Технологии беспилотных транспортных средств

Автономный транспорт – понятие очень растяжимое: начиная от системы помощи при парковке (самостоятельная парковка автомобиля) и заканчивая автомобилем, который самостоятельно проезжает весь путь «из точки А в точку Б» – все это автономный транспорт.

Сегодня мы рассмотрим три технологии, которые позволяют объединить несколько беспилотных транспортных средств в систему автономного транспорта.

Подключенные автомобили

Рынок подключенных автомобилей находится на подъеме. Есть много факторов, напрямую влияющих на необходимость развития технологии подключенных автомобилей, первая и главная из них - необходимость повышения эффективности и безопасности систем автомобильного транспорта.

Эффективность БТС в рамках концепции подключенных автомобилей обеспечивается распределением взаимодействий внутри сети автомобилей. Уровень защищенности таких сетей повышается при внедрении шифрования каналов связи, особых алгоритмов проверки корректности, «правдивости» передаваемых данных, создание рейтинга автомобилей в моделях доверия и репутации.

Подключенные автомобили относятся к автомобилям с поддержкой беспроводной связи, которые могут взаимодействовать со своей внутренней и внешней средой. Как мы уже говорили ранее, потоки информации разделяются на несколько уровней:

• Vehicle-to-sensor или Автомобиль-Датчики. Датчики движения, местоположения, технического состояния отдельных приборов автомобиля передают собранные данные в «мозг» автомобиля, принимающий решения
• Vehicle-to-vehicle или Автомобиль-Автомобиль. Для корректного составления маршрутов и управления трафиком реализуется связь между всеми автомобилями системы.
• Vehicle-to-infrastructure или Автомобиль-Инфраструктура. Под инфраструктурой города мы понимаем объекты, которые выполняют функцию менеджмента движения на дороге. Именно такие объекты собирают информацию от всех транспортных средств, анализируют ее и предсказывают загруженность дорог и корректируют маршруты автомобилей.

Сети VANET

Сети VANET (Vehucular Ad-Hoc Network) стали логическим продолжением технологий, связанных с мобильными телефонами и интернет-доступом на основе сотовых технологий, а также адаптерами Bluetooth для интеграции мобильных устройств.

Основными задачами этого типа сетей являются повышение безопасности дорожного движения и эффективности перевозок, а также снижение воздействия транспорта на окружающую среду.

В интеллектуальных транспортных системах транспортное средство выполняет функции отправителя, получателя и маршрутизатора для передачи информации внутри транспортной сети, или такая сеть может быть реализована внутри одного транспортного средства. Автомобили используют информацию для обеспечения безопасности и доступности трафика.

Для коммуникации внутри транспортной системы ее элементы должны быть оснащены радиоинтерфейсом, Bluetooth и оборудованием для определения местоположения объекта (GPS или DGPS).

Автономные автомобили

Отличительная особенность автономных автомобилей от подключенных состоит в том, что каждый автомобиль самостоятельно анализируют ситуацию на дороге и принимает решение исходя из полученных данных.

Сообщество автомобильных инженеров разработала систему классификации для определения уровня автономности транспортного средства, которая содержит 6 уровней.

• 0-й уровень: отсутствие контроля над машиной, но может присутствовать система уведомлений.

• 1-й уровень: водитель должен быть готов в любой момент взять управление на себя. Могут присутствовать следующие автоматизированные системы: круиз-контроль, автоматическая парковочная система и система предупреждения о сходе с полосы. Автомобили 1-го уровня автономности встречаются в подавляющем большинстве случаев на современных дорогах.
• 2-й уровень: водитель должен реагировать, если система не смогла справиться самостоятельно. Система управляет ускорением автомобиля, торможением и рулением. Система может быть отключена.
• 3-й уровень: водитель может не контролировать машину на дорогах с «предсказуемым» движением (например автобаны), но быть готовым взять управление.
• 4-й уровень: аналогичная 3-му уровню, но уже не требует внимания водителя.
• 5-й уровень: со стороны человека не требуется никаких действий кроме старта системы и указания пункта назначения. Автоматизированная система может доехать до любой точки назначения, если это не запрещено законом.

Автономия среди транспортных средств чаще всего внедряется при организации движения беспилотных транспортных средств (БПЛА).

В автономных группах БПЛА решения о выполнении задач принимаются исходя из имеющихся данных: появление новой выгодной информации, выход из строя части ресурсов, изменение критериев принятия решений; при этом считается, что группа БПЛА – мультиагентная система.

Характерными особенностями интеллектуальных агентов являются: способность к коллективному целенаправленному поведению в интересах решения общей задачи; способность самостоятельно решать локальные задачи; способность активно перемещаться и целенаправленно искать и находить информацию; адаптивность в динамической среде.

Автономные БПЛА имеют ряд преимуществ: взаимодействие между собой дает возможность корректировки плана и оптимизации маршрута полета, более эффективное решение задач, выигрыш во при выполнении задачи, возможность постановки разных задач для разных участников группы БПЛА.

Преимущества и недостатки автономных систем

К преимуществам автономных систем транспортных средств безусловно можно отнести:

• минимизация ДТП и полная предсказуемость движения транспорта
• снижение стоимости транспортировки грузов
• повышение эффективности использования дорог
• эффективное использование топливных ресурсов
• снижение глобальной экологической нагрузки

Несмотря на очевидные достоинства автономных транспортных систем, у них есть ряд существенных недостатков:

• Ненадёжность программного обеспечения, которая может привести к непредсказуемому поведению транспортного средства
• Проблема конфиденциальности данных
• Потеря рабочих мест людьми, чья работа связана с вождением транспортных средств
• Этический вопрос о наиболее приемлемом числе жертв, стоящий перед компьютером автомобиля при неизбежном столкновении. Об этическом эксперименте мы уже писали в одном из наших постов, который вы можете найти по этой ссылке.

Самая большая проблема, стоящая перед автономным транспортом — отсутствие условий для его внедрения. Необходимо, чтобы вся система транспорта в городе (регионе, стране, и далее — в мире) состояла из автономного транспорта для минимизации рисков ДТП и катастроф и регулирования движения объектов.

Автономный транспорт частично реализован в морской и воздушных средах, — беспилотные морские суда работают на благо перевозки грузов, а «автопилот» в самолетах уже давно помогают экипажам.

Источник: m.vk.com

Комментарии: