Беспилотный транспорт в России: будущее и настоящее

В последние годы в сфере IT активно развивается технология компьютерного зрения. С его помощью машина обучается находить, определять и отличать друг от друга объекты. Данная технология набирает популярность в сфере автотранспорта: у разработчиков всего мира появилась мечта создать полностью самоуправляемый автомобиль.

За рубежом

О разработке технологий для беспилотного транспорта (БПТ) заявили многие мировые бренды: BMW, Nissan, Volvo, Uber, Daimler, китайский Baudi, и даже Google.

В 2012 году беспилотный автомобиль Google проехал 500 тысяч км без водительского контроля. Именно эта компания получила первую в мире лицензию на испытания БПТ. Через 2 года Uber запустил на дороги США первые самоуправляемые такси. В мае этого года французы испытали беспилотную гоночную машину.

К слову, идея о создании БПТ немолода. Большинство зарубежных компаний приступили к разработкам еще во второй половине предыдущего десятилетия. Однако в нашей стране такая инициатива появилась сравнительно недавно.

Автопилот в России: спасти сельское хозяйство

В сентябре прошлого года рязанская компания «КБ Аврора» протестировала беспилотный трактор «АгроБот». Это небольшая автономная машина без кабины, которая может самостоятельно удобрять и поливать землю, сажать семена и ухаживать за почвой.

Благодаря разработке «Агробот» сельскохозяйственные предприятия смогут автоматизировать аграрные работы. Это увеличит производительность компаний и поможет сельскому хозяйству решить серьезные проблемы: преодолеть отсталость отрасли, решить вопрос нехватки работников на полях.

Проект отличается высокой экономичностью. Все устройства — датчики, антенны, электроника — устанавливаются вместо базовой кабины трактора. Это значит, что любой трактор технопарка можно оборудовать системой «Авроры», не создавая специальную платформу.

Интересный факт

Глава компании «Волгабас» Алексей Бакулин пообещал, что в 2018 году появится беспилотный автобус «Матрешка». Он сможет вместить до 20 пассажиров. Но «Матрешка» и трактор «Авроры» — далеко не предел российских разработок беспилотного транспорта. Разработчикам еще есть, чем вас удивить!

Сognitive technologies: самоуправляемый комбайн

Технологии беспилотного управления с/х техникой создает компания Cognitive Technologies. С 2012 года СТ разрабатывает проект «умного сельского хозяйства».

В рамках проекта компания разработала систему управления беспилотным комбайном Cognitive Agro Pilot. Она основана на технологии глубокого обучения нейронных сетей. В течение прошлого года разработчики собирали данные — видео и изображения полевых условий. С помощью этих материалов нейронные сети обучались распознавать объекты и реагировать на ситуации, которые могли встретиться на испытаниях. В итоге машина научилась отличать нескошенную часть поля от обработанной, замечать и определять препятствия на своем пути (например, дерево или человека).

Инновация Cognitive Agro Pilot — разработка технологии высокоразвитого компьютерного зрения. Все сенсоры распознавания объектов размещены в одной видеокамере, тогда как зарубежные разработчики используют камеры с несколькими объективами.

Беспилотная уборка полей

«В 2017 году беспилотный комбайн с нашей системой компьютерного зрения вышел на с/х работы в Ростовской области. Это первый в России случай, когда уборку урожая производила самоуправляемая техника», — рассказывает вице-президент по развитию бизнеса Cognitive Technologies Александр Шкилев.

Проезд беспилотного комбайна Cognitive Technologies

В этом году Cognitive Agro Pilot также прошел ночные испытания, где маневрировал в разное время суток. Так, беспилотный комбайн разворачивается и двигается «змейкой» как днем, так и ночью.

Ночная уборка поля в беспилотном режиме, маневрами и т.д.

Дополнительное отличие «Cognitive Agro Pilot» от конкурентов — умение идентифицировать разные типы границ поля (кромки, валка). Если этого навыка у системы нет, приходится устанавливать специальные датчики и приборы. Однако это требует дополнительных затрат.

По словам Александра Шкилева, компания Cognitive Technologies планирует в ближайшее время перейти к опытно промышленной серии. Тогда российские беспилотные комбайны смогут на равных конкурировать с зарубежными аналогами.

Грузовик без водителя

Параллельно с проектом «Cognitive Agro Pilot», компания Cognitive Technologies разрабатывает ПО для управления беспилотным грузовиком Камаз. Проект запустили в 2014 году.

Россия и дороги

Отличие проекта от зарубежных аналогов — работа с неидеальными дорожными условиями. Большей частью российские дороги непригодны даже для обычного транспорта с водителем. По данным Минтранспорта, лишь 10 % федеральных трасс соответствуют современным требованиям по скорости, безопасности и качеству.

Чтобы беспилотный Камаз справился с российскими дорогами, разработчики создали систему компьютерного зрения, способную распознавать границы дороги, ширину полос, а также учитывать значительные вертикальные колебания автомобиля.

Расширение границ

На разработке технологий для БПТ, задействованных в бизнесе, компания не остановилась. В 2015 году Cognitive Technologies объявили о собственном проекте по созданию беспилотного автомобиля к 2022 — 2023 году.

Разработчики строят модели компьютерного зрения и искусственного интеллекта, которые имитируют человеческие органы восприятия и мозг. «Мы создавали свои технологии, обучали нейронные сети, проводили испытания в отечественных реалиях: снег, дождь, плохие дороги, малое световое время и т.д. Для создания безопасного автопилота компания была вынуждена создавать более продвинутую математику, в отличие от зарубежных конкурентов, проводивших испытания в комфортных условиях Калифорнии при температуре +25», — поясняет Александр Шкилев.

Испытания проводятся на опытном образце легкового автомобиля Nissan X trail.

Поведение беспилотника Cognitive Technologies на реальной дороге

Результатом усилий разработчиков СТ стала технология Cognitive low level data fusion. Данный метод позволяет повысить качество распознавания объектов на дороге на 20% — 25% и сделать движение более безопасным. В январе 2018 года Cognitive Technologies продемонстрирует инновацию на международной выставке электроники CES в Лас-Вегасе.

«Mы словно собираем нейронную сеть над нейронной сетью. Это позволяет понимать смысл происходящего на дороге. Например, автомобиль распознаёт выкатившийся на дорогу теннисный мячик. Искусственный интеллект понимает, что это не просто мелкий объект: за ним может выбежать ребенок. Поэтому надо более внимательно наблюдать за этой областью, чтобы успеть снизить скорость», — пояснили в пресс-службе компании.

Сколько это стоит

Общий объем внутренних инвестиций в проекты компании составил 22 млн. долларов. Вложения обещают окупиться: беспилотный транспорт показывает высокую экологичность и экономию ресурсов. Если на дороги пустят БПТ, на 14,1% увеличится пропускная способность дорог, а расход топлива — наоборот, снизится на 40%. К таким выводам пришли ученые из университетов Аризоны и Иллинойса в исследовании от 4 мая 2017 года.

Выгоды могут быть и экономическими. В случае с БПТ риск аварии по вине водителя сводится к нулю. Тарифная ставка на перевозку груза без учета человеческого фактора будет гораздо ниже, чем если бы этот фактор учитывался.

Нерешенные вопросы

Но не все в этой отрасли гладко. Главные препятствием для внедрения БПТ остается российское законодательство. Оно не предусматривает передвижение машины с автопилотом на территории нашей страны. В Европе эта проблема частично решена: беспилотные автомобили Volvo уже 2 года ездят по дорогам Германии. В США на БПТ выдано 25 тысяч лицензий.

Кроме легализации БПТ необходимо оборудовать трассы специальной инфраструктурой. К решению этого вопроса в России подошли поближе. В августе 2017 года в правительстве обсуждали разработку карты «Автонет», а также установку объектов, необходимых для передвижения БПТ по дорогам и трассам.

Открытым остается и вопрос безопасности. К примеру, всегда существует угроза хакерского взлома системы. Неясно также, кто будет нести ответственность в случае аварии. Однако по данным исследования McKinsey от 5 марта 2015 года, широкое внедрение БПТ может сократить количество дорожных аварий на 90%.

Крайне важна и остра проблема людей, чья профессия связана с вождением автомобиля. По сообщению ВШЭ от 18 апреля 2017 года, водителями в России работает 7% населения. На сегодняшний день эта профессия — одна из самых востребованных, причем во всех регионах. Все эти люди рискуют остаться без работы с внедрением БПТ, поэтому этот вопрос нельзя обойти стороной.

Научная фантастика или реальность?

Кажется, что беспилотное будущее уже дышит в спину. Но, несмотря на весь прогресс, мы пока что достаточно далеки от повсеместного использования самоуправляемых машин. Их появление на всех дорогах страны реально, а, может, и неизбежно — но это картина, скорее, завтрашнего дня, чем сегодняшнего.