В виртуальном городе Mcity при Университете Мичигана продолжают эксперименты с моделированием будущего, в котором большинство автомобилей на дорогах будут беспилотными. В таких условиях основную угрозу безопасности будут те оставшиеся архаичные автомобили, которыми по-прежнему управляют люди. Нужно быть готовыми к тому, что они будут вести себя агрессивно на дороге в окружении беспилотников, резко перестраиваться, превышать скорость, резко тормозить, проезжать на красный свет, врезаться в столбы и т. д. Исследователи сейчас моделируют различные ситуации, когда среди аккуратных робомобилей появляется человек-беспредельщик. Они выяснили, что значительно повысить безопасность на дорогах в таких условиях можно, если беспилотные машины будут общаться между собой. Объединив их в единую сеть, мы значительно повышаем общий «интеллект» системы.
Инженеры приводят некоторые примеры типичных ситуаций, которые испытывали на полигоне Mcity. Например, автомобиль с человеком-водителем мчится на перекрёсток, где горит красный свет. С другой стороны перекрёстка приближается поток автомобилей, первым из которых едет беспилотный Lincoln MKZ. Ему горит зелёный, и перед камерами и лидаром этой машины абсолютно чистый перекрёсток, который можно проезжать. Однако он не делает этого, а плавно тормозит — и уступает дорогу нарушителю, который внезапно появляется из-за поворота.
Другой пример. Автомобиль аварийно остановился и перегородил дорогу сразу за «слепым поворотом». Однако Kia Soul, которая мчалась позади, начинает тормозить уже перед поворотом, когда аварийная машина ещё не появилась в поле видимости. Она даже не применяет аварийное торможение, а плавно понижает скорость и останавливается на обочине даже раньше, чем пассажиры увидели препятствие.
Это два примера того, как коммуникация между машинами кардинально повышает безопасность на дорогах.
Упомянутые Lincoln MKZ и Kia Soul — беспилотные исследовательские автомобили, объединённые в общую сеть. Автопилоты этих машин принимают решения, учитывая информацию, которая поступает с других автомобилей и с объектов инфраструктуры на дороге. «Мы верим, что связанность и автоматизация вместе предоставляют величайший потенциал, чтобы сделать транспорт безопаснее, а также снизить потребление топлива и дать возможность пользоваться автомобилями тем, у кого мало возможностей или вообще нет возможностей сделать это сегодня», — говорит Кэрри Мортон (Carrie Morton), заместитель директора Mcity, общественно-частного партнёрства, которое изучает транспорт будущего.
Система коммуникации между автомобилями традиционно называется V2V (vehicle-to-vehicle). Идея совершенно понятна. Автомобильные камеры и лидары — это глаза машины, но они не могут увидеть препятствие и оценить дорожную обстановку за слепым поворотом, за ограждением, за деревьями, вне зоны видимости приборов. Технология V2V меняет ситуацию. В единой сети автомобили обмениваются по беспроводным защищённым каналам информацией о своём местоположении, направлении движения и скорости. Передаётся до 10 сообщений в секунду по каналам Dedicated Short Range Communications или DSRC.
Гораздо надёжнее, если информацию со светофоров автомобиль тоже принимает по радио, а не ориентируется только на сигнал камеры. Светофор может отсвечивать или быть плохо виден, а вот радиосигнал точно не перепутает цвета. К тому же, по V2V можно передать время, которое осталось до смены сигнала светофора, так что автомобиль спокойно планирует свои дальнейшие действия.
Разнообразные дорожные ситуации с использованием V2V сейчас испытывают на полигоне Mcity. Кроме настоящих автомобилей, здесь по дорогам ездят и виртуальные «призраки». Инженеры разработали специальную систему дополненной реальности, чтобы заполнить дороги виртуальным автомобильным трафиком и таким образом сделать испытания более реалистичными. Кстати, здесь ездят не только виртуальные автомобили, но даже есть один виртуальный поезд. Все они подключены к единой сети V2V, так что для беспилотных машин нет разницы, едет рядом настоящий автомобиль или виртуальный. Для исследователей это возможность проверить в действии уникальные сценарии, которые было бы слишком дорого проверять в реальности, когда дороги заполнены плотным трафиком.
Тестовый полигон Mcity представляет собой 13 гектаров смоделированной городской и пригородной среды, где можно проверять самые опасные сценарии, прежде чем выпускать беспилотные автомобили в «дикие» условия настоящих городов. С момента открытия в 2015 году к проекту Mcity присоединились более 65 представителей индустрии, и его технологические возможности возрастают с каждым годом. Ту же систему дополненной реальности добавили в прошлом году. Некоторые эксперименты ведутся на условиях свободной лицензии open source. Например, автопилот Lincoln Open CAV (Connected and Automated Vehicle) выпускается на платформе с открытым исходным кодом.
Хотя беспилотные автомобили обещают кардинально повысить безопасность на дорогах, но им нужно отъездить ещё миллиарды километров в испытательном режиме и отработать множество опасных сценариев, прежде чем такие машины полноценно допустят на все дороги общего пользования.
