Робот для зимы. Беспилотные "газели" отправляются в город

Система сканирования местности, состоящая из радаров и камеры за стеклом, позволяет автомобилю двигаться в любых условиях, а электронике не страшны даже грязь и снег.

В рамках технологического конкурса UP Great "Зимний город" на полигоне испытательного центра НАМИ состоялись первые тестовые выезды полностью беспилотных автомобилей, спроектированных в России. Технологические конкурсы Up Great — это новый для России формат открытых инженерных состязаний, в которых сразу нескольким командам предлагается найти прорывные решения для сложнейших технологических задач глобального масштаба.

Главной задачей такого конкурса стала адаптация беспилотного транспорта для езды в реальных городских условиях. При этом реагирование на сигналы светофоров и активный мониторинг местности стали одними из самых важных, но не единственными условиями для безопасного движения.

Одним из лидеров квалификационных испытаний в рамках конкурса стала команда Нижегородского государственного технического университета. Молодые инженеры и программисты при поддержке Горьковского автомобильного завода построили единственный беспилотный электробус в России, созданный на базе серийного автомобиля.

Несмотря на то что изначально на технологический конкурс было заявлено 27 команд, до квалификационных испытаний, согласно источникам Лайфа, добралось всего 13 команд, и команда НГТУ, которую на инженерном и научном уровне поддерживает ГАЗ, оказалась самой подготовленной.

Директор Института транспортных систем НГТУ им. Р.Е. Алексеева Антон Тумасов в разговоре с Лайфом отметил, что серьёзные технические решения потребовали длительной подготовки.

— Мы проделали существенную по объёмам работу. Были разработаны алгоритмы, определена компонентная база и выработаны ключевые решения. Собрали команду специалистов из нескольких центров компетенций нашего института, которые и занимались разработкой конечного продукта. Горьковский автомобильный завод активно поддерживал и помогал с разработкой на протяжении всего времени, — сказал Тумасов.

Стоит отметить и другое: почти половина команд, принимавших участие в конкурсе, "выросла" из программы "Робототехника", которую автомобильный завод ГАЗ и благотворительный фонд "Вольное дело" поддерживают с 2008 года. Сегодня уже 72 выпускника этой программы работают в инженерных службах ГАЗа и трудятся над самыми сложными проектами в области инновационных технологий на транспорте.

В конкурсе "Зимний город" были представлены два беспилотника на базе "ГАЗели NEXT", в которых отрабатываются две различные системы автономного вождения.

Основа беспилотных автобусов, построенных на базе "ГАЗели NEXT", — система камер и специальных сенсоров. С их помощью машина не только ориентируется в пространстве, но и активно маневрирует в зависимости от движения. Во время испытаний газовский электрический автобус, управляемый системой с искусственным интеллектом, сумел среагировать не только на дорожную разметку, знаки и сигналы светофора, но и без проблем "выехал" из потенциально опасной ситуации.

Руководитель направления инновационных технологий инженерного центра ГАЗ Михаил Иванов отметил, что система сканирования местности, состоящая из радаров и камеры за стеклом, позволяет автомобилю двигаться в любых условиях, а электронике не страшны даже грязь и снег.

Для воспроизведения условий реального движения в городе специалистами НАМИ была смоделирована ситуация, в которой другие участники движения проезжают на красный свет — в городе такое сплошь и рядом, и до сих пор отечественные беспилотники не умели правильно реагировать на такие угрозы. Теперь эта задача решена. Кроме того, беспилотник на базе "ГАЗели Next" умеет (как и автомобили, управляемые водителями) двигаться в пробке и соблюдает дистанцию не только при движении по прямой, но и может спокойно выезжать на кольцо, соблюдая приоритетность выезда.

Специалисты из НТГУ Ксения Шашкина и Павел Берсенев в разговоре с Лайфом отметили, что главная задача, которую решает коллектив, заключается в правильном движении в любых дорожных и погодных условиях.

Электробусы "ГАЗель NEXT" обеспечивают полностью автономное передвижение по маршруту. Машины способны самостоятельно определять препятствия на маршруте (как стационарные, так и динамические). Центральный блок управления автопилотом проводит оценку возможности пересечения траекторий автомобиля и препятствия. В зависимости от выбранного сценария производится либо корректировка маршрута для безопасного манёвра, либо его остановка, вплоть до экстренного торможения.

На машинах установлены системы навигации на базе высокоточных GPS/ГЛОНАСС-модулей с приёмниками дифференциальных поправок, которые позволяют определить местоположение автомобиля с высокой точностью. Для повышения стабильности работы системы установлены блоки инерциальной навигации, которые позволяют отслеживать местоположение в случае прерывания спутникового сигнала (например, при проезде под мостом или в тоннеле). Ещё один элемент комплекса получения высокоточных данных о местоположении транспортного средства — система определения дорожной разметки и объектов дорожной инфраструктуры.

На беспилотнике команды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е Алексеева используется дополнительная система локализации при помощи лазерных датчиков — лидаров. В автомобиле реализована оригинальная технология распознавания границ проезжей части — даже при отсутствии или невидимости дорожной разметки бортовой компьютер под управлением искусственного интеллекта ориентируется по косвенным признакам.

— Не случайно движение беспилотного транспорта проверяется именно в зимних условиях, когда и дорожные условия далеки от идеальных, и погода может быстро меняться. Важно обучить машину правильно двигаться даже в таких условиях, когда знаки или разметка частично или полностью занесены снегом. В такой ситуации машина должна самостоятельно просчитывать траекторию движения и без проблем возить не только груз, но и пассажиров, — отметили инженеры.

Большой объём выполненной работы над беспилотным автомобилем стал возможен благодаря участию в проекте инженерной службы Горьковского автомобильного завода. В этом году инженерный центр ГАЗа отмечает 90-летний юбилей. Сегодня это мощная конструкторская школа, которая работает над транспортом будущего и создаёт автомобили, лидирующие на рынке коммерческого транспорта.

До появления беспилотников на городских маршрутах должно пройти не менее 10 лет. Разработчики отмечают, что за это время будут доработаны не только отдельные элементы, но и программное обеспечение в целом. Не менее важна подготовка инфраструктуры и законодательных требований к работе беспилотного транспорта. Разработка НГТУ уже сейчас в состоянии работать, к примеру, на складских комплексах, в аэропортах и практически в любых секторах промышленности, где от логистической системы требуют стабильной работы без постоянного присутствия человека. Беспилотник "ГАЗель NEXT" уже курсирует на реальном маршруте по территории Горьковского автозавода, перевозя сотрудников инженерного центра из офиса до производственной площадки.

Кроме того, уже сегодня решения, разрабатываемые для беспилотников, ГАЗ внедряет на серийном транспорте. В ближайшем будущем на автобусах и грузовиках ГАЗа появятся автоматические системы помощи водителю — такие как предупреждение о сходе с полосы, остановка перед внезапно возникшим препятствием, мониторинг состояния водителя и другие. Эти системы помогают водителю справиться с трудными дорожными условиями, исключают риски ДТП, связанные с человеческим фактором, и повышают безопасность движения на дорогах.