Беспилотные автомобили по-русски: история одного изобретения

Антон Троян, изобретатель

На самом деле, эта картинка очень обманчива и не применима к реальным дорожным условиям. Если можно так выразиться, она демонстрирует «тепличные условия», очень далекие от реальности. Она не отображает всех ситуаций на дороге и всего лишь являет собой наилучшие условия для демонстрации эффективности и рекламы систем активного круиз-контроля.

Реальность же гораздо суровее. Критическими и физически непреодолимыми помехами в работе системы активного круиз-контроля являются:

1. Высокий по габаритам грузовой транспорт – начиная от различных фургонов и заканчивая большегрузными «фурами».
2. Общественный пассажирский транспорт – автобусы, троллейбусы, трамваи, маршрутки и т.д.
3. Сложные метеоусловия – плотный туман, густой обильный снег (что в России бывает очень часто).

В таких знакомых всем автомобилистам условиях эффективность работы системы активного круиз-контроля сводится к нулю. Более того, в таких условиях работа активного круиз-контроля противоположна первоначальному назначению системы – помогать водителю. Ведь если водитель и система физически не видит знак, то водитель примет неверное решение на дороге, а это означает, что целиком полагающегося на работу системы активного круиз-контроля водителя невольно провоцируют на ДТП, что абсолютно неприемлемо ни при каких условиях. От этого зависит здоровье и зачастую жизнь как самого водителя, так и окружающих его на дороге.

Антон Троян, изобретатель

Был разработан и запатентован комплекс радиоэлектронной разметки дороги. Он позволяет со 100% гарантией информировать водителя о скоростном режиме на дороге, о встречаемых знаках на дороге, о сигналах светофора. На данный момент он является технически одним из самых совершенных, если не самым совершенным, абсолютно по всем параметрам – по гарантированной информативности, по скорости работы, по стоимости внедрения. Его описание можно найти в интернете, в патентной базе данных Федерального института промышленной собственности – патент № 2506646.

Суть разработки крайне проста, надежна, эффективна, понятна и с точки зрения контроля за соблюдением правил дорожного движения справедлива и не вызывает сомнений. Физические принципы, на которых она основана, давно используются в различных областях жизни человека, широко опробованы и так же не вызывают сомнений в надежности.

Реализация сводится к дублированию дорожных знаков над дорожным полотном ограниченными по дальности действия радиоэлектронными метками, которые посредством радиосигнала передают в проезжающий под ним автомобиль информацию о знаке дорожного движения или о сигнале светофора. Приемный блок в автомобиле соответственно информирует водителя, а также программно регистрирует допущенные нарушения.

Такая система оперирует крайне малыми по размеру объемами информации (до 1 килобайта), а соответственно, ей не требуется дорогостоящая электронная компонентная база, что значит, что она гораздо дешевле систем визуального распознавания знака, которым требуется хорошая оптика, большой объем памяти для обработки видеоизображения и достаточно мощный процессор. А это еще один несомненный плюс – можно выпускать большой объем дешевой и надежной продукции для такой системы.

Способ передачи информации так же не вызывает никаких сомнений – достаточно одного устройства для 1 дорожного знака или перекрестка, которое сможет по любой ширине дороги одной или несколькими вынесенными антеннами передавать радиосигнал. Скорость распространения радиосигнала позволяет более десятка раз в секунду доставить информацию.

Для примера, чтобы устранить проблему с видимостью для систем активного круиз-контроля, пришлось бы облепить место расположения одного знака еще 7-8 такими же знаками, а в случае, если количество полос на дороге составляет 8-10 – еще большим количеством, что очень дорого. Стоимость установки одного знака вместе со стоимостью самого знака составляет от 5 до 15 тысяч рублей, в то время как такое устройство может стоить до 2 тысяч рублей, плюс 1-2 тысячи рублей на его установку.

Антон Троян, изобретатель

Система Volvo City Safety работает на очень низких скоростях. Это связано с большими техническими сложностями в получении информации о объектах вокруг автомобиля, движущегося на высоких скоростях. На высоких скоростях для адекватного реагирования этой системы необходимо повышать дальность работы устройства, считывающего информацию вокруг автомобиля, а так как используется камера с радаром, то на большой дальности в зону распознавания будет попадать больше разных объектов, и становится крайне затруднительно программно определить степень угрозы от них и выделить приоритет. В этом плане Volvo поступает очень разумно, позиционируя на рынке данную систему как систему, работающую в городских условиях на небольших скоростях. Кроме того, сфера работы данной системы не информационно-правовая, а чисто механико-техническая, то есть, ее назначение – просто среагировать и вовремя остановить автомобиль.

Под информационно-правовым пространством я подразумеваю разметку по дорожным знакам, разметку по допустимым скоростям, запреты/разрешения на проезд перекрестков сигналами светофоров и так далее, то есть все сигналы, регламентирующие водителю движение на дороге согласно установленным правилам дорожного движения.

Однако предположив, что, например, на дороге существует система радиоэлектронной разметки по дорожным знакам, система Volvo City Safety, разумеется, смогла бы должным образом корректировать поведение водителя на дороге, исходя из полученной информации о дорожных знаках. При таких предположениях система уже будет работать как в механико-технической, так и в информационно-правовой сфере.

Что касается систем автопилотирования автомобиля от Delphi и от Google, то по своей сути они являются гибридом следующего технологического уровня из систем активного круиз-контроля и систем наподобие Volvo City Safety (последние сильно дополнили в части управления автомобилем – не только торможение, но и изменение направления движения автомобиля, повышение/понижение скорости, парковка и т.д.). Однако, что удручает, считывание дорожных знаков у таких систем опять же визуальное, что недостаточно надежно для работы в информационно-правовом пространстве, как упоминалось выше.

Антон Троян, изобретатель

Суть в том, что компании, занимающиеся подобными разработками, вынуждены приспосабливаться каждая сама по себе, разрозненно, от того и делают, как говорится, каждый на что горазд. Данное направление разработок крайне молодое и нет единых физических принципов, официально закрепленных и принятых обществом для внедрения. На данный момент ни одна страна не то что не ввела, а даже не задумывается о создании систем радиоэлектронной разметки дорог. А ведь если бы существовали определенные стандарты радиоэлектронной разметки, то производители систем автомобильной безопасности и систем автопилотирования для автомобиля получили бы единое пространство для работы своих систем, в рамках которого они смогли бы создавать крайне надежные системы. И несомненно то, что страна, которая первой введет такие стандарты, будет являться неоспоримым лидером и будет определять политику в этой области разработок.

Стоит добавить: речь идет не просто о стране, которая ввела бы стандарты радиоэлектронной разметки, а о стране, которая при этом создала бы соответствующую инфраструктуру на дорогах с этой самой разметкой. После чего различные производители смогли бы создавать уже конечные продукты в виде разных вариантов систем безопасности и автопилотирования с их последующим совершенствованием. Проще говоря, кто создаст спрос – тот и получит предложения, это правило свободного рынка. Качество же и приемлемость систем будет определять конечный потребитель – водитель.

Василий Кургузов, замначальника Управления научно-технических исследований и информационного обеспечения Росавтодора

Заявленные параметры разработанного комплекса являются передовыми и, по нашим сведениям, аналогов применения таких систем в мировой практике действительно нет. Однако следует отметить, что применение подобных систем на федеральных автодорогах представляется в настоящий момент преждевременным по следующим причинам:

Во-первых, нет ясности в целях, которых мы хотим достичь. Существующая разметка и дорожные знаки изготавливаются из таких материалов и размещаются таким образом, чтобы максимально сделать их видимыми для водителя. Что касается контроля нарушений ПДД, то в настоящее время в России идёт процесс оснащения рейсовых автобусов и грузовых автомобилей тахографами, которые фиксируют данные о времени работы, отдыха, маршруте, скорости движения. Размещение подобных бортовых устройств на легковых автомобилях в массовом порядке в настоящее время не планируется. Таким образом, получить эффект от оснащения подобными комплексами автомобильных дорог в ближайшей перспективе вряд ли удастся.

Во-вторых, поскольку в мировой практике нет аналогов, необходимо провести исследования о возможной эффективности комплекса в долгосрочной перспективе. При этом следует иметь в виду, что различных элементов (знаки, разметка), которые могут быть рассмотрены как объекты для размещения комплексов на автомобильных дорогах федерального значения, насчитывается от 40 до 100 штук на километр, следовательно, даже при небольшой стоимости комплекса требуется вложение значительных средств.

Резюмируя вышеизложенное, можно сказать, что комплекс представляет интерес, однако для начала его внедрения необходимо провести исследования по оценке его эффективности и возможностей внешней среды воспользоваться преимуществами комплекса, на основании которых уже можно будет говорить о целесообразности его применения.

В.Н. Мушта, директор ГКУ «Дирекция по организации дорожного движения Санкт-Петербурга»

Санкт-Петербургское государственное казенное учреждение «Дирекция по организации дорожного движения Санкт-Петербурга» (далее по тексту – Дирекция), рассмотрев Ваше обращение с просьбой дать оценку комплексу радиоэлектронного позиционирования Технических средств организации дорожного движения (ТСОДД) (Дорожных знаков, разметки и т.д.) сообщает Вам, что вопросы, связанные с размещением в структуре дорожного полотна различных объектов, в том числе, и предлагаемых Вами к рассмотрению, находятся в ведении исполнительных органов государственной власти (ИОГВ), занимающихся строительством и эксплуатацией дорог.

В случае, если (ИОГВ) будет принято решение о проведении апробации такой системы, Дирекция готова предоставить информацию о размещении на участке уличной дорожной сети, выбранном в качестве «экспериментальной площадки», ТСОДД (знаков и разметки).

В то же время обращаем Ваше внимание на то, что по мнению специалистов Дирекции, внедрение такой системы возможно только после проведения значительных изменений в нормативно-правовой сфере технического регулирования и в технологиях строительства, эксплуатации, ремонта и содержания дорог.

Дирекция отмечает, что при последующем, всестороннем и всеохватывающем, развитии технологий обеспечения электронного контроля за безопасностью дорожного движения использование такой системы радиопозиционирования ТСОДД, несомненно, будет востребовано.

Дмитрий Попов, автоэксперт

Представленная система – не первая попытка привнести в деятельность автомобилистов радиоволны. Совсем не так давно было предложение чипировать номерные знаки автомобиля для того, чтобы отслеживать и перемещения, и административную практику автомобиля и хозяина. Мировые производители систем безопасности не раз предлагали к реализации системы, которые бы размещали на лобовое стекло автомобиля информацию об особенностях дорожного движения. В Санкт-Петербурге одно время функционировала система, которая связывала по радиосообщению (Wi-Fi) городской трамвай и контроллер, регулирующий движение транспорта на светофоре. Предложений много.

Идея сообщать водителю о дорожных знаках и дорожной разметке с помощью сигналов, передаваемых по радиоканалу, может столкнуться с целым рядом препятствий к реализации.

1. Процесс управления автомобилем, главным образом, – процесс обработки визуальной информации. До 75 % информации водитель получает через зрение. На этом фоне использование звуковых меток может быть не воспринято или принято, как неактуальное. Не говоря уже о том, как это соотносится с запретом на разговоры по телефону и другие внешние отвлечения.
2. Использование радиометок для ведения административной практики также не очень просто, так как законодательство предполагает, что водитель обязательно должен быть информирован о характере ограничительных мер, применяемых на дороге. Представьте себе ситуацию, когда дорожный знак упал, например, в результате урагана. Радиометка о его наличии продолжает поступать. Чем создается прецедент, что знака нет, но знак есть. И начнется вал обращений в суды и ГИБДД о необоснованности требований и протоколов.
3. Еще один вариант. Водитель, который привык реагировать на наличие сигналов о метках на дороге, наткнулся на систему, которая отказала по каким-то причинам и не работает. Метка не прошла, и водитель не прореагировал. Мало того, что это вызовет скандал, так еще и создаст возможность ДТП, если, например, не прошла метка о знаке 2.25 «Дорожные работы».

Именно поэтому следует продумать не только техническую сторону вопроса, но и изменения в законодательство таким образом, чтобы исключить возможные конфликты субъекта и права.

Есть еще одна сторона реализации, тоже немаловажная. Разместить что-либо в дорожном покрытии чревато тем, что покрытие быстрее утратит свои, и без того не лучшие, качества. Конструкция дорожных одежд не предполагает, что в них запрятаны радиомаяки. Зачем давать дорожникам дополнительные козыри в обосновании низкого качества своей работы?

Одно время в Санкт-Петербурге некоторые светофоры реализовывали адаптивные режимы регулирования, причем информацию об интенсивности потока они получали из закопанных датчиков индуктивности, размещенных в верхнем слое покрытия. После проведения текущего ремонта со снятием верхнего слоя все рамочки индуктивности оказывались срезанными, и система приходила в негодность. Это еще одна проблема.

Тем не менее, за независимыми техническими фискальными системами – скорее всего будущее в реализации высокого уровня безопасности на дорогах. Необязательно это будут радиотехнические системы, хотя и они тоже могут быть. Почему, например, не оснастить автомобили простыми «черными ящиками», которые будут писать скорость и ускорение, а также параметры положения руля. Дооснастить такую систему простым геопозиционированием – и мы получим агрегат, позволяющий с использованием простого программного обеспечения раскручивать всю историю автомобиля в обратном течении времени. Процесс дознания в ДТП превратится в рутинную компьютерную процедуру, которая при совмещении стрелок часов участников ДТП позволит просто посмотреть его на экране. Вот для работы такого «черного ящика» предлагаемые радиометки могут очень пригодиться.