30 141
15 ноября 2021 в 8:00
Источник: Дмитрий Гладкий. Фото: компании-производители, Дмитрий Гладкий

Грузовики-беспилотники. Что представляет собой транспорт будущего уже сегодня?

Недавно мы рассказывали о перспективном электрогрузовике от завода «Белкоммунмаш». Тогда производитель сообщил, что автомобиль «будет подготовлен под установку системы беспилотного управления первого уровня». Что это вообще такое — уровни беспилотности? Мы решили разобраться. В гражданской сфере транспортные средства, перемещающиеся в автоматическом режиме, существуют давно, просто технологии были другими, элементная база была иной, как и принципы функционирования. Сейчас же развилась электроника, и само технологическое явление — беспилотный транспорт — вышло на новый уровень. Классифицируют его теперь по-другому.

Классификация

Международное сообщество автомобильных инженеров (SAE) разработало классификацию, разделяющее беспилотники на пять уровней автономности.

Level 1 подразумевает уровень автономности, когда водителю нужно держать руки на руле, но его «участь» облегчают вспомогательные электронные системы — например, такие как АСС (адаптивный круиз-контроль), который поддерживает дистанцию до впереди идущего автомобиля и регулирует скорость, реагируя на скорость «донора». Есть Lane Changing Support (LCS) — система, которая отслеживает наличие машин в «слепой зоне» со стороны пассажира и начинает «пищать и верещать», если есть опасность столкновения при перестроении. Сейчас такое оборудование стоит почти на всех современных европейских грузовиках, а еще 10 лет назад, когда их демонстрировали на грузовике Volvo FH Safety Truck, они были в диковинку.

Сегодня грузовики, обладающие первым уровнем автономности (Level 1), выпускаются серийно, а установленные на них системы воспринимаются как нечто само собой разумеющееся.

Level 2 подразумевает возможность маневрирования автомобиля вне трасс без участия водителя, когда руки можно убрать с руля. Многие легковушки сейчас «паркуются сами». Это и есть Level 2. А классический пример на коммерческом транспорте — «фольксвагеновская» система Trailer Assist, которая помогает парковаться задним ходом с прицепом.

Level 3 предполагает возможность кратковременного убирания рук с руля во время движения по прямой на трассе. В некотором роде именно под Level 3 подпадает технология Platooning, когда два автопоезда находятся на постоянной беспроводной связи друг с другом и второй поезд колонны полностью повторяет действия, которые предпринимает водитель первого. Смысл всей идеи заключается еще и в экономии топлива и человеческих ресурсов. Второй поезд следует близко к первому и за счет меньшего сопротивления воздуха экономит топливо, а второй водитель может полностью положиться на первого, расслабившись в кресле. Над развитием технологии Platooning работают все компании из плеяды большой «евросемерки». Но есть один нюанс: перестраиваться из полосы в полосу в режиме «автомат» нельзя, управление должен брать на себя водитель. То есть главный постулат уровня 3 заключается в том, что водитель все равно должен находиться в кабине. Отвлекаться от дороги он может, но не сильно…

А что насчет езды без водителя? Езда без водителя с помощью дистанционного управления — это и есть Level 4. И в грузовиках это уже реализовано. Лучший «народнохозяйственный» пример — «мановский» проект MAN aFAS. По сути, это разновидность технологии Platooning — с той лишь разницей, что применена она не на дальнобойных фурах, а на грузовиках дорожной службы (для уборки обочины, нанесения разметки и тому подобных задач). Вторая машина тоже следует за первой, но в качестве грузовика прикрытия. Поскольку скорости небольшие, то в грузовике прикрытия водитель может отсутствовать. Ведомый грузовик без водителя, связанный с грузовиком-лидером по Wi-Fi, умеет разгоняться, следовать по прямой или кривым большого радиуса и тормозить вплоть до полной остановки. Но есть важный момент: все это возможно на скорости до 12 км/ч. В Германии на выделенных участках некоторых автобанов по специальному разрешению это уже применяют, но о массовом внедрении в регулярную коммерческую эксплуатацию на дорогах общего пользования речи пока не идет.

А вот применять беспилотную технику четвертого уровня на закрытых территориях законодательно ничего не мешает. Пример из Норвегии — запуск в регулярную эксплуатацию самосвальных дистанционно управляемых автопоездов Volvo FH, задействованных на вывозе известняка в карьере компании Brönnöy Kalk AS. Автономные грузовики Volvo FH осуществляют для Brönnöy Kalk AS транспортировку горной породы по проходящему через тоннели пятикилометровому маршруту от рудника до дробильного комплекса. Первая такая машина уже приступила к работе ровно три года назад — в ноябре 2018-го.

Высший уровень автономности — Level 5 — подразумевает наличие у автомобиля искусственного интеллекта. Беспилотный грузовик должен сам принимать решения и анализировать обстановку. Фантастика? Отчасти да. В полном смысле пятого уровня еще не удалось достичь никому, но работы в этом направлении ведутся. О том, как теоретически могут выглядеть такие беспилотники, можно судить по футуристическому концепт-траку Volvo Vera. Как видим, кабины здесь нет в принципе. Но это все же еще не пятый уровень. Парку таких беспилотников, как Volvo Vera, все равно нужен диспетчер.

С теорией разобрались. Так какова же реальность беспилотников сегодня?

Сферы применения

Первое — это, конечно, военное дело. Собственно, именно армейские нужды когда-то дали импульс всей отрасли и именно военная сфера находится в авангарде беспилотникостроения сейчас. Беспилотный украинский броневик KrAZ Spartan — один из многочисленных примеров. Управление беспилотным Spartan может осуществляться с помощью планшета, «умной перчатки» или операторской станции. Разработчики утверждают, что броневик легко распознает ширину дороги, а также находящиеся вокруг него препятствия. Система анализа и принятия решений срабатывает за доли секунды. Других примеров военного применения масса в разных странах.

Основная цель создания всех беспилотных военных броневиков — минимизация рисков и сохранение жизни личного состава при выполнении различных тактических задач. Речь о перевозке боеприпасов, продовольствия, топлива, медикаментов в зону боевых действий, а также об эвакуации раненых. Наличие самонаводящегося вооружения только расширяет этот функционал.

Вторая сфера, где грузовики-беспилотники уже день не завтрашний, а сегодняшний, — это горная промышленность. Существуют самые различные концепции. Например, Volvo Construction создала беспилотные самосвальные тележки Volvo HX1 — полностью электрические.

А почему они выглядят столь странно? Есть важный конструктивный нюанс (или совокупность нюансов — как посмотреть). У любого семейства грузовиков существует бесчисленное множество вариантов исполнения: колесных баз, точек крепления оборудования, топливных баков, бачков AdBlue, ресиверов и тому подобного. Это дополнительная сложность для создателей беспилотников. Тягач и, например, самосвал из одного и того же семейства могут иметь разные топливные баки и разную конфигурацию элементов шасси. И где разработчикам размещать сенсорные датчики? В каждом конкретном случае разработку беспилотной версии надо начинать чуть ли не с нуля. Конструкторам нужно мыслить сразу семействами беспилотных грузовиков, и лучше сразу электрических. Volvo HX1 как раз соответствует именно этим принципам.

А вот белорусский БелАЗ-7513R с российским «софтом» уже не концепт, а товарное изделие. Это третье поколение «белазовских» беспилотников, а уровень автономности — полноценный четвертый (даже, можно сказать, «четвертый плюс»). Автономный 130-тонник «знает» начальную и конечную точки своего маршрута, а в процессе перемещения между ними может самостоятельно анализировать окружающую обстановку. Но за парком из десятка таких самосвалов все равно должен следить диспетчер. Их стихия — карьеры с высокой степенью загазованности и запыленности. Машины работают — человек, находясь на расстоянии, свое здоровье не портит.

Еще одна «почти реальная» сфера применения беспилотных грузовых транспортных средств — складская и внутризаводская логистика. Почему почти? Потому что прототипы существуют, но в реальности это мало где внедрено.

Когда-нибудь беспилотники придут и в городскую логистику (доставка товаров по городским улицам и так далее). До этого еще очень далеко, но концепции существуют уже несколько лет. Пример — грузовые электрические беспилотные шаттлы Renault EZ-Pro. Но пока это скорее декорации для фантастического фильма, чем реальность. Сами создатели информируют, что нечто похожее на улицах городов стоит ждать не ранее 2030 года.

Беспилотники в дальнем бою… Когда-нибудь в будущем — конечно, да. Еще в 2015 году в США была выдана лицензия на эксплуатацию экспериментального беспилотного грузовика Freightliner Inspiration Truck на одном из хайвеев. Этот трак может самостоятельно двигаться по своей полосе с заданной скоростью, разгоняться и тормозить, поддерживать безопасную дистанцию до движущегося впереди автомобиля и избегать столкновений с автомобилями и предметами, которые могут оказаться у него на пути. Чего он не может? Обгонять и менять полосу движения, в том числе сворачивать на другую дорогу или съезжать на обочину. Представлена эта красота была еще в 2015 году, о «серии» же ничего не слышно до сих пор.

Чего не скажешь о пассажирских беспилотниках. В «маленьком» 12-миллионном китайском городе Шэньчжэнь регулярная эксплуатация беспилотных автобусов началась еще в 2017 году. Называются автобусики-беспилотники Alphaba. В их разработке принимало участие великое множество местных компаний, включая производителей смартфонов Huawei и ZTE, а кузов — дело рук фирмы Ankai. Создатели утверждают, что безопасности было уделено самое пристальное внимание. Автобусы способны автоматически избегать столкновения с пешеходами, автомобилями и ограждениями, ускоряться и тормозить, распознавать сигналы светофора, а также безопасно перестраиваться в другой ряд и останавливаться в назначенных местах. Известна и цена автобуса — 500 тыс. юаней (примерно $76 тыс.).

Подобные разработки есть и в Европе, и в США, и в России. Но пока только Китай реально катает городских пассажиров на таких транспортных средствах.


Внедрение беспилотных технологий в сферу массовых грузоперевозок сулит существенную экономию на оплате труда водителей, так что в этом заинтересована практически вся транспортная отрасль (за исключением, пожалуй, непосредственно самих водителей). Но пока для массового коммерческого использования нигде в мире толком не готова ни инфраструктура, ни законодательная база. Кто будет нести ответственность за потенциальные аварии в городе или на шоссе? Юридического ответа на этот вопрос ни у кого нет. Но его найдут, и тогда новая эра действительно настанет. Технологических препятствий для этого, по сути, уже не осталось.

спецтехника, грузовик, масштаб: 1:14, электрический двигатель, 2.4 ГГц, дальность: 60 м, Li-ion, 1200 мА·ч
автомодель, грузовик, масштаб: 1:12, электрический двигатель, 2.4 ГГц, 4WD, 10 км/ч, дальность: 50 м, Li-pol, 1200 мА·ч
автомодель, грузовик, масштаб: 1:16, электрический двигатель, 2.4 ГГц, 4WD, 20 км/ч, дальность: 30 м, 500 мА·ч

Auto.Onlíner в Telegram: обстановка на дорогах и только самые важные новости

Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро

Перепечатка текста и фотографий Onlíner без разрешения редакции запрещена. ng@onliner.by

Источник: Дмитрий Гладкий. Фото: компании-производители, Дмитрий Гладкий
Без комментариев