Sadašnjost i budućnost autonomne vožnje: kako automobili komuniciraju sa putevima i znakovima?

Da li znate da bi vaš automobil mogao da komunicira, odnosno razmenjuje informacije, sa semaforima, putevima, znakovima, ali i sa drugim vozilima? Tehnologija za komunikaciju između vozila i infrastrukture već postoji, a čeka je i sjajna budućnost, u kojoj će vožnja postati ne samo sigurnija za sve učesnike u saobraćaju, već i udobnija, uz znatnu uštedu goriva i vremena.

Iako možda na prvi pogled izgleda kao svet iz naučno-fantastičnog filma, ova vizija budućnosti automobilske industrije i autonomne vožnje nešto je na čemu IT stručnjaci već uveliko rade.

Kako bi saznali koja je uloga developera u razvoju automobilske industrije razgovarali smo sa Eugeny Polchenkom, Program Manager-om u Luxoftu, koji radi sa najvećim svetskim proizvođačima automobila i Tier 1 kompanijama na razvoju najnovijih rešenja za kamere, zatim na unapređivanju computer vision algoritama za lidare, optimizaciji embeded softvera za radare i mnogim drugim futurističkim tehnologijama koje će doprineti tome da autonomna vožnja postane realnost.

Šta je najveći napredak u razvoju autonomne vožnje?

Najveći napredak se vidi u razvoju komunikacije između vozila i drugih važnih učesnika u saobraćaju. Tu pre svega mislim na tehnologiju V2I (vehicle-to-infrastructure) koja predstavlja bežičnu razmenu podataka između vozila i putne infrastrukture. Horizontalna i vertikalna signalizacija, semafori, rampe mogu bežičnim putem prenositi informacije automobilima i primati ih uz pomoć RSU (roadside units). Te informacije koriste se za sakupljanje podataka i obaveštavanje korisnika puteva u realnom vremenu o gužvama, saobraćajnim nezgodama, vremenskim prilikama, parkingu. Sve to doprinosi kontrolisanju toka saobraćaja, ograničavanju brzine i mnogim drugim aspektima, povećavajući pri tome sigurnost kako vozača tako i pešaka, a ujedno doprinoseći i štednji goriva i smanjenju emisije CO2.

Senzori, radari, lidari, kamere i GPS uređaji uveliko se upotrebljavaju u modernim ADAS sistemima (advanced driver assistance systems), koji omogućavaju vozačima da sagledaju i analiziraju okruženje. Ovi sistemi aktivno učestvuju u komunikaciji sa putnom infrastrukturom. Lidari omogućavaju da se primete objekti koji stoje (bankine, bandere) ili se kreću (ptice, životinje) prema automobilu. Radari omogućavaju kontrolu pozicije vozila u saobraćaju a kamere čitaju oznake na površinama puteva.

Da bi se postigla sigurna vožnja, ove informacije treba da se transferuju do drugih vozila upotrebom V2V (vehicle-to-vehicle) tehnologije. Osim V2V i V2I tehnologija, postoji i V2P (vehicle-to-pedestrian), V2N (vehicle-to-network), kao i V2X (vehicle-to-everything).

Dve osnovne komponente V2I sistema su: infrastructure application component i vehicle application component. One kombinuju i procesuiraju podatke kako infrastrukture tako i vozila, kako bi isporučile vozačima konzistentne i tačne poruke. Informacije dolaze kroz bežični data interface. Slično kao i V2V technologija, V2I koristi DSRC (dedicated short-range communications) kanale.

Trenutna infrastruktura u svetu nije idealna za ove tehnologije. Kako bi se u potpunosti primenio V2I, moraju se kreirati pametna rešenja.

Koja su sve poboljšanja potrebna postojećoj infrastrukturi?

Evo nekoliko tehnologija koje bi mogle pozitivno da utiču na kvalitet puteva, sigurnost i kretanje.

• Unapređene oznake na putevima (horizontalna signalizacija)

Potrebne su oznake koje će biti vidljive ljudima i automobilima u svim uslovima: magla, blato, sneg… Jedno takvo rešenje kreirano je u holandskom gradu Os, gde je napravljen eksperimentalni put od 500 metara, sa specijalnim svetlećim oznakama na putu, koje se napajaju suncem tokom dana i svetle u mraku.

• Pametni znakovi (vertikalna signalizacija)

Neophodni su i saobraćajni znakovi koji bi bili vidljivi vozačima i vozilima u svim vremenskim uslovima. Reflektivni znakovi omogućavaju bolju čitljivost, što rezultira tačnijom navigacijom i bržim donošenjem odluka kako vozača tako i ADAS sistema.

• Pametne površine puteva (smart road surface)

Recimo Integrated Roadways rešenje sastoji se od betonskih blokova napunjenih fibre optic senzorima i drugim tehnologijama. Princip rada je sličan kao laptop touchpad: put može tačno da odredi kojom brzinom i u kom pravcu se vozilo kreće. Ukoliko se desi nesreća, sistem će je odmah registrovati i pozvati hitnu pomoć i policiju. Isto će se desiti i ako vozilo napusti površinu puta brzinom koju je sistem detektovao kao opasnu. Ukoliko neko sleti s puta, biće automatski poslate notifikacije vozačima koji su blizu, kako bi mogli da stanu i pomognu, posebno noću.

• Pasivna rešenja (passive solutions)

U Evropi se već koriste neke pasivne metode ograničavanja brzine kao što su kaldrma, ležeći policajci i sl.

Koje V2I technologije već postoje?

Brojne tehnologije se već koriste, a najpoznatije su:

• Sistem za izbegavanje sudara na raskrsnicama, koji upozorava na moguće crveno svetlo, pomaže pri navigaciji raskrsnice ili skretanja, i upozorava na kršenje znaka zaustavljanja

• Aplikacija kojom semafori na raskrsnicama odbrojavaju preostalo vreme pre promene svetla, što poboljšava protok saobraćaja

• Rešenja koja pokazuju dostupnost parking mesta, ograničenje vremena usluge i sl.

• Uveličani znakovi koji obaveštavaju vozače o visini tunela ili nadvožnjaka

• Upozorenja o ograničenju u trakama za vozila sa teretom, javna ili vozila hitne pomoći

Da li će se cene automobila promeniti zbog ovih tehnologija?

Tier 1 kompanije kreiraju tehnologije koje će koristiti različiti proizvođači. Proizvođači automobila idu ka standardizaciji internih i operativnih sistema, udaljavajući se od individualnih rešenja kada god je moguće. Preferiraju da kupe već gotove tehnologije umesto da sami ulažu u njihov razvoj od početka, jer je masovna proizvodnja jeftinija. Neki kupuju rešenja sa osnovnim konfiguracijama, drugi traže unapređenja na tehničkom ili softverskom nivou, i na taj način troškove razvoja snosi više proizvođača, što odgovara svima, pa i krajnjim korisnicima.

Šta je sledeće?

Prema preliminarnim procenama, V2I bi mogao da spreči i do 75% svih nesreća na putevima. Vozila hitne pomoći bi brže stizala do povređenih i spasavala živote, pametne raskrsnice bi detektovale pešake koji prelaze ulice ili druge korisnike puteva, i upozoravale vozače i vozila.

Jedna od bitnih posledica autonomne vožnje bila bi i efikasnije korišćenje vremena, jer bi vozači mogli to vreme da iskoriste za posao ili zadovoljstvo, umesto da budu koncentrisani na vožnju. Kola bi prestala da budu luksuz i postala bi jednostavno samo sredstvo transporta. Prema Eco-Speed Control test-u, automatizovana V2I rešenja štede potrošnju goriva oko 37.8% i vreme putovanja oko 9.3%.

V2I je od ključnog zanačaja za autonomnu vožnju, ali kako će se putevi i putna infrastruktura menjati i prilagoditi budućim self-driving automobilima? Moguće rešenje bile bi specijalne trake opremljene svim neophodnim tehnologijama, u prvoj fazi koegzistencije tradicionalnih i autonomnih vozila.

Aktivna testiranja pametnih puteva i V2I technologia već se vrše u Ohaju i Arizoni, pametni asfalt postoji u Koloradu, pametni sistemi parkiranja u Britaniji, Novom Zelandu, Australiji, a smart tehnologije očekuju se i u Norveškoj i Nemačkoj, gde već postoje neka pametna rešenja u pojedim gradovima.

Ukoliko želite da razvoj softvera za autonomnu vožnju postane i vaš poziv, pogledajte profil kompanije Luxoft. Možda baš vi sutra počnete da radite na novim sjajnim rešenjima.