Когда-то ITC.ua уже рассказывал об автономном транспорте: технологии, особенности, проблемы. Постоянно выходит много новостей и заметок на данную тему. Да и я, как автор обзоров автомобилей, уделяю немало внимания различным системам помощи водителю, которые частично берут управление на себя. Но никогда прежде не удавалось заглянуть «внутрь» системы автопилота. До сегодня…
Мы ведем неспешную беседу на крыше офиса GlobalLogic и представители компании вскользь оговариваются: мол, «мы попали в мир автономного транспорта из мира медицинского оборудования». Как так?! Весь секрет в нюансах написания программного кода. В медицине требуется очень высокая доля ответственности при создании ПО: написание кода, многократное тестирование, документация всех процессов. Фактически ошибка в ПО должна быть если не «ноль» (все в абсолют возводить нельзя), то практически «сведена к нулю» – ведь на кону человеческая жизнь. Именно этот подход заинтересовал многие компании, которые занимаются разработкой ПО для автономного транспорта. Начав с адаптации интерфейса систем мультимедиа, компания GlobalLogic смогла зарекомендовать себя надежным партнером, показать свои навыки и формат процессов в написании ПО – что привело к более сложным задачам по написанию программного кода для автономного транспорта.
Получается, что если процесс создания ПО документирован, то в случае ДТП с автономным транспортом можно найти ответственного человека-программиста? И да, и нет. Изначально ответственность лежит на производителе автомобиля, который использовал данное ПО для создания своего автономного транспорта. А уже он, в судебном порядке и при наличии соответствующих договоров, может переложить ответственность на компанию-разработчика ПО. Далее уже внутри компании можно найти конкретного программиста, кто отвечал за данную часть кода. Но последний шаг маловероятен, ведь программное обеспечение для автопилота, которое отдает компания-разработчик производителю автомобиля – это уже комплексный готовый продукт: и программист, и тестер, и директор, кто все это подписал «в готовность».
Спикеры встречи: Артем Ткаченко, бренд-директор Volvo в Украине; Андрей Яворский, программ-директор компании GlobalLogic; Роман Разуваев, руководитель направления Automotive компании GlobalLogic.
А ведь продукт непростой: по заявлениям представителей GlobalLogic, сегодня в современных автомобилях более 100 млн. строк программного кода – больше, чем было в самолетах прошлых поколений. А с полноценным автопилотом будет еще больше. Но, в тоже время, продукт очень востребован рынком: ожидается, что первые полноценные автопилоты для автомобилей будут готовы в 2020-2022 году (оптимистичный сценарий) или, самое позже, в 2025-2030 году (пессимистичный сценарий). Точный срок появления автопилота зависит от цены и класса автомобиля: т.к. это недешевая технология, то первым автопилот получают дорогие автомобили люкс-класса, позже автопилот появится и в более доступных авто.
Следующий вопрос – что можно назвать «полноценным автопилотом»? Это автопилот четвертого-пятого уровня, т.е. автопилот, который может выполнять все операции практически без требования внимания и влияния со стороны водителя. Важно отметить, что с развитием темы автопилота пришла необходимость его стандартизации. Впервые это сделала организация SAE (Society of Automotive Engineers), которая предложила пять уровней системы автопилота, плюс «нулевой» базовый уровень. Итак:
Следуя этой градации, сегодня компания Tesla находится на третьем уровне и старается шагнуть дальше, ряд других ведущий производителей автомобилей – переходят со второго на третий. Хотя в реальности и на уровне экспериментов – уже есть автомобили с 4-5 уровнем автономного вождения, они реально ездят по дорогам. К примеру, компания Volvo в Швеции проводит эксперимент с реальными семьями, которые ездят на автомобилях компании с пятым уровнем автономности. Но вот в чем нюанс: данные уровни «в железе» (различных датчиках, сенсорах, радарах, камерах) отличаются только в рамках «0-1-2-3», однако переход на более высокие уровни «3-4-5» фактически является вопросом более умного программного обеспечения. И компания GlobalLogic, вдруг, но является одним из ключевых разработчиков ПО для автономного транспорта.
Одна из наибольших сложностей в разработке автопилота – это позиционирование на местности. Ведь если для GPS-навигатора погрешность 5-10 метров допустима (все равно человек глазами увидит нужный ему поворот), но для автопилота погрешность даже в 1-2 метра – это возможное ДТП и увечья людей. Поэтому автопилот должен ясно видеть картинку вокруг автомобиля и понимать местность, где он находится. Здесь необходимы и сигналы системы позиционирования GPS (общее понимание местоположения), и различные датчики, радары, лидары (позиционирование себя относительно других автомобилей, зданий, деревьев, предметов), и камеры обзора (фиксация происходящего впереди и вокруг автомобиля, построение дополнительных точек-преград, не распознанных радарами).
Как автопилот видит ситуацию перед собой? Вот лишь один вариант – при помощи обычной веб-камеры или видео-регистратора. На всех видимых объектах расставляются точки, затем они переносятся на отдельный экран и создают некий «коридор» перед автомобилем. Если этот коридор наложить на GPS-карту и добавить данные от радаров – то в итоге автопилот получит общую картинку ситуации вокруг себя. Зачем это нужно?…
А вот это уже критически важный вопрос. Потому, что дорожная обстановка – это ситуация как с постоянными (направление трассы, дома и деревья), так и с меняющимися данными (автомобили, люди, ямы, наледь). Соответственно, система автономного транспорта должна работать как с постоянными данными (прокладывать свой маршрут с помощью компьютерной карты и GPS), так и с меняющимися данными. Большой плюс – если автономные автомобили начнут обмениваться информацией между собой: «эй, кто там сзади – через 300 метров дорога обледенела, лучше снизить скорость».
Подобные наработки уже есть: например, компания Volvo имеет облачный сервис, где «умные» автомобили Volvo могут общаться между собой, передавая различную информацию. Однако пока это работает только для Volvo – система не может работать с автомобилями Audi, Mercedes, Nissan, Citroen, и др. Равно как и наоборот: выходят системы обмена данными между автомобилями одного бренда, нередко – еще и в одной территориальной зоне (страна, область, регион). В этом стоит огромная задача для автономного транспорта: найти один стандарт для передачи данных. Причем не только по маршруту «автомобиль-облако-автомобиль» (V2X или V2G), но и по маршруту «автомобиль-автомобиль» (V2V) – важные сообщения должны передаваться напрямую и максимально быстро: «внимание все кто сзади – я экстренно торможу». В тоже время, облачные сервисы дают больше возможностей системам автономного управления транспортом: часть решений об управлении автомобилем можно принимать удаленно, часть решений можно принимать на борту автомобиля – и это существенно снижает требования к оборудованию автопилота.
Какие решения можно принимать удаленно? К примеру: как планировать маршрут с учетом ДТП или пробок впереди, учитывать новые знаки, перестроится в другой ряд, если есть информация о ямах или обледенении дороги. Какие решения следует принимать на месте? К примеру, решение об экстренном торможении перед внезапно выскочившим на дорогу ребенком или зверем. Но здесь возникает следующий вопрос: какие решения считать удаленными, а какие экстренными? Условно экстренные решения – это все, что требует внимания и действий на протяжении 1-3 секунд (или менее того); удаленные решения – это все, что можно обработать на протяжении 3-5 секунд (или более того). Пока данные временные интервалы являются условностью и могут корректироваться, но общая идея уже понятна: разделение информации на две части – требующей обработки немедленно в автомобиле или с возможностью удаленной обработки за некоторое время в облачном сервисе.
В итоге – что делает GlobalLogic? Компания разрабатывает ПО, которое считывает информацию, обрабатывает ее, выносит решения и передает эти решения на управляющий орган автомобиля. Во время презентации была продемонстрирована виртуальная карта и схемы-автомобили, которые ездили по улицам компьютерного города. В момент их пересечения на панели приборов выдается красный сигнал: в реальном автомобиле – это и есть сигнал на управляющий орган, к примеру, тормоза: экстренная остановка, иначе может быть авария! Компания-разработчик ПО должна предусмотреть не только пересечение двух автомобилей, но и массу других моментов: дерево справа, выскочивший из лесу лось, автомобиль впереди вдруг разворачивается через сплошную осевую… На каждую подобную задачу должен быть ответ: тормозить или постараться увернутся? Если тормозить – нет ли сзади «догоняющего» автомобиля? Если увернутся – хватит ли ширины дороги, насколько повернуть руль? А какой будет крен автомобиля с учетом текущей загрузки – вдруг резкий поворот приведет к опрокидыванию? Масса ситуаций, которые нужно создать, прогнозировать – и, в итоге, найти ответ на подобном стенде-симуляторе.
К слову, облачные сервисы потребуют огромного потока данных. И представители GlobalLogic утверждают, что в Европе именно производители автомобилей являются главными инициаторами и лоббистами развития сетей 5G – как раз с прицелом на системы автопилота, который должны быть «он-лайн».
Все просто: компания GlobalLogic разрабатывает ПО для систем автономного вождения, где одним из клиентов является компания Volvo Cars. Мало того, сегодня Volvo является одной из наиболее передовых компаний в автомобильном мире. Почему так? Потому, что меняется не только сам автомобиль, но и мышление вокруг него.
Уже понятно, что сегодня одним из ключевых трендов в развитии автомобилей являются электрофицированные автомобили: подзаряжаемые гибриды (к примеру, Volvo ХС90 T8) и чистые электромобили. Последний существенно проще в своей конструкции: аккумулятор, электромотор, инвертор-преобразователь тока – вот и все. А это, в свою очередь, примерно одинаковый (и высокий) уровень надежности: в электромобиле попросту намного меньше деталей и узлов, которые могут сломаться. В тоже время электромотор дает более широкие возможности управления направлением движения (два электромотора справа/слева для управления вектором тяги), влияет на разгон и замедление. Добавьте сюда более современные шины, пневматическую подвеску, электронно-управляемые амортизаторы. Все это приводит к тому, что грани между «фирменной» настройкой каждой марки стираются: подвеска мягче/жестче, кузов выше/ниже, разгон быстрее/спокойнее – все это можно настроить. Добавьте к этому взгляды современных подростков, которые уже не видят в автомобиле средство самовыражения или статуса, а видят лишь транспорт: самолет, автомобиль, моноколесо, метро – да что угодно, главное добраться до пункта назначения. В итоге мы переходим от конкуренции между автомобилями на уровне «управляемость/комфорт/отделка» к конкуренции на уровне сервиса, услуг. Кто предложит более удобный сервис, больше спектр услуг – то и в «дамках».
Автомобили Volvo являются одними из самых передовых в мире, компания также нацелена на разработку автономного транспорта. А потому импортер Volvo в Украине решил поддержать мероприятие и рассказать о видении компании в данной области…
Компания Volvo рассчитывает, что к 2025 году у нее будет 5 млн. абонентов (не владельцев! а именно абонентов), которые будут пользоваться автомобилями Volvo. Первый звоночек уже прозвучал с запуском кроссовера Volvo XC40 – одновременно был запущен и сервис Care by Volvo: не владение автомобилем, а именно использование автомобиля по подписке с фиксированной месячной абонентской платой и возможностью смены автомобиля через два года. Если добавить к этому полноценный автопилот, то он позволит нескольким людям использовать один автомобиль, который будет сам подъезжать туда и тогда, куда его вызвали.
Однако Volvo идет еще дальше – недавно компания представила концепт Volvo 360с, с которым снова старается задать новые правила использования автомобиля. К примеру, нужно съездить в другой город за 300 км и быть там к утру завтрашнего дня. Можно ехать на автомобиле и потратить на это 3-4 часа; можно полететь самолетом (0,5-1 час) или поехать скоростным поездом (1,5-2 часа), но если добавить время подъезда к аэропорту или вокзалу – то получим сравнимые 3-4 часа. И вот здесь компания Volvo предлагает альтернативу: можно взять концепт 360с, задать ему конечную точку маршрута, выехать вечером и лечь в нем спать – пусть он едет неспешно, но в запасе все равно есть 7-8 часов – в итоге к намеченному времени вы окажетесь в пункте назначения. А пока вы будете проводить необходимые встречи в городе, концепт 360с может развозить других людей или отправится на подзарядку аккумуляторов. Вот для чего нужен автономный транспорт.
Конечно, здесь много оговорок для Украины: неровные дороги – какой там сон, стертая разметка и «одноглазые» автомобили – чтобы хоть автопилот не заблудился и не ошибся… Но все-таки: компания Volvo дает свое видение транспорта будущего и возможностей использования автопилота. Который в ближайшие 5-10 лет должен стать одной из наибольших революций в автомобильном мире наряду с массовых выходом электрокаров. И, как видите, эта революция создается, в том числе, и внутри украинских компаний.