X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Беспилотным автомобилем называется транспортное средство, оснащенное системой автоматического управления, которое может передвигаться без участия человека [1].

Основной задачей беспилотного автомобиля является контроль и анализ происходящей вокруг него дорожной ситуации. Сюда можно отнести выбор оптимальной траектории и скорости движения, соизмерение размеров объектов на дороге, учет направления движения других участников дорожного движения. Кроме этого, машина должна видеть разметку на дороге, пешеходов, их движение по тротуару или по обочине. Для выполнения такого комплекса работ машине необходимы всевозможные системы датчиков и видеокамеры, которые контролирует главный компьютер автономной системы управления автомобилем. На основе полученной информации от датчиков и камер компьютер, в зависимости от ситуации, дает команду основным органам управления транспортного средства: рулевому управлению, тормозам и так далее.

Система беспилотного управления автомобиля включает в себя (рис.1):

Камера. Для получения информации о дорожной ситуации в авто устанавливается основная оптическая камера. Она располагается на лобовом стекле. Камера способна распознавать объекты независимо от времени суток. Единственной проблемой для неё являются плохие погодные условия.

Радар. Данное устройство предназначено для радиолокационного обнаружения и определения дальности окружающих объектов. Радар посылает радиоволны вокруг автомобиля чтобы узнать, на каком расстоянии находиться тот или иной объект. Упираясь в объект, волна отражается и поступает в приемник радара.

LIDAR - это устройство светового обнаружения и определение дальности. Лидар состоит из передатчика и приемника световых лучей. По принципу работы лидар схож с радаром. Разница состоит лишь в том, что в LIDAR используется световой луч вместо радиоволн. По времени задержки этого луча устройство определяет расстояние до непрозрачного объекта. Стоит отметить, что лидар считается основной системой слежения беспилотного автомобиля.

Измеритель положения – это датчик, который измеряет продольное движение и определяет положение автомобиля на карте [2].

Рисунок 1 – Расположение устройств системы беспилотного управления

Уже сегодня автомобиль стал оборудоваться подобными системами. В погоне за созданием лучшего беспилотника многие мировые автоконцерны применяют новейшие разработки автопилотирования. Изучив весь спектр и направленность развития нынешних технологий, ученые решили создать единую систему классификации автономности транспортных средств. В 2016 году национальная администрация безопасности дорожного движения (NHTSA) приняла свою собственную систему формальной классификации - стандарт SAE:

Уровень 0. Все выполняется водителем. Ускорение, остановка и рулевое управление контролируется только человеком, несмотря на то, что помогают предупреждающие сигналы или системы безопасности.

Уровень 1. Контроль автомобилем производиться только рулевым управлением. При различных режимах движения транспортное средство управляется человеком, кроме того ему помогают системы автоматизации. Хорошим примером является адаптивный круиз-контроль и система помощи при парковке.

Уровень 2. Контроль управления автомобилем производиться человеком только обзором дорожной ситуации во время движения. Транспортное средство самостоятельно руководит основными органами управления лишь в определенных ситуациях, а водитель поддерживает полный контроль над автомобилем.

Уровень 3. Частичный контроль управления автомобилем производиться человеком только обзором дорожной ситуации во время движения. Автомобиль имеет определенные режимы, в которых он берет весь процесс вождения на себя, но водитель в любой момент может взять контроль над транспортным средством в свои руки

Уровень 4. Периодический контроль управления автомобилем. Транспортное средство может управляться человеком в редких случаях. Беспилотный автомобиль способен самостоятельно передвигаться, но иногда сигнализировать человека о непредвиденных ситуациях.

Уровень 5. Полная автономность транспортного средства. Вмешательство человека в процесс вождения совсем не требуется [3].

В настоящий момент большое количество транспортных средств находятся на 1 и 2 уровне автономности. В большинстве случаев водитель управляет авто, но применение таких технологий, как технологии автоматической парковки, системы круиз-контроля, и других систем облегчают нашу жизнь. Tesla, Google, Volvo, Toyota и другие компании направлены на полную автоматизацию движения автомобиля [4].

Проектированием и созданием беспилотных автомобилей занимаются такие крупные автопроизводители как, Ford, Mersedes Benz, Volkswagen, BMW, General Motors, Audi, Toyota, Nissan [5].

В России развитием системы автономного вождения наиболее активно занимается компания Cognitive Technologies, которая совестно с автоконцерном «КамАЗ» разрабатывает беспилотный самосвал одноименной марки. Также работу по созданию системы автономного вождения ведут другие автоконцерны: ГАЗ, LADA, УАЗ [6].

Беспилотные автомобили с каждым годом все больше и больше вливаются в повседневную жизнь. Продвижение и внедрение технологий автономного пилотирования транспортных средств позволит снизить затраты ресурсов и топлива, уменьшить количество ДТП, повысить продуктивность транспортной системы, а также улучшить качество грузовых и пассажирских перевозок.

Список литературы

Беспилотный автомобиль // Википедия URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B5%D1%81%D0%BF%D0%B8%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D1%8C (дата обращения: 22.09.2017).

Лисков В.В. Самая большая книга о технике. М.: Изд. АСТ, 2016. 320 с.

Вчера и завтра: 6 уровней автоматизации автомобилей // Novate.ru URL: http://www.novate.ru/blogs/110617/41716/ (дата обращения: 22.09.2017).

Комбаров М. В., Севостьянов М. А. Беспилотное автомобили и повышение качества автомобильного транспорта // международный научный журнал «Символ науки». 2017. № 5. С. 222-225

Ендачёв Д. В. Метод обеспечения безопасности движения беспилотных автотранспортных средств на стадии проектирования // Журнал автомобильных инженеров. 2016. №3. С. 12-17

Беспилотные автомобили. Состояние рынка, тренды и перспективы // soel.ru URL: https://www.soel.ru/novosti/2017/bespilotnye_avtomobili_sostoyanie_rynka_trendy_i_perspektivy/ (дата обращения: 22.09.2017).

Код для цитирования: Скопировать