оснащения других транспортных средств такими устройствами развитие идеи невозможно. Временами система может давать сбой, скажем, из-за плохой связи, «глюка» электроники и чего угодно. С точки зрения безопасности такое развитие сценария недопустимо. Не снят с повестки дня и вопрос стоимости: ведь сыр вряд ли будет бесплатным…