Каждые 25 секунд где-то в мире кто-то умирает на дороге. Дорожно-транспортные происшествия часто являются результатом человеческой ошибки. В результате призыв к беспилотным автомобилям все время звучит все громче. Однако автономные транспортные средства пока не могут занять свое место на наших загруженных и непредсказуемых дорогах. В краткосрочной перспективе создание умной дорожной инфраструктуры в сочетании с подключенными транспортными средствами является более реалистичным вариантом.
Итак, что делает автомагистрали и автострады «умными»? Как они могут помочь нам избежать несчастных случаев? Барт Ланну, исследователь из IDLab Antwerp, исследовательской группы imec в UAntwerpen, поделился своим мнением обо всем этом.
Конечная цель: ноль смертей на фламандских дорогах к 2050 году
В 2018 году во Фландрии было зарегистрировано чуть менее 24000 дорожно-транспортных происшествий с травмами и даже смертью. Эта цифра указывает на небольшой рост после многих лет устойчивого спада. Наиболее частой причиной была человеческая ошибка (по заключению экспертов).
Международные исследования говорят нам, что такие факторы, как превышение скорости, усталость, отвлечение внимания и вождение в нетрезвом виде, составляют от 94% до 96% всех автомобильных аварий. Неудивительно, что в последние годы автомобильная промышленность уделяет большое внимание разработке сложных систем помощи водителю, которые помогают водителям избегать аварий или снижать их опасность. Примеры включают системы обнаружения слепых зон и пешеходов, круиз-контроль и систему помощи при движении по полосе.
Однако правительства, страховые компании, медицинские эксперты и другие заинтересованные группы — все время хотят большего. Под девизом «Каждая дорожная жертва — это слишком много» Фландрия делает все возможное, чтобы к 2050 году снизить количество ДТП на фламандских дорогах до нуля.
Для достижения этой амбициозной цели «Vision Zero» от беспилотных автомобилей ожидают многого. Но до этого еще далеко. Несмотря на то, что ряд впечатляющих видеороликов об автономных автомобилях пользуется популярностью на YouTube, впереди еще долгие годы исследований, разработок и испытаний, прежде чем мы увидим беспилотные автомобили на наших загруженных и непредсказуемых дорогах. Однако в краткосрочной перспективе многого уже можно достичь путем создания смарт магистралей — особенно в горячих точках с интенсивным движением — в сочетании с подключенными транспортными средствами (то есть транспортными средствами, которые общаются друг с другом, а также с дорожной инфраструктурой).
Коммуникационные технологии, датчики, камеры, вычислительная мощность и многое другое
«Во всем мире исследовательские группы пытаются заложить основы умных дорог будущего», — говорит Барт Ланну. «Например, за последние три года европейский консорциум, состоящий из 26 партнеров из пяти стран, включая Бельгию, исследовал, какие технологии можно использовать в транспортных средствах, чтобы общаться друг с другом с наибольшим эффектом.
«Эта коммуникационная технология имеет решающее значение для создания новых смарт приложений, которые существенно повышают безопасность дорожного движения и транспортные потоки. Это включает в себя цепочку грузовиков, в которой грузовики соединяются между собой электронно, причем грузовик впереди определяет скорость и маршрут, по которому движется колонна, в то время как другие грузовики следуют за ним автоматически, без помощи водителя. Идеально подходит для предотвращения наезда сзади в пробках.
«Используя ту же технологию, подключенные системы помощи водителю (ADAS) в автомобилях должны иметь возможность гораздо быстрее предупреждать опасные ситуации в непосредственной близости от них. Затем системы автомобилей будут получать предупреждения в реальном времени о других транспортных средствах, находящихся рядом с ними».
Но чтобы заслужить термин «умный», шоссе нужно гораздо больше, чем просто общение. Необходимым условием будут новые поколения датчиков и камер — они должны быть меньше по размеру, более чувствительными и более энергоэффективными. Затем эти устройства будут собирать информацию в режиме 24/7, которая может использоваться системами помощи водителю для принятия разумных решений в режиме реального времени. Подключенные светофоры также необходимы при создании умных магистралей.
«И это еще не все», — добавляет Ланну. «Если вы хотите развернуть такие приложения в большом масштабе, вам потребуются огромные вычислительные мощности. И где должна быть эта способность обработки данных — центральная в облаке, как можно ближе к датчикам, или распределенная? Также необходимы дополнительные исследования по таким вопросам, как совместимость технологий и масштабируемость.
«Проблемы не только технические, но и экономические. Например, кто будет платить за покупку, установку и обслуживание инфраструктуры? Местные операторы связи? Дорожные службы? Или нам нужно создать совершенно новый орган, чтобы справиться с этим? Итак, как видите, действительно умная дорога или автострада — это сумма всех этих практических вопросов и технических требований».
А это значит, что предстоит еще много работы. Но где мы находимся сегодня? А что конкретно происходит во Фландрии?
Уникальная инфраструктура для тестирования на трассе E313 в Антверпене
«Это правда, что для создания умной дорожной инфраструктуры нам все еще необходимо предпринять ряд шагов», — говорит Ланну. «При этом очень многое возможно уже сегодня, отчасти благодаря новаторской роли, которую Фландрия сыграла в последние годы».
Например, в начале 2018 года был запущен проект «Умное шоссе» Фландрии, первым ощутимым результатом которого стала уникальная тестовая инфраструктура на трассе E313 в Антверпене.
Ланну говорит: «Цепочки столкновений и другие типы аварий часто происходят из-за того, что водители и их системы ADAS не могут видеть, что происходит за пределами движущегося впереди автомобиля. Вот почему с помощью проекта «Умное шоссе» мы хотели дать автомобилям возможность напрямую общаться друг с другом, а затем измерять, могут ли они быстрее реагировать на опасные ситуации, чем их водители-люди, и даже самые сложные системы помощи водителю.
«В испытаниях участвовали три машины, ехавшие подряд. У двух из них были модули связи, а между ними была обычная машина. Когда машина номер один произвела экстренную остановку, эта информация мгновенно передалась автомобилю номер три. Это означало, что он мог предвидеть ситуацию намного быстрее, чем если бы он полагался только на свои собственные датчики».
Три технологии для рассмотрения
«Для такого рода решений сегодня необходимо рассмотреть различные конкурирующие технологии, — говорит Ланну. «Именно поэтому испытания проводились с использованием трех технологий беспроводной связи. Это вариант Wi-Fi (ITS-G5) и два варианта 4G: обычная (дальняя) сеть 4G и Direct C-V2X (для связи на более короткие расстояния).
«Стало ясно, что и 4G, и ITS-G5 имеют приемлемую задержку сигнала: примерно 15 мс с ITS-G5 и от 40 до 50 мс с 4G. Это лучшее время отклика, чем реакция человека. Мы также обнаружили, что задержка сигнала от обычного 4G-соединения была склонна время от времени непредсказуемо увеличиваться. Это делает эту технологию менее надежной для действительно критичных ко времени приложений, таких как быстрое реагирование на неожиданные дорожные ситуации. Появление 5G в качестве преемника 4G должно решить проблему, хотя это все еще требует дальнейшего тестирования ».
Совсем недавно были сравнены характеристики Direct C-V2X и ITS-G5, и, опять же, требуются дополнительные исследования.
«Очевидно, предстоит еще много работы», — заключает Ланну. «Но тесты Smart Highway уже демонстрируют потенциал подключенных систем помощи водителю. Однако ясно то, что умные автомагистрали — это абсолютно шаг в правильном направлении, чтобы сделать наше движение более плавным и безопасным. И нам, конечно же, не нужно ждать появления беспилотных автомобилей, чтобы продвинуться вперед. Фландрия также хорошо себя чувствует в этой области. Поскольку у нее есть инфраструктура для тестирования, она может похвастаться потенциалом для непосредственного участия в последних разработках и тщательной подготовки к следующим шагам».
Наконец, Mobilidata
Проект «Умное шоссе» — не единственный пример того, как Фландрия предвидит потребности в мобильности завтрашнего дня.
Например, в конце 2018 года стартовала программа «Mobilidata», фламандская государственная программа с imec в качестве координатора проекта. Mobilidata предназначена для направления информации о мобильности, поступающей от участников дорожного движения, инфраструктуры, транспортных средств, приложений и государственных систем, в единую точку сбора, а затем делает ее доступной в режиме реального времени. Конечно, вся эта информация анонимна. Фландрия намерена использовать собранные данные для улучшения мобильности, повышения уровня жизни и в то же время повышения безопасности дорожного движения и уменьшения ущерба окружающей среде и природе.
Как участники дорожного движения общаются с подключенными системами? Пользовательские смартфоны, бортовые компьютеры в легковых и грузовых автомобилях или специальные устройства, например, на велосипедах, передают сигнал, который обменивается данными с подключенными системами. Это позволяет светофору лучше реагировать на фактические условия движения. В долгосрочной перспективе развертывание этой интеллектуальной инфраструктуры данных послужит основой для инфраструктуры, которая сделает беспилотные автомобили возможными во Фландрии.
Mobilidata — это пятилетняя программа, рассчитанная на пять лет (2018-2023) и стартовавшая с конца 2018.
Оставьте комментарий