Беспилотные автомобили

Грузовики Globaltruck будут выполнять перевозки в беспилотном режиме. При этом в соответствии с установленными требованиями в кабине автомобиля будет находиться водитель-испытатель для контроля безопасности поездки.

В ходе проекта проделана большая работа: разработаны и сертифицированы прототипы беспилотных грузовиков, создана высокоточная цифровая карта трассы М-11, протестированы тягачи по действующим маршрутам Globaltruck. Далее планируется масштабирование этого проекта.

Как отмечает Илья Дмитриев, председатель совета директоров «Глобалтрак Менеджмент», реализация проекта позволит оценить экономическую эффективность автономных технологий. Кроме того, данные, получаемые от «умных» систем автомобилей, будут полезны для развития цифровых логистических платформ, оптимизации взаимодействия грузовладельцев и перевозчиков, развития инфраструктуры и улучшения клиентского опыта в целом.

Перевозки автономными грузовыми машинами компании Evocargo запущены в распределительном центре Wildberries в Электростали Московской области. Передвижение осуществляется по заданному маршруту, который определяет инженер-оператор, на время теста его протяженность составляет 2,5 км. Машина самостоятельно перемещает заранее погруженные в нее товары между различными блоками логоцентра компании, где происходит их дальнейшая обработка и сортировка.

По оценкам Wildberries, на первом этапе скорость перемещения товаров с помощью машины на складе может вырасти до двух раз, что в дальнейшем позволит увеличить и скорость доставки заказов до покупателей. Ежедневно электромобиль перевозит более 50 тыс. единиц товаров – не только одежду, товары для дома, электронику, но и крупногабаритные вещи. Общая грузоподъемность машины достигает 2 тонн.

Безопасность перевозок и навигация обеспечивается специальными высокочувствительными световыми и звуковыми датчиками, спутниковой навигацией, видеокамерами. Также на случай экстренной остановки грузовик дополнительно контролируется оператором – один специалист может отслеживать работу до 10 автономных машин одновременно. Автономный транспорт работает без использования горючего топлива, заряжается от электричества и является экологически чистым.

После завершения этапа тестирования автопарк электромобилей может быть расширен для перевозки грузов между несколькими логистическими центрами Wildberries.

ПЭК планирует применение автономных электрических грузовиков Evocargo для перевозки грузов на своих закрытых территориях. Сервис Evocargo на базе автономного транспорта будет использоваться для бесперебойной и безаварийной перевозки грузов на терминалах, складах, фулфилмент-центрах логистического оператора, способствуя повышению эффективности транспортных процессов и снижению уровня аварийных ситуаций с человеческим фактором. Партнеры компании также займутся разработкой функциональных и технических требований к автономным грузовым тягачам категории N3 производства Evocargo специально для ПЭК.

В ПЭК рассчитывают ускорить доставку на 14% за счет непрерывного движения грузовиков, а также снизить число простоев на этапах погрузки-разгрузки.

Партнерство Evocargo с ПЭК, как с одним из ведущих логистических операторов России, будет способствовать технологическому развитию всей отечественной индустрии грузоперевозок.

Беспилотные автомобили наиболее уязвимы во время удаленного обновления программного обеспечения. Сегодня беспилотники защищены обычной классической криптографией, которая не устойчива к атакам с использованием алгоритмов квантового компьютера. Совместная научная группа успешно провела квантово-защищенное обновление программного обеспечения системы автономного управления беспилотного автомобиля, разработанного Лабораторией автономных транспортных систем Центра компетенций НТИ по направлению «Технологии компонентов робототехники и мехатроники» на базе Университета Иннополис.

Беспилотный автомобиль в режиме реального времени публикует свои телеметрические данные о состоянии всех его подсистем в систему мониторинга лаборатории, а также обновляет программные модули при выпуске нового релиза программного обеспечения. Применяемое решение квантового распределения ключей позволяет осуществить туннелирование 4G LTE канала и его шифрование. Квантовая технология генерации ключей шифрования позволяет создавать криптостойкий канал связи и предотвратить несанкционированный просмотр или подмену передаваемых сообщений.

Квантовое распределение ключей между беспилотным автомобилем и центром обработки данных в момент заправки или зарядки для электромобиля происходит через оптический канал. Команды разработчиков обеспечили безопасную передачу данных в информационных каналах систем беспилотного транспорта в течение нескольких суток автономной работы без подключения к источнику генерации ключей шифрования, благодаря тому, что добились скорости устойчивого распределения ключей 40 Кбит/с. Тестирование подтвердило, что этого достаточно для противодействия атакам киберпреступников.

Специалисты Лаборатории автономных транспортных систем, входящей в состав Центра компетенций НТИ по направлению «Технологии компонентов робототехники и мехатроники», разрабатывают собственные технологии автономного вождения как для легкового автотранспорта так и на базе грузового. Беспилотники Иннополиса устойчивы к внешним возмущающим факторам — дорожные условия, погода, освещение, участники дорожного движения. 30 тыс. километров — суммарный пробег беспилотных автомобилей университета.

Крупнейший транзитный хаб ПЭК в Бутово занимает площадь 35 тыс. кв. м. Грузовая электрическая беспилотная платформа EVO-1 будет курсировать по территории хаба и перевозить различный груз общим весом до 1,5 тонн между складами ПЭК. Планируется более 1 тыс. рейсов в месяц.

Каждый рейс грузовика будет доставлять от 2 до 6 паллет. На базе ПЭК будет организован диспетчерский пункт по контролю за движением беспилотной платформы на территории комплекса. Первые три месяца работу машины будет контролировать удаленный оператор.

Малотоннажный грузовик EVO-1 оснащен гибридной системой питания от электрических батарей и водородных топливных элементов, поддерживает технологию «умной дороги» (V2X). Дополнительной инфраструктуры для работы логистической системы на основе беспилотных автомобилей «ЭвоКарго» на закрытых территориях не требуется. Беспилотник передвигается благодаря техническому зрению с использованием камер.

Как отмечает директор департамента цифровой трансформации ПЭК Олег Сковородников, реализация проекта позволит получить уникальный опыт эксплуатации беспилотного грузовика без водителя. Это сложная задача, учитывая наличие других автомобилей на территории логистического комплекса. Отдельной проработки требует парковка беспилотника, погрузочные и разгрузочные работы, кроме того, есть необходимость обеспечить зарядку машины. Все это новые для компании задачи, и решить их можно только практически.

«Научимся ездить на беспилотном транспорте на закрытой территории и обязательно поедем на дороги общего пользования. Нам нужны беспилотные магистральные тягачи», – заявляет Сковородников.

Автономный транспорт способен изменить экономику не только логистических компаний, но и целых отраслей. В России есть все условия для старта беспилотных грузовых перевозок. Прежде всего, в наличии законодательная база, регламентирующая область применения беспилотного транспорта.

С июня по октябрь 2020 года в автономном режиме более 350 комбайнов, оборудованных Cognitive Agro Pilot, обработали свыше 160 тыс. га площадей и собрали более 720 тыс. тонн урожая.

При помощи роботизированных технологий уборки урожая на базе искусственного интеллекта было собрано 590 тыс. тонн на 130 тыс. га зерновых культур (пшеница, соя, ячмень, овес, сорго, гречиха и пр.), а также порядка 130 тыс. тонн на 30 тыс. га рядковых и валковых культур (кукуруза, подсолнечник и пр.) в Калининградской, Калужской, Курской, Белгородской, Тамбовской, Пензенской, Ростовской, Томской, Курганской областях, Краснодарском, Красноярском и Ставропольском краях.

За счет использования беспилотных технологий Cognitive Agro Pilot в этот сезон уборки совокупный масштаб экономии — на топливе, сопутствующих материалах, сокращении времени уборочной кампании (количества моточасов) и активной работы комбайнов, амортизации оборудования, продлении срока активной работы техники до капитальных инвестиций, снижении человеческого фактора, оптимизации бизнес-процессов и других параметров — составил более 500 млн руб.

Новые технологии тестировали крупнейшие агрохолдинги России: «ЭкоНива», ГАП «Ресурс», ГК «Степь», «АгроСоюз Юг Руси», «Агрокомплекс им. Ткачёва», «Песчанокопская аграрная группа», «Юго-Восточная агрогруппа» и другие. По оценкам участников проекта, в ближайшие три года каждый десятый комбайн в России может стать беспилотным.

Вертикальный агрохолдинг «Русагро» совместно со Сбербанком и Cognitive Pilot приступили к промышленному внедрению системы автономного управления сельскохозяйственной техникой Cognitive Agro Pilot. По условиям подписанного контракта, программно-аппаратный комплекс Cognitive Agro Pilot будет установлен на 242 зерноуборочных комбайнах, используемых «Русагро» в Белгородской, Тамбовской, Курской и Орловской областях, а также в Приморском крае. Оснащаться системой техника будет поэтапно в ходе уборочных кампаний 2020-2021 годов. Первые комплексы начнут тестироваться уже в середине июня.

Данный проект развивается в рамках экосистемы Сбербанка и является самым крупным в мире проектом по единовременной роботизации сельскохозяйственной техники сразу в четырех климатических зонах внутри одного агрохолдинга.

Как рассчитывают в «Русагро», оснащение флота зерноуборочных комбайнов компании системами автономного управления на базе искусственного интеллекта позволит существенно повысить эффективность проведения уборочных работ.

По словам Романа Школлера, директора сельскохозяйственного бизнес-направления «Русагро», использование во время уборочных работ автономных систем управления техникой позволит минимизировать риски негативного влияния человеческого фактора и оптимизировать использование комбайнов. Стратегия компании направлена на увеличение EBITDA с гектара (фактически, это аналог юнит-экономики в сельхозбизнесе). Цифровизация является единственным способом ее достичь и выстроить по-настоящему прозрачную и эффективную операционную модель, которую затем можно будет масштабировать дальше.

Согласно техническому заданию, используемая система автономного управления обеспечит автоматическое движение комбайна:

• по кромке поля (скошенной культуры, обработанной земли);
• по рядку (форма высадки отдельных культур: пшеницы, кукурузы, подсолнечника и др.);
• по валку (скошенная и сложенная в ряд с/х культура).

Также система будет автоматически определять препятствия на пути следования техники и оповещать комбайнера о возникновении препятствий или при уходе комбайна с маршрута в случае ручного управления. Операторам будет доступен мониторинг движения каждого оснащенного комбайна по треку в режиме реального времени.

Проект реализуется «ВИСТ Групп», в данный момент подходит к завершению этап сборки второго самосвала. Первый БЕЛАЗ в конце 2018 года прошел ходовые испытания, находится в отладке с начала года, и уже самостоятельно двигается на экспериментальном участке дороги.

В финале проекта два самосвала, руководствуясь специальными алгоритмами, будут способны автономно по очереди вставать под ковш экскаватора для загрузки угля в кузов, а затем передвигаться до пункта назначения и осуществлять выгрузку. Данный цикл будет повторяться в круглосуточном режиме без необходимости непосредственного участия человека в этом процессе. Запуск роботизированного участка в работу запланирован в конце августа 2019 года.

Налаживание взаимодействия сразу двух самосвалов одновременно – самая важная и ответственная часть создаваемой системы. Она предполагает наличие программ разъезда двух единиц техники в узких местах и налаживание оптимальной очередности. Также на участке имеется пересечение с технологической дорогой общего пользования. А это значит, что будет реализован алгоритм безлюдного управления шлагбаумами и светофорами на перекрестке на основе данных с датчиков проезда и отслеживания местоположения машин.

Точность и надежность передвижений самосвалов будет обеспечивать современное оборудование. В частности, это лидары Quaenergy и LeddarTech, радары Delphi, камеры Orlaco, радиооборудование ABB TropOS и высокоточная навигация Trimble, работающая в паре с инерциальной системой навигации Xsense.

Но впереди еще много работы. Перед началом опытно-промышленной эксплуатации необходимо провести пусконаладочные работы и апробацию системы в действии. Этапы такой проверки предполагают эксплуатацию системы в режиме дистанционного управления с присутствием водителя в кабине, затем в режиме дистанционного управления, но уже без водителя, и на завершающем отрезке – в полностью автономном режиме под дистанционным наблюдением оператора. Также необходимо разработать регламент безопасности и провести обучение персонала по специально разработанным программам.

Основной ожидаемый эффект от роботизированной техники – снижение затрат на ремонты, а также обеспечение безопасности персонала, оптимизирование параметров ведения добычи (ширину зоны погрузки, дорог, обусловить изменение углов бортов карьера), решение вопросов нехватки квалифицированных кадров.