Беспилотники — поле для экспериментов



Беспилотники — поле для экспериментов

 

В России эксперимент по внедрению беспилотного наземного транспорта стартовал в двух городах в 2018 году. Одним из плацдармов для обкатки стал Иннополис — первый в России город для IT-специалистов, своего рода интеллектуальный цифровой кластер, который расположился недалеко от Казани. Тогда же, в 2018-ом, в Иннополисе появилась тестовая зона для передвижения беспилотных автомобилей, после чего город стал первым в Европе, где можно воспользоваться беспилотником для повседневных поездок. Сейчас в городе пять точек посадки и высадки пассажиров. Воспользоваться беспилотным транспортом могут все взрослые жители города, которые дали согласие на участие в тестировании.

Есть в ИТ-городе и свой «мозговой центр» по разработке беспилотных технологий — Лаборатория автономных транспортных систем Центра компетенций НТИ по направлению «Технологии компонентов робототехники и мехатроники» на базе Университета Иннополис. «Федеральный Бизнес-журнал» задал свои вопросы по развитию беспилотного транспорта в России руководителю лаборатории Салимжану Гафурову.

— В 2018 году на дорогах Иннополиса появились первые в России беспилотные автомобили. Вы в Иннополисе существуете в другой, параллельной, вселенной? Как проходит эксперимент?

— Да, действительно. Первые легковые беспилотные автомобили появились в городе в 2018 году. В июне 2020 года к ним добавился еще и грузовой беспилотный автомобиль Университета Иннополис. Я бы не назвал это параллельной вселенной, так как зачастую беспилотный автомобиль отличается от автомобиля с человеком-водителем за рулем лишь наличием на его крыше сенсорного модуля. Однако, присмотревшись, их все-таки можно вычленить из общего потока: они аккуратнее, осторожнее, всегда пропускают пешеходов. У нас в городе не было ни одного дорожного инцидента с их участием, чего нельзя сказать о традиционных водителях.

Начиная с 2018 года беспилотники Университета Иннополис проехали 30 тысяч км. Это позволило значительно улучшить статистику отказов, повысить надёжность и эффективность автомобилей, а также в целом отработать различные маневры и функциональность в условиях реального дорожного движения. К тому же все эти три года мы постоянно расширяем границы работоспособности беспилотного стека, тестируя его в различных погодных условиях.

На сегодняшний день могу определенно сказать, что беспилотник безопаснее обычного автомобиля, которым управляет человек. Он обладает огромным набором данных и способен обрабатывать их в разы быстрее, чем человеческий мозг. Скорость реакции беспилотника на внешние воздействия — до 140 миллисекунд, тогда как у человека — от 400 до 600 миллисекунд. Но главное преимущество беспилотника — отсутствие человеческого фактора. Скажем так, он не станет лезть в потенциально опасные ситуации, чтобы сократить дорогу или сэкономить время, и он всегда помнит о правилах дорожного движения. Невозможно представить себе беспилотный автомобиль, который пытается уехать от сотрудников ГИБДД, проехать по обочине в пробке или развернуться через двойную сплошную.

— Еще одна новость: беспилотный КамАЗ Университета Иннополис с комплексом аэроразведки маршрута проехал 3000 километров в городе. О каком городе идет речь?

— Мы говорим о городе Иннополис. Основным документом в РФ в части регулирования является постановление Правительства России № 1415 «О проведении эксперимента по эксплуатации на автодорогах высокоавтоматизированных транспортных средств» от 26 ноября 2018 года. Согласно этому постановлению, Москва и Республика Татарстан объявлены территориями эксперимента, целью которого является подтверждение возможности использования беспилотников на дорогах общего пользования, разработка соответствующих документов и регламентов. Впоследствии круг территориальных субъектов РФ, где разрешено тестирование, был расширен. С 1 марта 2020 года в эксперимент вошли Владимирская, Ленинградская, Московская, Нижегородская, Новгородская и Самарская области, Чувашская Республика, Ханты-Мансийский и Ямало-Ненецкий автономные округа, Краснодарский край и Санкт-Петербург.

— В Татарстане активно проводит свой эксперимент КамАЗ, что вы знаете о его результатах?

— ПАО «КАМАЗ», судя по его активности в области создания беспилотной грузовой тематики, конечно же, можно рассматривать в качестве игрока на этом рынке. Только остается не совсем понятным их бизнес-модель в этом направлении и даты внедрения хотя бы некоторых функций системы ADAS в свою продукцию. Свой проект по созданию беспилотного грузовика мы реализуем исключительно силами Университета Иннополис. Сейчас мы проводим длительную тестовую эксплуатацию беспилотного грузовика и его отдельных компонентов в условиях города.

— Отрасль продолжает развиваться, и на арену выходят новые игроки. В 2020 году к гонке беспилотников, например, подключился Сбербанк. Кто сегодня из игроков этой отрасли максимально продвинулся в своих экспериментах?

— Наверно, стоит судить по результатам. Яндекс регулярно публикует данные по пробегу, у них также беспилотники интегрированы в существующий сервис такси. Реальную интеграцию технологии также анонсировал СтарЛайн, но пока мало информации о том, сколько заказов было выполнено, а также какой суммарный пробег у их беспилотного транспорта. Университет Иннополис также публикует данные о пробеге. Сегодня в неделю мы проезжаем около 200 км в беспилотном режиме на одном автомобиле. Об успехах коллег из других компаний мы пока что ничего не слышали.

— Крупные компании, такие как Яндекс, Сбер, КАМАЗ, — это всегда инвестиции. Остается ли место для развития и функционирования в этой нише малым и средним компаниям?

— Да, конечно, остается. Ни у кого еще нет на 100% отработанной технологии беспилотного вождения в условиях плотного городского движения. Улучшать всегда есть что. Кто-то может специализироваться на «железной» составляющей технологии, другие —на софте, третьи — на связи, четвертые — на развлечениях и т. п. Рынок довольно большой.

— Крупные игроки — лишь инвесторы, или у них есть собственные команды разработчиков?

— Крупные игроки на нашем рынке спешат, прежде всего, сформировать собственную команду разработчиков. Хотя, конечно, партнерства тоже есть. В рамках Федеральной целевой программы то же ПАО «КАМАЗ» заключило ряд договоров с исследовательскими организациями. Крупным является партнерство Сбера и Cognitive Pilot: они разрабатывают беспилотные технологии для сельскохозяйственной техники. При этом нельзя забывать о развитии этой ниши применительно к железнодорожному транспорту или, например, карьерной технике. В железнодорожной тематике крупными игроками являются АО «НИИАС», ТМХ, Синара, тот же самый Cognitive Pilot активно выходит в этот сегмент. На рынке карьерной, специальной техники выделяется, прежде всего, группа компаний «Цифра», поглотившая «Вист-групп».

Сложно говорить о том, кто продвинулся дальше, — проекты разные, у каждого свой сегмент. Сбер недавно купил команду, разрабатывавшую Ё-мобиль. На мой взгляд, они смотрят в сторону построения собственной автомобильной платформы или, по крайней мере, хотят получить в итоге законченный узел. При этом Яндекс делает свои сенсоры: камеры, лидары, но не автомобильную платформу.

— Сейчас в ряде регионов идет тестирование технологий на базе V2X (в рамках реализации проекта российской сервисной телематической платформы «Автодата»). Система позволит беспилотным автомобилям общаться с инфраструктурой, другими транспортными средствами, светофорами, перекрестками и иными дорожными объектами. Можете рассказать подробнее, что это за тестирование, зачем оно нужно, что дает отрасли?

— Да, такая инициатива существует. Обсуждаются технические решения для реализации так называемой V2X-связи. На текущий момент идет конкуренция между DSRC и 5G-сетями. Исходя из плана внедрения беспилотных автомобилей, разработанного такими коммерческими компаниями, как Яндекс, Сбер, ГАЗ и КАМАЗ, на данный момент выбор сделан в пользу 5G-сетей. Надо понимать, что сегодня производителей оборудования для 5G по большому счету всего два — Ericsson и Huawei, и внедрение сетей 5G означает больше, чем просто поставить вышку — вопрос затрагивает политическую сферу интересов.

Развертывание беспилотных технологий на базе данного вида связи позволяет оптимизировать маршрутизацию беспилотных автомобилей: маршруты прокладываются с учетом дорожной обстановки, доступности сервисов, принимается решение об уменьшении скорости движения или, наоборот, о ее увеличении в зависимости от фазы переключения сигнала светофора. Это позволяет уменьшить издержки, возникающие при движении автомобилей. Особенно это актуально для электрических автомобилей в силу специфики их бортового питания.

Мы проводили похожий эксперимент — осуществляли сбор телеметрических данных с наших автомобилей. Знаю, что существует ряд работ по оснащению дорожной инфраструктуры различными сенсорами для организации данного вида коммуникации. Однако зачастую такие работы проводятся в рамках улучшения автономной навигации беспилотных автомобилей. Тут стоит подчеркнуть, что беспилотные автомобили не нуждаются в специальной инфраструктуре и успешно обходятся уже существующей.

— Ярослав Федосеев, пресс-секретарь рабочей группы НТИ «Автонет», заявлял, что массового коммерческого применения беспилотного транспорта в России в следующем году точно не ожидается. Согласны с таким прогнозом?

— Смотря что считать массовым. Например, в Иннополисе Яндекс предоставляет сервис такси на базе беспилотных автомобилей, их ровер доставляет еду и здесь, в Татарстане, на территории нашего инновационного городка, и в Москве. РЖД разрабатывает проект беспилотной пассажирской «Ласточки» для МЦК, первые результаты были публично продемонстрированы еще в июне 2019 года. Разрабатывается карьерная и уборочная техника. Университет Иннополис с июня 2020 тестирует в условиях города беспилотный грузовик. У меня оптимистичный прогноз на развитие отрасли. Я вижу много имплементаций и большой запрос со стороны индустрии. Но самым перспективным, на мой взгляд, с точки зрения внедрения все же является рынок специальной строительной и карьерной техники.

— Итак, беспилотные автомобили в 2020 году были одним из наиболее заметных технологических направлений, однако, несмотря на активное развитие и тестирование, массово пока так и не выехали на дороги общего пользования, по крайней мере, в России. Назовите шорт-лист главных причин.

— Наиболее явственная причина — отсутствие необходимого регулирования и высокий порог входа для разработчиков. Отмечу, что определенным импульсом для отрасли в целом стал технологический конкурс «Зимний город», проведенный в 2018–2019 годах. Итоги того конкурса не выявили победителя, но он дал большой толчок для развития команд в Санкт-Петербурге, Томске, Нижнем Новгороде, Таганроге, Иннополисе и, конечно, Москве. Больше, к сожалению, таких инициатив не было, но они позволяют разработчикам объединяться в успешные команды и показывать свои реальные возможности и достижения в области разработки инновационных беспилотных технологий.

— В начале апреля президент РФ Владимир Путин поручил правительству до 31 мая проработать дорожную карту тестирования и внедрения беспилотных транспортных средств в России. Карта появилась, что скажете о ней как эксперт?

— Ключевыми разработчиками дорожной карты выступили, прежде всего, коммерческие компании. Документ кажется логичным и продуманным. Акценты в нем сделаны на широкое применение технологий беспилотного вождения, а также средств коммуникации. Это будет способствовать существенному расширению диапазона сфер и сценариев применения беспилотной техники. Мне бы хотелось, однако, чтобы там также были учтены такие аспекты, как взаимодействие пешеходов с беспилотными автомобилями, взаимодействие беспилотников с водителями в потоке. Добавлю, что необходимо сформировать перечень базовых нормативных показателей, которым должна соответствовать беспилотная техника, для того чтобы быть допущенной на дороги общего пользования. Было бы здорово, если бы компании-разработчики публиковали отчеты о надежности своих решений.

— В правительстве считают возможным тестирование беспилотных автомобилей с водителем на пассажирском сиденье, без водителя — на закрытых полигонах (при внесении изменений в постановление правительства от 26 ноября 2018 г. № 1415), а также коммерческую эксплуатацию с инженером-водителем в машине. Так на каком этапе процесс, что можно, а что нельзя на конец марта 2021 года?

— Я уверен, что технология в целом уже достигала уровня, когда инженера-водителя можно удалить из салона автомобилей. Но я бы был последовательным в данном вопросе и принял бы во внимание социальный аспект — людям за рулем сложно воспринимать соседний автомобиль без человека за рулем.

— В исследовании Markets and Markets говорится, что объем мирового рынка наземного беспилотного транспорта вырастет с $2,3 млрд в 2020 году до $4,5 млрд к 2030-му. Как вы думаете, а каковы его объемы в России?

— Мы видим большой запрос со стороны бизнеса на внедрение беспилотных решений. Это и карьерные самосвалы, и железнодорожный транспорт, сфера логистических услуг, такси, горнодобывающая отрасль. Сегодня сложно прогнозировать, каких объемов достигнет рынок. Пока он лишь формируется и растет экспоненциально. Конкретные показатели будут зависеть от многих моментов: от того, как скоро беспилотный транспорт сможет ездить по дорогам общего пользования, насколько успешным будет этот старт, какова будет конъюнктура в мировой экономике. Тот же спрос на логистические услуги резко упал из-за пандемии, экономика восстанавливается медленно. В этих условиях я бы воздержался от конкретных прогнозов.

Поле для экспериментов

Университет Иннополис специализируется на образовании в области информационных технологий и робототехники. С 2015 года кампус университета располагается в городе Иннополис, Татарстан. Студенты обучаются по бакалаврской программе «Информатика и вычислительная техника», четырем программам магистратуры — «Управление разработкой ПО», «Компьютерная безопасность и сети», «Робототехника и компьютерное зрение», «Анализ данных и искусственный интеллект». В 2020 году прошёл третий отбор в аспирантуру по направлению подготовки «Информатика и вычислительная техника». Разработками в области беспилотного транспорта занимается Центр компетенций НТИ по направлению «Технологии компонентов робототехники и мехатроники». Одно из направлений — автономные транспортные средства для грузовых и пассажирских перевозок, а также внутрискладской логистики. В октябре 2020 года Университет Иннополис показал, как проходит тестирование беспилотного КамАЗа: за рулем машины никого нет, наблюдатель сидит на правом сиденье. В университете добавили, что грузовой беспилотник может передвигаться по бездорожью без точных карт, сложные датчики на борту предсказывают дальнейшее движение. 

Эксперименты длиной в 60 лет

Первые эксперименты по созданию беспилотной машины датируются началом 1960-х годов. Тогда студент Стэнфорда Джеймс Адамс создал прототип самоуправляемой тележки, известной как «стэнфордская тележка». Самая первая модель управлялась посредством передачи сигнала через кабель, второй прототип Адамс сделал радиоуправляемым. По мнению независимых экспертов, первый полностью автономный автомобиль удалось создать группе немецких исследователей под руководством пионера робототехники Эрнста Дикманса в 1980 году. Система представляла собой модель машинного обучения и была способна адекватно оценивать окружающую обстановку. Третий этап внедрения беспилотного автомобиля за автомобильным концерном Mercedes. В 1994 году инженеры компании выпустили на улицы Парижа автомобиль «VAmP», который на протяжении нескольких часов самостоятельно передвигался на скорости до 130 км/ч, поворачивал, обгонял и перестраивался. Мощный импульс к развитию беспилотные транспортные средства получили благодаря открытиям в области искусственного интеллекта, нейронных сетей и машинного обучения. В 2004 году впервые в мире состоялись соревнования с участием роботов-автомобилей DARPA Grand Challenge. В 2010 году корпорация Google протестировала свои первые робомобили.