XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Считается, что за беспилотным транспортом будущее. Однако, при разработке беспилотных транспортных средств требуются огромные вложения. Искусственный интеллект играет в этом далеко не последнюю роль. Разработкой данного транспорта занимаются крупнейшие корпорации: Яндекс, Google, КАМАЗ и т.д.

Искусственный интеллект делает поездку на автомобиле в большее, чем обычное перемещение между двумя конечными пунктами. Современное оборудование способно обеспечить безопасное движение, выступает как дополнительные органы чувств, которые помогают в управлении, снижают вероятность дорожных проишествий и позволяют автомобилисту меньше уделять меньше внимания к дороге, не имея отрицательных последствий.

Искусственный интеллект автомобилей способен взять управление транспортным средством в свои руки. Это доказали компании Google, Tesla и другие разработчики беспилотных автомобилей.

Транспортные средства с искусственным интеллектом не только принимают на себя управление, но и способны построить оптимальный маршрут передвижения и в режиме реального времени уведомлять водителя об актуальной дорожной ситуации.

Для того, чтобы доехать до точки назначения, беспилотный автомобиль должен знать маршрут, ехать по правилам дорожного движения, ориентироваться в окружающей обстановке и взаимодействовать с остальными участниками движения.

Искусственный интеллект автомобиля использует следующие устройства:

Лидар – это лазерный дальномер. Устанавливается это устройство на крыше автомобиля. Оно генерирует 3D-карту пространства в радиусе 100 метров. Обзор прибора составляет 360 градусов. Система управления объединяет полученные данные с картами. Это позволяет ей избегать аварийных ситуаций.

Датчики положения отслеживают позицию автомобиля на карте. GPS-приемник определяет местоположение машины и маршрут следования.

Радар также является неотъемлемой частью беспилотного транспортного средства. Прибор использует радиоволны для определения дальности объектов, скорости и траектории движения. Импульсы, посылаемые радаром, отражаются от препятствий на принимающую антенну. Радары являются зрением автомобиля. Они позволяют в любой момент отреагировать на изменения дорожной ситуации.

Видеокамера обнаруживает объекты, которые приближаются на опасное расстояние и сигналы светофоров.

Уже сегодня компании-разработчики интеллектуальных автомобилей разработали, испытали и активно эксплуатируют собственные беспилотные автомобили во всём мире. Вопрос вывода интеллектуальных транспортных средств на рынок стоит в снижении стоимости используемого оборудования.

Рис.1. Беспилотный автомобиль «Google»

Беспилотным транспортом управляемым искусственным интеллектом занимаются и российские разработчики. В мае 2017 года компания «Яндекс» представила свой собственный прототип беспилотного такси.

Искусственный интеллект легко подбирает пассажиров, объезжает препятствия и совершает маневры на дорогах. Испытания беспилотного такси продолжаются и по сегодняшний день.

Первое поколение беспилотного автомобиля «Яндекс» представил в начале 2017 года — оно соединило в себе экспериментальные сборки компании. Во втором поколении была совершена унификация: компания поняла, какие сенсоры лучше подходят. Десять машин «Яндекс» выпустил во второй половине 2017 года и в 2018 году. Третье поколение беспилотных автомобилей появилось в 2019 году.

Система автопилота – это разработка компании «Яндекс». Беспилотный автомобиль принимает самостоятельные решения, которые основываются на полученных данных сервиса «Яндекс. Навигатор». Данный ресурс собирает всю информацию о пробках, ограничениях скорости, авариях на дорогах и т.д. В “силиконовые мозги” встроена карта для навигации. За ориентацию в пространстве и зрение отвечает лидар «Velodyne».

Рис.2. Беспилотный автомобиль «Яндекс»

Пассажирский микроавтобус ШАТЛ (аббревиатура от Широко Адаптивная Транспортная Логистика) – это совместный проект Научно-исследовательского центра НАМИ и КАМАЗа.

Интеллектуальный транспорт обладает следующими характеристиками:

Максимальная скорость составляет 40 км/час. В автономной езде этот показатель уменьшается до 15-20 км/ч.

Работа картографии, навигации и вычисления траектории обеспечивается сервисами Яндекс.

В прототипе используется литиево-ионный аккумулятор, совместно разработанный НАМИ и КАМАЗ.

Для вызова автобуса ШАТЛ необходимо открыть специальное приложение и забронировать необходимое количество мест. Транспорт определяет оптимальный маршрут передвижения, по которому он подбирает пассажиров на заданном направлении. Работать он может как по маршруту, так и в режиме такси. Спереди и сзади беспилотного транспортного средства размещены видеокамеры и стереокамеры. По периметру кузова располагаются несколько сонаров. Программы распознавания и управления разработаны специалистами НАМИ.

Рис.3. Беспилотный микроавтобус ШАТЛ

Помимо ШАТЛа, в России разрабатывается ещё один беспилотный модуль - «MatrЁshka». Транспортное средство предназначено для коммерческой перевозки грузов и пассажиров. Разработкой занимается компания Bakulin Motors Group («Volgabus») совместно с инновационным центром «Сколково». Проект имеет несколько модификаций:

«Умный» пассажирский автобус М2В8 на 8-12 мест.

Автономный модуль М2С6 по типу диагностических комплексов, пожарных насосных систем и мобильных накопителей энергии.

Открытая грузовая платформа М2 Platform для эффективной логистики.

Прототипы «Матрёшек» проходят испытания на закрытых полигонах «Сколково». Российских общественных дорогах увидят эти отечественные беспилотные машины ещё не скоро.

Технические особенности модуля:

MatrЁshka отличается своей универсальностью: платформу легко адаптировать под пассажирский салон, коммунальную мобильную технику или грузовую ёмкость.

На полном заряде модуль способен преодолеть до 130 км.

Развивает скорость до 100 км/ч. На автопилоте она ограничивается до 20 км/ч.

Способности искусственного интеллекта:

Открытая маршрутизация на основе пассажирских предпочтений по всему спектру услуг: остановки по маршруту, перемещение, информационное и медийное сопровождение.

Вызов и бронирование мест при помощи приложения iOS и Android.

Отслеживание технического состояния транспорта. В случае возникновения неполадок, владельцам приходит отчет об состоянии.

Рис.4. Беспилотный модуль «MatrЁshka»

Совместно с компанией Cognitive Technologies, КАМАЗ представил первый российский грузовик, которым управляет искусственный интеллект. Серийное производство планируется на 2022 год. На сегодняшний день системы проходят испытания.

Возможности искусственного интеллекта грузовика:

Обнаружение препятствий на дороге на расстоянии до 100 метров.

Выполнение простых маневров – разворот, поворот, змейка.

Передвижение в колонне с соблюдением дистанции.

Остановка перед помехами.

Распознавание и понимание дорожных знаков и разметки.

Скорость до 60 км/час.

Рис.5. Беспилотный грузовик КАМАЗ

Помимо беспилотных грузовиков, Cognitive Technologies разрабатывает беспилотные комбайны. Разработка и испытания техники ведутся в Татарстане.

В 2017 году были проведены первые тестирования автономной сельхоз техники – искусственный интеллект отлично справился с уборкой низкорослого ячменя. В 2020 году комбайн смог собрать урожай кукурузы в поле со снегом.

Единственное устройство, благодаря которому машина ориентируется в поле - это камера. Информация с нее отправляется в систему управления, которая и координирует действия комбайна - выстраивает траекторию движения относительно кромки поля.

Особенности искусственного интеллекта:

Погрешность при перемещении по полю около 5 см.

Комбайн автоматически завершает работу и паркуется после выполнения задания.

Стоимость отечественного беспилотного комбайна в 3-4 раза ниже зарубежных аналогов. Всё это объясняется отсутствием в системе датчиков и лазерных сканеров.

Рис.6. Беспилотный комбайн

Будущее уже близко. Сегодня никого не удивить умным навигатором, которые прокладывает самый удобный маршрут. Через несколько лет привычным явлением станут автомобили, которые управляются искусственным интеллектом, беспилотные такси, грузовики и автобусы, а наши путешествия станут более безопасными, комфортными и легкими.

Код для цитирования: Скопировать