Архив рубрики

Сани едут самиВ беспилотное будущее по бездорожью настоящего

Мировая гонка технологий набирает обороты. Вызываемый с помощью смартфона беспилотный пассажирский транспорт на электротяге – уже реальность, на горизонте 20–30 лет — повседневность. Инженерные кадры должны обеспечить России успех на этом пути, но уровень стоящих перед ними задач требует колоссальной концентрации усилий. Нижний Новгород как один из ведущих отечественных промышленных и научно-образовательных центров вызов принял.
Сани едут сами

Столица Приволжья обладает необходимым потенциалом для решения сложных технических задач. Опыт, накопленный в сферах науки, образования и производства, ставит регион на позицию флагмана в развитии транспортных систем России. Вопросы разработки и внедрения в массовое производство передовых достижений решаются в рамках партнерства Нижегородского государственного технического университета имени Р. Е. Алексеева и «Группы ГАЗ». Это вопросы выдающейся сложности. Они затрагивают множество аспектов, среди которых обустройство приемлемой транспортной инфраструктуры является важной, но не самой большой проблемой. Головы ломают инженеры всего мира. Ответы будут получены в течение двух-трех ближайших десятилетий, после чего мир вступит в эпоху беспилотного управления транспортом.

Беспилотное будущее

Рязанский государственный радиотехнический университет и ООО «КБ Аврора» (модель на базе автомобиля «ГАЗель»), Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт НАМИ («Лада Калина») и ПАО «КамАЗ» (КамАЗ), НГТУ имени Р. Е. Алексеева и «Группа ГАЗ» являются главными интеллектуальными и производственными центрами создания беспилотных транспортных средств (БТС) в России. Они конкурируют не только с крупнейшими мировыми автогигантами: BMW, Volvo, Mercedes, Volkswagen, но и с компаниями, которые завоевали симпатии потребителей и сколотили капиталы в других нишах и сегодня выходят на новые высокотехнологичные рынки: Google, Uber, Apple, Tesla.

Создавая суда на солнечных батареях, нижегородские инженеры отрабатывают технологии будущего

Усилиями ведущих инженеров мира уже созданы и внедряются эффективные варианты системы автоматического контроля движения наземного транспорта, которые известны под общим названием Advanced Drive Assistance Systems, сокращенно ADAS (Интеллектуальные системы помощи водителю). Одной из задач ADAS является анализ дорожной обстановки, на основе которого даются команды на ускорение, замедление или полную остановку автомобиля. Кроме того, данные системы помогают водителям удерживать движение по заданной линии.

Переход к полной автоматизации автомобильного транспорта ожидается в ближайшем будущем. По оценкам аналитиков американского банковского холдинга Morgan Stanley, первые полностью независимые от ручного управления машины выйдут на дороги до 2022 года и в течение следующих четырех-пяти лет завоюют рынок. Спустя еще два десятилетия управляемый человеком автомобиль, каким мы его знаем сегодня, вымрет как вид.

Новые угрозы

Безопасность для пассажиров и пешеходов является одним из главных аргументов в пользу создания БТС. Искусственный интеллект не испытывает голода и усталости, всегда внимателен и четко следует инструкциям. Он застрахован от ошибок, которые под воздействием тех или иных обстоятельств совершает человек. Но это в теории, а на деле роботы пока тоже ошибаются. По крайней мере те несовершенные образцы, которые разработаны и доступны сегодня, сбиваются с курса и попадают в аварии не реже, чем люди.

«Компания Google разрабатывает и создает БТС уже более десяти лет, но до сих пор не смогла сделать их в достаточной степени безопасными, — рассказывает доцент кафедры “Автомобили и тракторы” НГТУ, заместитель директора Научно-образовательного центра “Транспорт” Александр Блохин. — Так, летом 2015 года Google car совершил аварию, в которой впервые пострадал человек. Всего же, по официальным данным компании, за время испытаний беспилотника зафиксировано более 14 серьезных дорожно-транспортных происшествий».

Студенческие конструкторские бюро НГТУ оснащены самым современным оборудованием

Как следует из публичного отчета Google, за период с сентября 2014 по ноябрь 2015 года водителям тестируемых компанией БТС пришлось 341 раз брать управление на себя: 272 случая были связаны с ошибками в работе систем управления; 69 раз водители хватались за руль в целях обеспечения безопасности, причем в 13 случаях отсутствие контроля со стороны человека могло привести к столкновению. Эти цифры означают, что в настоящее время регулярность сбоев в системах БТС, проектируемых одним из ведущих разработчиков мира, составляет в среднем один раз в день. При этом проблема безопасности БТС выходит далеко за рамки обеспечения надежности роботизированных устройств.

«На наших глазах автомобиль превращается в сложную компьютерную сеть с внутренней и внешней областями управления, — говорит представитель Управления дорожного транспорта Нидерландов Аржан ван Вилет. — Вопрос защиты передачи данных пока не настолько актуален, однако в скором будущем он будет стоять остро. Сегодня многие компании программируют БТС, используя закрытые протоколы, но мы настаиваем на принятии общих для всех открытых стандартов».

Вторая беда

Еще недавно автомобиль был диковинкой, человек обходился телегой, запряженной лошадьми, а современный транспорт казался фантастикой. Эксперты утверждают, что сегодня мы находимся в похожей ситуации — на пороге эволюционного скачка. Согласно прогнозам, к 2020 году пассивный вариант ADAS, осуществляющий функции контроля торможения и схода с полосы, станет обязательным элементом любого транспортного средства, зарегистрированного на территории России. ADAS следующего поколения будут узнавать пешеходов и читать дорожные знаки.

Технологии развиваются быстро. Приемлемые решения, в том числе и проблемы высокой стоимости производства БТС, которая является одной из самых насущных для отечественных инженеров, будут найдены очень скоро. Но что делать с тем, что в России принято называть «второй бедой»? «У нас и разметка на дорогах не всегда бывает, и асфальт не везде ровно лежит, а зимой снег засыпает все дорожное полотно, — отмечает директор по планированию продукта объединенного инженерного центра «Группы ГАЗ» Олег Филимонов. — Как по нашим дорогам будут двигаться беспилотники? Это большой вопрос».

Суть его даже не в том, что российские дороги разбиты и непригодны для интеллектуальных систем, которым необходима четкая ориентация на местности. В конце концов существуют технические решения и для бездорожья. Это, конечно, не значит, что городской беспилотник должен передвигаться по разбитым дорогам, но и просто ровный асфальт его не устроит. БТС требуется принципиально иная инфраструктура.

«Вопросы инфраструктуры не решены ни у кого в мире, — рассказывает заместитель директора по развитию Института транспортных систем НГТУ Антон Тумасов. — Ведь существующие дорожные знаки создавались для человека. Когда мы переходим на компьютерные системы, видеозрение, радары, то выясняется, что машина не всегда может их распознать. Например, знак “Главная дорога”. Казалось бы, что сложного? Однако для робота он непонятен. Значит, надо менять систему знаков».

Еще один ряд глобальных вопросов касается взаимодействия между автомобилями на дороге. Зачастую водители договариваются между собой. Кто-то кому-то моргнул фарами, и люди друг друга поняли. Некоторые ситуации, описанные в действующих правилах дорожного движения, решаются «на усмотрение водителя». В случае с роботизированной техникой так не получится, ей нужен четкий кодекс правил общения.

Наконец, есть и специфические задачи, решая которые, Россия вынуждена наверстывать технологическое отставание от США, Европы, Китая. «Наш первый недостаток — отсутствие отечественной компонентной базы, — продолжает Тумасов. — Зарубежные производители предлагают низкую цену. У них большой объем продаж и возможность снизить себестоимость. Отечественный бизнес для этого недостаточно развит. Вопрос крайне непростой. Западные предприниматели, сделав в свое время скачок вперед, крепко держат рынок и не пускают конкурентов. В том числе поэтому нет конкурентоспособных отечественных разработок. Можно, конечно, купить за рубежом. Но иностранные компании не продают ноу-хау и алгоритмы. Второй недостаток — нехватка опыта в автомобильной тематике гражданского типа, применения разработок в массовом производстве. Например, военный вездеход может быть очень дорогим и крупногабаритным, что для ВПК не проблема, ведь он повышает обороноспособность страны. Но гражданский потребитель чувствителен к колебаниям цены, дорого покупать он не станет. Получается, что в России есть хорошие технологические решения, но для массового производства они не подходят, необходима адаптация».

Адаптация

И в первую очередь необходима правильная настройка образовательного процесса подготовки инженерных кадров. Современный технический вуз должен готовить специалиста, обладающего широким спектром междисциплинарных компетенций, позволяющих придумать, реализовать и внедрить разработку. Это и конструктор, и технолог, и программист, и даже предприниматель в одном лице. Соответствующее обучение ведется и в рамках общего образовательного процесса, но шлифуется оно практикой. Площадками для подготовки инженеров будущего выступают студенческие конструкторские бюро, реализующие практико-ориентированные проекты. В нижегородском политехе таких КБ пока четыре.

«Участники КБ “Formula Student” строят высокоскоростные автомобили и участвуют в международных соревнования, — рассказывает заместитель директора по внеучебной работе Института транспортных систем НГТУ Кирилл Гончаров. — В студенческом бюро “Солнечная регата” создаются маломерные суда, работающие на энергии солнца. Еще два объединения начинающих конструкторов работают над созданием роботизированного наземного транспорта и летательных аппаратов, применяя самые современные технологии. Эти проекты стимулируют ребят к получению дополнительных знаний, дают им навыки для решения актуальных городских задач от интеллектуальной маршрутизации транспортных потоков, создания эффективной транспортной сети до конструирования и внедрения беспилотных автомобилей, в том числе пассажирского транспорта».

Через 20–30 лет профессия водителя автобуса уйдет в прошлое

В скором времени усилиями этих ребят беспилотные автобусы станут для наших улиц обычным явлением. За такими решениями будущее, потому что именно они призваны спасти большие города от транспортного коллапса. Ведь как показала практика, доступность личного транспорта не только не увеличивает мобильность городских жителей, но и дает обратный эффект.

Некоторые зарубежные производители уже предлагают решения по оснащению автобусов беспилотными системами. В таких машинах функция водителя минимальна. Конечно, стоят они дороже, чем труд водителя. Но если говорить в контексте безопасности дорожного движения и перспектив развития транспорта, они более актуальны.

Текст: Александр Поздняков

Фото: Роман Бородин, предоставлены НГТУ имени Р. Е. Алексеева.

Канал медиапроекта «Столица Нижний» в Telegram
c1FacebookВконтактеTwitterYouTubeInstagram
ЖК «Цветы»
Соревнование граждан Республики
ЖК Дом на свободе
Торговые ряды Жар-Птица - Аппетитные подарки
Свежий номер
Вход
Тема номера
На волнах успеха
Местоположение на слиянии двух могучих рек Волги и Оки, исключительный ландшафт, архитектура и сейчас никого не оставляют равнодушным.
Деньги
Город производительного труда
Нижний Новгород — один из крупнейших промышленных центров страны. Ведущими отраслями в городе являются машиностроение, металлообработка, судостроение и оборонка.
Международные связи
Открытый город
С 1959 по 1991 год город, носивший имя великого писателя Максима Горького, был полностью закрыт для иностранцев, потому что именно здесь были сосредоточены важнейшие для оборонной промышленности страны предприятия, конструкторские бюро и научно-исследовательские институты. С тех пор многое изменилось, и иностранная речь на улицах Нижнего Новгорода больше не является редкостью.
Законодатели
Без обсуждений
Губернатор Нижегородской области на майском заседании Законодательного собрания отчитался перед депутатами об итогах работы правительства за 2016 год.
Культура
Многообразный Нижний
Особенность Нижнего Новгорода заключается в слове «многообразие». Все виды и жанры от живописи до зодчества, от музыки до перформанса, от литературы до кино развиваются в нашем городе очень стремительно, синтезируются и обогащают друг друга и нашу жизнь, привнося в нее красоту и радость.
Спорт
Сила духа и тела
На спортивной карте России Нижний Новгород занимает заметное место. Из года в год ведущие нижегородские спортсмены достойно представляют страну на различных международных соревнованиях, включая Олимпиады.
Мнение эксперта
Кирилл Гончаров
Кирилл Гончаров
Заместитель директора по внеучебной работе Института транспортных систем НГТУ имени Р. Е. Алексеева

Наши инженеры готовы предложить актуальные решения для развития городского общественного транспорта в Нижнем Новгороде. Так, к чемпионату мира по футболу в 2018 году студенческое конструкторское бюро «Солнечная регата» планирует разработать и внедрить на Волге высокотехнологичные прогулочные катамараны на солнечной энергии вместимостью до десяти человек. Этот проект порадует зарубежных гостей и подогреет интерес к развитию водного транспорта, который в нашем городе пока используется слабо.

Николай Бабанов
Николай Бабанов
Проректор по научной работе НГТУ имени Р. Е. Алексеева

Высокий уровень научно-образовательной деятельности, который на протяжении многих лет поддерживают ученые и преподаватели Технического университета, ставит вуз в авангард инновационного развития страны. В ближайшие годы он станет одной из опор для реализации Национальной технологической инициативы — так называется программа мер по поддержке развития в России перспективных отраслей, которые в течение следующих 20 лет могут стать основой мировой экономики. Рынков данной продукции сегодня не существует, однако, по расчетам экспертов, в скором будущем они появятся, а к 2035 году их объем может превысить 100 миллионов долларов.

Сетевое издание «Столица Нижний» зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор): Свидетельство Эл № ФС77-60834 от 25.02.2015 г.
Информационно-рекламное издание. 16+
Телефон: (831) 278-57-63
Email: info@stnmedia.ru
Адрес: 603000, Нижний Новгород,
ул. М. Горького, д. 117, оф. 412

Карта сайта

Created by GraphitPowered by TreeGraph