Пока весь мир следит за успехами Tesla и обсуждает скандалы, связанные с её автопилотом (который, к слову, так и не заработал на обещанном Маском уровне), другие не стоят на месте.
Каждый уважающий себя производитель автомобилей обратил внимание на пока ещё пустующую нишу. Не отстают и стартапы — новые имена появляются и исчезают ежегодно.
Официально Россия находится в списке догоняющих. Но так будет не всегда: пока производителей подводит инфраструктура, а не разработчики.
Что происходит в России с беспилотными автомобилями
Первые беспилотные автомобили появились на дорогах общего пользования в России ещё в 2018 году в Москве и Татарстане.
В 2020 появился первый цифровой полигон для тестирования беспилотных автомобилей и инфраструктуры. Следом на дороги массово вышли самоуправляемые машины «Яндекса», автомобили компании «Старлайн» и МАДИ.
Текущие испытания беспилотных автомобилей в России пока ещё проходят с инженером на водительском кресле. Куда деваться: вне полигонов по федеральному законодательству именно оператор должен прийти на помощь в критической ситуации, в том числе при риске ДТП или поломке.
Сейчас в список список регионов, допустимых для проведения тестирования, увеличился до 13 и включает, в частности, Подмосковье, Санкт-Петербург, Ленинградская область, а также Владимирская, Нижегородская, Новгородская и Самарская области.
Уже сейчас правительство открыло коридоры для беспилотных фур на трассах М11 «Нева» Москва-Петербург и строящейся М-12 Москва-Казань-Екатеринбург.
Вице-президент по технологиям НП «ГЛОНАСС» Евгений Белянко говорит, что эксперимент по тестированию беспилотных автомобилей завершится к 2022 году, по крайней мере — для легковых автомобилей.
Впрочем, «Яндекс» планировал вывести на дороги общего пользования около 1 тысяч таких машин ещё в 2019, постепенно наращивая мощности. Что-то из этого даже получилось – о них пишут СМИ, а некоторые могли увидеть подобные автомобили собственными глазами.
Но неужели кроме них нет никого, кто пытается найти свою нишу в условиях таких перспектив?
Перспективы развития беспилотных автомобилей в России
Эксперимент на территории Москвы и Татарстана, в соответствии с Постановлением правительства №1415, продлится до 1 марта 2022 года, заняв, таким образом, около четырёх лет.
Коммерческие беспилотные автомобили появятся на дорогах общего пользования в России к 2023 году. План также предусматривает, что к октябрю 2021 года в России будет разрешено тестирование робомобилей без водителя-испытателя в салоне на дорогах общего пользования
Это если верить дорожной карте между Сбербанком и Яндексом при участии «ГАЗа» и «КамАЗа», которая предусматривает три этапа.
В ходе первого этапа, запланированного на 2020 год, инициатива предполагала существенно расширить условия тестирования для ускорения адаптации создаваемых систем к реальным условиям.
На втором этапе — в 2021 году — планировалось разработать нормативные и технологические условия для перехода от опытной эксплуатации к полноценной. Эта часть плана так же успешно выполняется в срок.
На третьем этапе (начиная с 2022 года) разработчики дорожной карты планировались создать условия для полноценной эксплуатации высоко- и полностью автоматизированных транспортных средств. Пока все идёт по плану.
Также ранее «КАМАЗ», Сбербанк (подразделение Sber Digital Auto) и «Яндекс» совместно разработали проект изменений в Постановление Правительства № 1415 для расширения условий опытной эксплуатации высокоавтоматизированных автомобилей для ускорения внедрения беспилотного движения.
Проект одобрили. Что ждём?
1. Cognitive Pilot КамАЗ-4308 Одиссей
Одним из самых старых проектов в России является коллаборация автомобилестроительного предприятия КамАЗ и разработчиков системы компьютерного зрения Cognitive Pilot, представленный в 2019 году под названием «Одиссей».
Проект беспилотного грузовика использует серийный грузовой автомобиль КамАЗ-4308, который оснащён высокопроизводительным компьютером, видеокамерами, радарами, лидарами и ультразвуковыми датчиками, а также рядом модулей промышленной связи — Wi-Fi, 4G и даже радиопередатчиком УКВ-диапазона.
Такой большой объем данных с датчиков, прошедших обработку комплексом C-Pilot, позволил достичь невероятной точности работы комплекса — навигация ошибается всего на пару сантиметров.
Беспилотные грузовики протестировали на угольных карьерах Кузбасса для использования на опасных участках. Эксплуатация оказалась настолько успешной, что в компании появились планы для по созданию карьерного самосвала (об этом — чуть позже).
К началу декабря 2019 года КамАЗ-4308 начал участвовать логистических операциях на дорогах на территории промплощадки КамАЗа, выполняя челночные перевозки по заданным маршрутам практически во всех производствах. Так что модель можно смело назвать самой удачной — пользы «Одиссей принёс больше коллег.
В начале этого года Cognitive Pilot объявили о заморозке проекта — компания сконцентрировалась на системах автоматического вождения сельскохозяйственной техники. Впрочем, компания вышла из совместного проекта уже давно.
Но партнёров у Камского автомобильного завода достаточно: он продолжает создавать беспилотники, в том числе при участии академических организаций.
2. НАМИ-КамАЗ-1221 ШАТЛ
Электробус для комфортабельной перевозки по ограниченным маршрутам, который был показан на Московском автосалоне аж в 2016 году. Сейчас в Казани проходит тестирование уже второй версии с изменённым дизайном и улучшенными характеристиками.
Проект НАМИ и Камского завода может перевозить до 12 человек и передвигаться со скоростью до 110 километров/час. За ходовые качестве отвечает двигатель собственной разработки мощностью 96 киловатт.
Аккумуляторной батареи российского производства ёмкостью 35 киловатт-час достаточно на 120 километров хода, заряжается она всего 50 минут.
Для ориентации в пространстве используются данные с камер, радаров, лидара на крыше и ультразвуковых датчиков.
Информация используется автономным оборудованием для текущих принятий решений и одновременно с тем передаётся в реальном времени на сервер КамАЗа через пилотную сеть 5G, которую развернул «Мегафон».
Синхронизация с диспетчерским пунктом со скоростью 1,2 гигабит в секунду и минимальной задержкой 6-8 миллисекунд позволяет оперативно решать более сложные задачи и управлять шаттлом дистанционно на дорогах общего пользования уже сегодня, без адаптации самой дорожной инфраструктуры.
3. МГТУ-КамАЗ-6561 Геркулес
Карьерный беспилотный самосвал не заставил себя ждать: как лидер отрасли, КамАЗ уже в июле 2021 года разработанную совместно с МГТУ им. Н.Э. Баумана модель КамАЗ-6561 с шарнирно-сочленённой рамой и двумя степенями свободы, получившую имя «Геркулес».
Автомобиль выполнен по схеме «последовательный гибрид», имея ДВС и электрический генератор. Первый приводит в действие генератор, второй даёт энергию для тягового электродвигателя и заряжает аккумуляторную батарею.
Гибридное устройство позволяет местами передвигаться на электричестве, экономя до 15% топлива по сравнению с дизельными аналогами.
Есть и система рекуперация, которая происходит при спуске в карьер. Напротив, при подъёме наверх с грузом — накопленная энергия в батареях помогает подняться автомобилю в гору.
При длине в 10,1 метра самосвал оказывается одним из наиболее шустрых и поворотливых на рынке благодаря своей схеме. Кроме того, неплохим получился и КПД: при снаряженной массе в 31 тоннe «Геркулес» перевозит до 40 тонн.
В самосвале применяется система автономного вождения ADAS пятого уровня, которая обеспечивает движение в карьере без участие водителя, но водительское место сохранено полнофункциональным.
Он и режим дистанционного управления, позволит запустить производство и эксплуатацию новинки без длительной сертификации и законодательных решений по дорожным беспилотникам (сверхтяжёлая техника сейчас требует обязательного наличия водителя на дорогах общего пользования).
4. Volgabus MatrЁshka
История проекта длительная и запутанная: компания Volgabus то получала гранты, то оказывалась
” target=”_blank” rel=”noopener noreferrer nofollow”>банкротом, то снова восставала из пепла.
Беспилотная коммерческая модульная система MatrЁshka состоит из модулей, в которых расположены кузовные элементы, энергетическая установка и движущие электроприводы.
Разрабатывается сразу 3 варианта:
- базовая версия M2 с грузовым контейнером объемом до 3 кубометров,
- грузовая платформа M2С6 для перевозки контейнеров различного назначения (мобильные диагностические комплексы, пожарные насосные системы, передвижные накопители энергии до 200 кВч),
- пассажирская M2B8 на 8–12 человек.
Пассажирскую версию успели протестировать и показать на множестве автосалонов. Получилось неплохо: купейная компоновка футуристического салона показывает неплохую вместительность и обеспечивает комфорт внутреннее пространство.
Двигатель и модульные LiFePO4-аккумуляторы собственной разработки обеспечивают до 130 км хода при ограниченной скорости в 30 км/ч.
Платформа использует полный привод, управление обеспечивает оригинальная операционная система реального времени с телеметрией всех узлов автомобиля.
Предполагается интеграция всех систем в одно приложение, которое будет отвечать за диагностику, управление и маршрутизацию перемещения. Кроме того, Volgabus рассчитывает предлагать полный цикл эксплуатации, предлагая аренду автомобилей, техническое и гарантийное обслуживание транспортного средства.
Модульная схема позволяет быстро менять неисправный или требующий ТО модуль, не снимая платформу или смартбус с эксплуатации. При этом на замену модуля уходит не более 15 минут.
Модульность обеспечивает возможность проводить быструю замену центральной части кузова для выполнения различных работ, а так же менять требующие ремонта модули, не выводя транспорт из эксплуатации — прямо во время зарядки.
5. Беспилотный грузовик Traft
Малотоннажник EVO-1 компании Traft Truck Project полностью основан на российских разработках и представляет собой продуманный гибридный концепт с питанием от электрических батарей и водородных топливных элементов. Вторые используются для генератора, когда аккумуляторы будут разряжены.
Компоновка позволила сократить время заправки до 5 минут. Этого достаточно на 1000 километров без остановки, снизить массу аккумуляторов и повысить ремонтопригодность.
Грузовик разработан как полностью беспилотный: в нём отсутствуют кабина, кресло, рулевая система управления. Видимая «надстройка» — своеобразная «рубка» для оборудования, обеспечивающих как самостоятельное перемещение транспорта, так и взаимодействие с подключённой инфраструктурой «умной дороги» стандарта V2X.
Для внедрения своих беспилотников в Traft создали отдельный бренд «Эвокарго»: сервис электрических магистральных перевозок, позволяющий клиентам обойтись без покупки грузовика и капитальных затрат, оплачивая транспортные услуги по подписке или за километраж.
Тестовый запуск беспилотных грузовиков EVO-1 из 3 единиц на территории испытательного центра в Москве успешно прошел в марте 2021 года в полностью в автономном режиме с заданной скоростью с учетом дорожных знаков и разметки.
6. Безкабинный электромобиль КамАЗ-3373 Челнок
КамАЗ-3373 «Челнок» — ещё один работоспособный концепт Камского автозавода, эксплуатирующийся на собственном производстве с начала 2020 года.
Безкабинная платформа с бортовым фургоном имеет грузоподъёмность 10 тонн, длину 8 метров, ширину 2,55 и высоту 4 метра, развивая скорость до 40 километров в час. Отсутствие кабины позволяет разгружать фургон с обеих сторон.
Но это ещё не все: предусмотрена и симметрия световых приборов — любая сторона может быть как передней, так и задней частью грузовика. Дублируются даже органы ориентации в пространстве (лидары, радары и камеры). Для высокоточной навигации спутниковую систему продублировали инерциальной.
Запас хода «Челнока» составляет около 50 километров, которых в ходе испытаний хватало для работы в роли заводского кара на две смены (сутки).
За движение беспилотника отвечает синхронный электродвигатель, работающий от сменных батарей, полная зарядка которых занимает 5 часов при использовании зарядного устройства на 380 вольт. Возможна и более продолжительная зарядка от обычной розетки.
Предполагается, что на платформу можно будет устанавливать не только бортовой фургон, но и сцепку для создания беспилотных автопоездов. Также планируется создание самосвала на базе представленного автомобиля.
7. BaseTracK ГАЗ Next Eva
Не только КамАЗ развивает беспилотный транспорт: ещё в июле 2019 года разработчик технологии управления транспортом BaseTracKпродемонстрировал один из рабочих прототипов беспилотного маршрутного такси ГАЗель Next Eva на территории Инновационного центра Сколково.
Технология компании реализуется в виде 2 частей: «железной» части в едином исполнении для установки в стандартное транспортное средство и запатентованного программного комплекса софта для передвижения по виртуальному рельсу.
BaseTracK полностью отказались от оптических средств ориентации, положившись на высокоточное геопозиционирование и штатную систему помощи водителю ADAS.
За интеграцию автомобильных систем в комплекс BaseTracK отвечает сам Горьковский автозавод, параллельно ведущий собственную разработку автомобилей с системой.
Известно, что концепт прошел штатные испытания, а на данный момент проводится доработка сценариев для различных сложных дорожных ситуаций. Однако, в каком виде и в какие сроки продукт будет представлен как полностью готовый, на данный момент не известно.
8. SberAutoTech ФЛИП
Являясь компанией с одним из самых сильных IT-подразделений в стране, Сбер не мог оставить без внимания рынок беспилотников, представив широкой общественности концепт-кар электрической платформы собственной разработки ФЛИП.
Транспорт способен передвигаться в полностью автономном режиме, но предусмотрена так же бесшовная интеграция в «умные дороги» стандартов V2V и V2X, которые предполагают «общение» всех ФЛИПов на дороге между собой и дорожной инфраструктурой.
Для движения она использует обычный электродвигатель, но разработчики предполагают возможность быстрого переоборудования на другие альтернативные виды топлива, в том числе газ и водород.
На данный момент Сбер представил и обкатал вариант для перевозки 6 пассажиров. Кроме того, предполагается размещение других видов надстройки — грузовой и грузопассажирской.
Последняя с учётом внутреннего пространства ФЛИП может оказаться наиболее выгодной: хотя автомобиль имеет стандартные габариты легковой машины (3,62 м на 1,95 м). Благодаря отсутствию места водителя, его ёмкость на 40% больше аналогов.
Но на этом не всё
Кроме уже упомянутых проектов «беспилотников под ключ», в России бурно развивается ниша систем для доработки существующего транспорта.
Эта область привлекает независимых разработчиков, поскольку не требует компетенций в проектировании автомобилей и производственной базы — роль шасси для систем управления играют серийные автомобили наиболее распространенных моделей.
В перспективе разработчики, не связанные с автомобильными производителями, имеют больше перспектив: адаптировать готовый программно-аппаратный комплекс проще и дешевле, чем интегрировать кабину или блок на специальном автомобиле.
Так, продукт StarLine одноименного НПО прошёл обкатку на ряде автомобилей и предлагается разработчикам в качестве готового продукта в тематике компьютерного зрения для интеграции в самые разнообразные системы.
Аналогичным образом распространяется проект Auriga, на раннем этапе развития представлявший собой инструмент разметки видео и стрима данных для машинного обучения. Сегодня он так же адаптирован для использования в беспилотных системах и представляет собой законченный продукт для интеграции в автомобили.
Кроме профессиональных компаний, на территории России действует множество объединений и фанатских сообществ на базе тематических компаний, альянсов.
Среди них выделяются SmartVision Tomsk из альянса «Техническое зрение» и «Зимний город» МАДИ. Обе «команды» представляют собой ряд производственно-научных лабораторий высокого класса, дополненных фанатами из числа студентов.
Команда УлГТУ с 2011 года создаёт универсальную беспилотную платформу, используя базу грузовика «Газель NEXT» на механической трансмиссии с гидроусилителем. Разработка использует собственный блок машинного зрения и ориентации в пространстве, передавая управляющие сигналы на штатные педали и ручку переключения передач автомобиля, хотя для ряда задач задействует стандартную CAN-шине.
К их результатам приближаются
- Innoteam из Иннополиса,
- CVLRobotics Мосполитеха,
- студенческая команда НГТУ,
- «Альфа» от Ковровской технологической академии,
- объединённый техцентр таганрогского НКБ Вычислительных систем и компании «Бортовые интеллектуальные системы»
Их системы пока существуют в виде конкурсных проектов — реализованных и отработанных. Продукты развиваются.
Кто знает, может быть одна из этих команд уже завтра станет поставщиком автопилотов всей России. А может быть, этим станет один из наших читателей?