Над созданием беспилотного транспорта бьются ученые и компании множества стран. Беспилотники стали популярным трендом. Однако прежде чем воплотить мечты фантастов прошлого, необходимо решить ряд серьезных задач.

Директор Инновационного института искусственного интеллекта, кибербезопасности и коммуникаций им. А. С. Попова при СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Кирилл Кринкин отметил, что GoA4 – это наивысший уровень автономности для железных дорог. Впрочем, пока никто не создал полностью автономный поезд.

СТРУКТУРА УПРАВЛЕНИЯ

Сейчас ученые работают над структурой управления данными. Как устроен беспилотный поезд или автомобиль? На корпусе беспилотного транспорта устанавливается множество датчиков: камеры, лидары (технология измерения расстояний путем излучения света и замера времени возвращения этого отраженного света на ресивер), радары, гироскопы и так далее. Все это оборудование установлено в различных частях поезда. Каждый из этих сенсоров генерирует множество данных. Они передаются на центральный вычислитель. Он должен их обработать и принять решение относительно окружающей обстановки, информацию о которой он получил с сенсоров.

«Производительности существующих внутри поезда сетей недостаточно, чтобы передать все данные. Но это и не нужно. Мы разрабатываем систему, которая позволит выбирать, какую информацию передавать в приоритете, какую позже, а какая в тот или иной момент вообще не нужна. Это поможет центральному вычислителю, который строит трехмерную карту движения и принимает решения, верно обработать данные и адекватно оценивать ситуацию в пути», – отметил Кирилл Кринкин.

Для поездов на первом месте безопасность, то есть он должен заранее затормозить или закрывать двери и трогаться, только убедившись, например, что никто из пассажиров не зажат дверью вагона.

ОБЩАЯ СРЕДА

По словам директора Инновационного института искусственного интеллекта, одна из серьезных проблем в деле внедрения беспилотного транспорта – недостаточная пропускная способность существующих сетей, локомотива и отсутствие механизмов обеспечения точного времени доставки данных. Могут возникать задержки, то есть если поток данных слишком велик, часть информации не будет передана в гарантированное время. Даже если такая информация доберется до вычислителя позже, это не исправит дело, к тому моменту он уже может принять неверное решение.

Недавно вышел новый стандарт разработчиков сетевого оборудования. Это проводные сети нового поколения. Их называют сетями, чувствительными к времени передачи. Необходимо перевести все существующее программное обеспечение на эти сети нового поколения. В свою очередь, это требует пересмотра всей программной архитектуры.

Также важно организовать общую информационную среду между датчиками и устройствами, решающими задачи управления автономным локомотивом.

Представьте себе железнодорожный состав. В нем есть много «умных» систем. Поезд собирается из вагонов, но они должны сцепиться не только физически, но и информационно. Перед началом работы им необходимо «договориться», как именно и сколько устройств соединилось друг с другом, – поясняет Кринкин. – Необходимо сделать так, чтобы сеть автоматически настраивалась для работы с полученной конфигурацией поезда. Внутри вагонов и локомотивов есть различное оборудование, которое производится различными компаниями, не знающими друг друга. Нужны универсальные протоколы общения этого оборудования и возможности для автоматического конфигурирования. Условно возьмем датчик дыма или присутствия человека. Идеально – это когда мы установили несколько таких датчиков в необходимых местах, а дальше они сами встроились в систему, то есть сообщили свое местоположение и статус. В итоге все компоненты автопилота будут связаны единой информационной платформой, обеспечивающей передачу данных с фиксированными задержками и заданным качеством сервиса».

Как отметили в ЛЭТИ, вуз имеет большой задел в области применения искусственного интеллекта в распознавании образов и сигналов, применения нейронных сетей в управлении, а также построении архитектуры нейрочипов.

«Ответ на вопрос: через сколько лет нас будут окружать полностью автономные транспортные системы – не такой простой. Когда мы говорим о движении беспилотного транспорта в рамках подготовленной инфраструктуры, например выделенной полосы для беспилотных автомобилей, то это наше завтра, мы увидим работоспособные массовые решения ранее чем через 5-6 лет. Если говорить про полную автономность, то есть при движении не только по подготовленному пути, а «по лесным тропам», то это еще далекая перспектива. В целом все движется к созданию обобщенной городской транспортной инфраструктуры с использованием беспилотных и автоматизированных систем», – резюмировал Кирилл Кринкин.