Готовы ли наши автомобильные дороги к появлению беспилотных автомобилей?

Отрасли Статьи

13 Янв 2022, 10:38

eye-icon

20

comment-icon

0

Аббревиатуры CAV, V2X, C-ITS, CCAM разные, но всех их объединяет то, что они обозначают взаимодействие между дорожной инфраструктурой и транспортными средствами, направленное на повышение эффективности регулирования транспортных потоков, снижение выбросов от автотранспорта, а также повышение безопасности движения и улучшение комфорта во время поездки.

Чи готові наші автомобільні дороги до появи безпілотних автомобілів?

Автоматизация транспортных средств часто упоминается как одна из самых прорывных технологий как с точки зрения экономики, так и с точки зрения экологии. Но для того, чтобы это когда-нибудь произошло, дорожная инфраструктура должна быть адаптирована для поддержки автономных транспортных средств в аспектах, которые касаются эффективности и безопасности дорожного движения. Для проектирования и сертификации, а также для тестовых сред, которые необходимо будет развернуть, ключевое значение имеет инфраструктура, поддерживающая сетевые функции. В рамках этого сценария также необходима сопрягаемость инфраструктуры и автотранспорта, чтобы обеспечить условия для эксплуатации в переходный период, который может длиться десятилетиями.

Помимо аспектов, касающихся автомобильных устройств и систем и объединенных интеллектуальных транспортных систем (C-ITS) в управлении движением беспилотных автомобилей, нельзя упускать из виду еще один важный вопрос о самой дороге и ее готовности к считыванию системами содействия управлению транспортными средствами. Харальд Мосбёк (Harald Mosböck), вице-президент немецкой компании-производителя систем для дорожной разметки Swarco и вице-президент Дорожной федерации Европейского союза (ERF), знает о роли характеристик дорожной разметки для распознавания как водителем-человеком, так и машинным зрением. На вопрос, готовы ли автомобильные дороги к появлению беспилотных автомобилей, он ответил, что не совсем.

Дорожная разметка и дорожные знаки по-прежнему недостаточно унифицированы

«В настоящее время существует два вида датчиков, которые способны считывать дорожную разметку – это камеры и лидары. Такие датчики нужны даже самым современным автомобилям, оснащенным картами, составленными с использованием РЛС высокой разрешающей способностью. Датчики помогают автомобилю фиксировать дорожную разметку и дорожные знаки и определять, действительно ли все данные сопоставимы и совпадают.

Дело в том, что дорожная разметка и дорожные знаки по-прежнему недостаточно унифицированы. Существует еще слишком много различий. А обязательным условием для повышения надежности показаний различных видов датчиков является повышение уровня унификации»,

– поясняет Харальд Мосбёк.

На международном уровне серьезные усилия по улучшению и стандартизации дорожной разметки прилагаются в основном японскими, американскими и европейскими органами стандартизации. В последнем издании Руководства по унифицированным техническим средствам организации дорожного движения в Северной Америке (MUTCD) содержится требование для главных автомагистралей, согласно которому ширина стандартной линии дорожной разметки должна составлять 150 мм, и дорожная разметка должна быть более унифицированной, так как недостаточная унификация является одним из ключевых недостатков, препятствующих внедрению автономных автомобилей с комплексной системой онлайновой связи (CAV).

Совсем недавно главный орган по стандартизации предложил Федеральному управлению автомобильных дорог США, чтобы в будущем не только разделительная полоса на автомобильных дорогах имела стандартизированную ширину, но и были внедрены общие требования для прерывистых линий разметки на съездах с автомагистралей и стандартизированного расстояния между штрихами прерывистых линий. Прямо сейчас ведутся работы по решению проблемы улучшения световозвращающей способности дорожной разметки, которая требует срочного решения. Еще один вопрос заключается в том, каким образом можно улучшить дорожную разметку на участках производства дорожных работ, чтобы обеспечить ее надежную и безошибочную считываемость для машинного зрения беспилотных автомобилей и для автомобилей, оснащенных системами помощи водителю.

Обсуждая предпринимаемые в Европе действия, направленные на улучшение характеристик дорожной разметки и ее унификацию, которые находят поддержку со стороны европейских ассоциаций, в том числе Дорожной федерации Европейского союза, Харальд Мосбёк сказал, что Европейская комиссия в своем Пакете мобильности 3 потребовала, чтобы «государства-члены ЕС обеспечили надлежащее проектирование и нанесение дорожной разметки, а также установку дорожных знаков и их поддержание в состоянии, которое обеспечивает легкое и надежное распознавание как водителем-человеком, так и транспортными средствами, оснащенными системами содействия водителю или автоматизацией на более высоком уровне».

Группа экспертов

В 2019 году Европейский совет решил пересмотреть Директиву ЕС по вопросу управления безопасностью дорожной инфраструктуры и поручил Европейской комиссии сформировать группу экспертов для разработки плана мер по усовершенствованию дорожной разметки и дорожных знаков с целью улучшения их читаемости транспортными средствами, оснащенными соответствующими системами, и, конечно же, водителем-человеком. Экспертная группа взялась за работу, но из-за пандемии весь процесс затягивается.

Первые результаты ожидались к середине 2021 года, но с учетом сложившейся ситуации появятся не раньше весны 2022 года. «В целом, мы можем сказать, что взаимодействие между автопроизводителями, отраслевыми ассоциациями и Брюсселем, что касается ожиданий в отношении качества дорожной разметки уже значительно улучшилось», — комментирует Харальд Мосбёк.

Одна из рекомендаций, разработанных Дорожной федерацией Европейского союза, весьма сходна с тенденциями, наметившимися в США. Формула 150 х 150 разрабатывалась с целью повышения безопасности дорожного движения с учетом восприятия разметки только человеческим глазом. Интересно, что в ходе нескольких исследований было доказано, что, то, что хорошо воспринимается человеческим глазом, обеспечивая безопасное и комфортное вождение, также очень хорошо работает для машинного зрения. Согласно «формуле 150×150» для всех дорог рекомендуется ширина линии >150 мм и световозвращающая способность (RL) >150 мкд/м²/лк в сухих условиях и RL >35 мкд/м²/лк в условиях повышенной влажности.

Харальд Мосбек, віцепрезидент німецької компанії-виробника систем для дорожньої розмітки Swarco і віцепрезидент Дорожньої федерації Європейського союзу (ERF)
Харальд Мосбёк, вице-президент немецкой компании-производителя систем для дорожной разметки Swarco и вице-президент Дорожной федерации Европейского союза (ERF)

Чтобы узнать больше о том, как работают камеры и лидар при считывании дорожной разметки, компания Swarco, совместно с австрийской партнерской компанией ZKW, лидером в области технологий автомобильных светодиодных фар и осветительных модулей, провела испытания в крупнейшем в мире климатическом аэродинамическом туннеле в Вене (Австрия).

Для проведения испытаний было нанесено восемь видов разметки, от стандартной до высокоэффективной. Считывание всех видов разметки выполняли с помощью трех разных камер и восьми разных лидарных датчиков. Всего было смоделировано 24 различных погодных состояния, в том числе с идеальным освещением днем, условиями в ночное время суток, при ветреной погоде, при штормовой погоде, при сильном дожде и тумане.

Результаты испытаний подтвердили эмпирическое правило, сформулированное израильской компанией Mobileye, мировым лидером в разработке и производстве систем компьютерного видения для беспилотных автомобилей: то, что может прочитать камера, также может быть прочитано человеческим глазом. То, что может прочитать человеческий глаз, не всегда может быть прочитано камерой.

Лидар способен очень точно считывать разметку оранжевого цвета

«С одной стороны, важным качеством камер является их способность   лучше идентифицировать объекты, потому что они обеспечивает лучшую контрастность и цвет. С другой стороны, камеры «проявляют слабину», когда им приходится считывать разметку и дорожные знаки в условиях ослепляющего света от транспортных средств, движущихся по встречной полосе. «Когда мы говорим о лидарных датчиках, читаемость и обнаруживаемость лидаром значительно повышается с некоторыми системами дорожной разметки с высокой световозвращающая способностью», — говорит Харальд Мосбёк. – Кроме того, когда мы входим даже в ближний инфракрасный диапазон с наполнением каким-то особым пигментом, лидар способен очень точно считывать дорожную разметку оранжевого цвета. Это важно в свете продолжающихся в США дискуссий о том, должна ли в будущем дорожная разметка на участках производства дорожных работ быть оранжевой. Оказалось, что лидар не подвержен также влиянию бликов. Таким образом, если в автомобиле объединить камеру и лидар, можно получить действительно хорошую читаемость и надежность при использовании систем содействия водителю».

Конечно, в улучшении характеристик дорожной разметки присутствует и финансовый аспект, который пока находится под знаком вопроса.

«Всякий раз, когда вы обсуждаете более высокие характеристики дорожной разметки с автопроизводителями или дорожными властями, первый вопрос всегда звучит так: кто будет за это платить? Я считаю, что более эффективная дорожная разметка нужна для автодорожных сетей по всей Европе. Как только мы достигнем уровня, наиболее подходящего для восприятия человеческим глазом, она будет работать и для беспилотных автомобилей. Впереди еще долгий путь, потому что из-за отсутствия у дорожных властей достаточного финансирования я сомневаюсь, что они смогут профинансировать высокоэффективную разметку для всех дорожных сетей. Вот почему я надеюсь на значительный прогресс в улучшении дорожной разметки для человеческого и машинного зрения в первую очередь на длинных трассах трансъевропейских транспортных магистралей»,

— сказал Харальд Мосбёк, подтвердив, что он смотрит в будущее с оптимизмом.

Передает Информационный портал Заполнители

Подпишись на нашу рассылку

Дайджест главных новостей, презентации оборудования, обзоры мероприятий и многое другое.

*

* Эти поля обязательны для заполнения.

Advertisement

Материалы по теме

Качественная асфальтобетонная смесь в нужном количестве в нужное время

Качественная асфальтобетонная смесь в нужном количестве в нужное время

В этой статье речь пойдет о том, насколько важно при проектировании асфальтобетонного завода продумать все до мелочей, чтобы создать установку, способную удовлетворить самые разные запросы клиентов.

21 Фев 2022, 11:10

eye-icon

50

comment-icon

0

Четыре проблемы в горнодобывающей промышленности, которые придется решать уже в ближайшем будущем

Четыре проблемы в горнодобывающей промышленности, которые придется решать уже в ближайшем будущем

В ближайшем будущем горнодобывающую промышленность ожидает множество интересных изменений. Уже сегодня мы видим, какие преимущества дают новые технологии, и как они влияют на безопасность, производительность и устойчивое развитие.

17 Фев 2022, 10:00

eye-icon

49

comment-icon

0

Подход к подготовке профессиональных рабочих кадров за рубежом: машинист крана

Подход к подготовке профессиональных рабочих кадров за рубежом: машинист крана

Причины, по которым в США выбирают профессию машиниста крана, могут быть разными – от стабильной работы и высокой заработной платы до востребованности этой профессии на рынке труда.

30 Дек 2021, 09:01

eye-icon

42

comment-icon

0

Advertisement