Как устроены беспилотные автомобили и кто их делает

Альянс «Техническое зрение»

The current state of the use of artificial intelligence in unmanned aerial systems of various types and purposes is presented as a starting point for the further development of civil unmanned aerial vehicles with artificial intelligence. Artificial intelligence willfundamentally change the nature of regional air travel. In the model range of regional aircraft, along with manned aircraft, unmanned aerial vehicles with artificial intelligence will take their rightful place.

В 2018 году BaseTracK проводили тестирование на трассе Москва — Волоколамск и после выступали с результатами на крупнейших форумах автомобильных инженеров — Autonomous Vehicle Technology Expo & Conference 2018 в Штутгарте, Германия, и FISITA World Automotive Congress 2018 в Ченнай, Индия. Сейчас компания ведет несколько пилотных проектов в странах Европы, в Японии и на Аравийском полуострове, но детали пока не раскрывает.

Cognitive Pilot развивает усовершенствованные системы помощи водителю (Advanced Driver Assistance System — ADAS) на базе технологий искусственного интеллекта и систем автономного управления автомобилем и промышленными устройствами. Решения C-Pilot подходят для автономного движения всех видов транспорта, от легковых автомобилей до поездов и сельхозтехники.

В довершение всего, все эти приборы довольно дорогие, а лидар – вообще самая дорогая деталь любого беспилотника. И при этом не самая надёжная: она сканирует простран­ство на 360 градусов вокруг себя с помощью системы подвижных (враща­ющихся) зеркал. Разумеется, крутиться вечно зеркала не могут и в какой-то момент узел ломается, мигом лишая беспи­лотник важнейшего источника информации.

Беспилотный автомобиль может пере­двигаться само­стоятельно благодаря специальному софту и набору разных сенсоров. Программное обеспе­чение (ПО) управляет всеми узлами — тормозит, ускоряется, меняет передачи и рулит, а сенсоры собирают для этого максимум информации об окружающей обстановке.

«У лидаров два недостатка. Первый — очень высокая стоимость: средний лидар стоит более 10 тысяч долларов, — говорит Юрий Минкин из Cognitive Technologies. — Лидары с эффективной дальностью до 100 метров стоят десятки тысяч, а лучшие лидары — больше 100 тысяч долларов. На машинах может быть 5–7 лидаров, это очень недёшево, это продавать нельзя.

С точки зрения развития технологий уровень России, США и Китая сопоставим, считают в «Яндексе». Однако сейчас в США и Китае более прогрессивное регулирование в области беспилотного транспорта, чем в России. В США, например, ряд штатов разрешает беспилотным автомобилям перемещаться без инженера в салоне (в России это обязательное условие тестирования), а также запускать полноценные коммерческие сервисы робо-такси. Чтобы в дальнейшем российские разработчики удерживали лидирующие позиции, необходимы изменения в регулировании, которые создадут благоприятную среду для развития технологии, предупреждает представитель компании.

Пока нет зрелой инвестиционной среды, согласен Виктор Ширшин из Альянса «Техническое зрение», но все понемногу меняется. Постепенно приходит понимание в том числе и у государственных чиновников, что в этих технологиях будущее. «Нужно образовывать и инвесторов, и институты развития, максимально уходить от бюрократии и не бояться рисковать», — советует он.

МАДИ

Кирилл Жанайдаров, заместитель руководителя Департамента ЖКХ, транспорта и благоустройства по вопросам транспорта Фонда «Сколково», выделяет среди проблем неготовность инфраструктуры, а также высокую стоимость оборудования для беспилотных машин, существенно увеличивающую стоимость самого транспортного средства. Только набор сенсоров может стоить дороже самого автомобиля, подтверждает Кайсин. Еще одна загвоздка — темпы развития сетей 5G, добавляет он.

В 2018 году работающий прототип беспилотного автомобиля Уровня автономности 3 был готов. В сети появилось видео о том, как автомобиль BaseTracK двигался автономно со скоростью 60 км/ч зимой по гололеду. Для автомобилей, работающих на существующих оптических системах, это невозможно.

Нехватка полигонов для тестирования беспилотников — одна из проблем, с которой сталкиваются все разработчики, говорит Константин Кайсин из РВК. Вторая проблема, над которой сейчас работает весь мир, юридически-философская: кто должен нести ответственность за действия беспилотника?

Беспилотные автомобили — это машины, которые безопасно ездят по дорогам общего пользования без участия человека; ими управляет компьютер и датчики, объединенные в единую систему автономного вождения. Уровень автономности системы устанавливается его производителем.

Плюсы такого подхода — дешевизна (никаких дорогих сенсоров вроде лидаров) и простота: например, данные об 1 км дороги займут всего 30 килобайт. Точность навигации доходит до 1 см, а привязка к координатам позволяет не зависеть от плохой погоды. Минусы: такая система не способна иметь дело с движущимися объектами, вроде пешеходов и других автомобилей.

К 2035 году беспилотные автомобили могут составить до 25% от всех продаваемых в мире. Их активное использование приведет к тому, что в городах парк автомобилей сократится на 60%, выхлопные газы — на 80%, аварии на дорогах — на 90%. Rusbase разобрался, как работает эта технология, кто разрабатывает автономный транспорт в России и в каком городе уже можно проехать на беспилотном такси.

Сейчас прототип беспилотного автомобиля продан в учебное заведение, рассказывает Виктор, не называя, в какое именно. На нем студенты учатся новым технологиям технического зрения и используют в практических целях. Так как автомобиль полностью электрический, то его можно держать в закрытом помещении, «на стапелях», где он крутит колесами, вращает рулем, нажимает тормоза. Весь программный код Альянс отдал в исходниках, на нем сделали учебно-методический комплект.

Освоение беспилотников — закономерный шаг в развитии тех технологий, которыми компания занималась многие годы, говорит представитель «Старлайн». В проекте работают две команды инженеров-программистов, создающих универсальную платформу, которая позволит интегрировать элементы беспилотного автомобиля практически в любой современный транспорт.

«Старлайн»

В Яндексе добавили, что в будущем технологии обмена информации авто­мобилей с «умной» инфра­структурой и друг с другом дадут много новых возмож­ностей и водителям, и системе автономного управления. К примеру, технологии позволят получать допол­нительную информацию раньше, что может послужить оптимизации транспортных потоков. Однако их внедрение займёт время, и вместе с их распро­странением будут постепенно формиро­ваться и стандарты обмена данными, заключили в Яндексе.

В России беспилотные автомобили «Яндекса» ездят по дорогам Москвы и Иннополиса (республика Татарстан). «Москва дает возможность отрабатывать различные дорожные сценарии и быстро обучать алгоритмы. Иннополис же позволяет нам тестировать собственный сервис беспилотного такси», — объясняет представитель компании.

Беспилотник уже умеет ехать на скорости 110 км/ч с высоким уровнем комфорта пассажиров, говорит Голубченко, сейчас его движение тестируется в плотных и конфликтных дорожных условиях. О своих технологиях институт не рассказывает: «На данный момент информация закрытая, потому что её прежде надо защитить как интеллектуальную собственность», — объясняет Никита.

С начала разработок по 2020 год компания «Яндекс» инвестировала в это направление 2,2 млрд рублей. По оценкам UBS, если «Яндекс» начнет развивать беспилотные грузоперевозки, к 2030 году бизнес автономных машин компании может оцениваться в $6,4 млрд. Если IT-гигант сосредоточится только на перевозке пассажиров (например, такси и каршеринг), то бизнес будет стоить в районе $2,6 млрд.

НПО инвестирует в проект собственные средства — на сегодня это десятки миллионов рублей, два миллиона из которых — стоимость автомобиля (по видео с сайта StarLine можно увидеть марку Skoda). Самые дорогие компоненты в беспилотном автомобиле, по словам представителя компании, — установленные на него датчики, например, лидары (оптические лазеры). Согласно сайту, на автомобиле установлены 12 датчиков.

Беспилотный автомобиль StarLine уже умеет двигаться в условиях мало загруженного города. В 2018 году StarLine стал участником тестового проезда беспилотных автомобилей на специально подготовленном участке трассы «Новороссийск — Керчь» в рамках проекта «Караван» (на участке дороге двигались одновременно 5 беспилотных автомобилей разных компаний). Позднее в 2019 году были проведены региональные испытания еще в 24 российских городах и организован автопробег на более чем 2500 км из Санкт-Петербурга в Казань.