Государственный фонд фондов
Институт развития Российской Федерации

Media Review

«Чтобы беспилотные авто стали массовыми и безопасными, надо совершенствовать не только их, но и окружающую инфраструктуру»

Заместитель руководителя Центра компетенций МАДИ по интеллектуальным транспортным системам, заместитель по научным вопросам заведующего кафедрой «Организация и безопасность движения» МАДИ Андрей Воробьев рассказал в интервью ntinews.ru о сотрудничестве с ассоциацией AutoNet, конкурсе по созданию беспилотного автомобиля UP GREAT «Зимний город», законодательных проблемах при создании беспилотников и о том, что ждет транспортную сферу в будущем.

— Сейчас проходит конкурс по созданию безопасного беспилотного транспортного средства, UP GREAT «Зимний город», вы — среди экспертов. В декабре завершился отборочный этап. Какие ожидания от конкурса? Есть интересные команды?

— Конечно, есть интересные, довольно сильные команды. Там есть и наша команда, из МАДИ, и я за нее болею. Есть сильные команды из Иннополиса, я знаю, на что они способны, а также от Avrora Robotics, StarLine, да и многие другие.

Сейчас подача документов завершена, и все 34 команды уже должны были предоставить для отборочного этапа два видео. Первое видео — презентация самой команды, второе — демонстрация возможностей поддержки беспилотных транспортных средств. И еще один — документ о технических данных на беспилотное транспортное средство.

— У них должен быть какой-то прототип, который они будут показывать?

— Да, конечно. Он не обязательно должен быть полностью готов к проезду «Зимнего города», но уже должна быть машина и демонстрация каких-то возможностей беспилотного движения, чтобы мы понимали, что эта команда потенциально может быть допущена на полигон. У нас есть возможность допустить до квалификации 25 команд, а до финала — только 10 команд. И, соответственно, на текущий момент командам нужно иметь какую-то материально-техническую базу и задел.

— Из чего состоит квалификационный этап?

— Всего дается восемь заданий. На самом деле их можно варьировать, и выполнить любые четыре, которые будут засчитываться как переход в финал. Задания выбраны таким образом, чтобы обеспечивалась минимальная необходимая безопасность беспилотного транспортного средства. Оно должно уметь «видеть» другие беспилотные транспортные средства, чтобы оборудование не пострадало, и иметь хотя бы минимальную возможность передвижения. Эти четыре задачи — это объезд неподвижного препятствия, проезд нерегулируемого пересечения, проезд регулируемого пересечения (беспилотник должен распознавать светофоры) и проезд пешеходного перехода. Это минимальное необходимое количество сценариев. Если вдруг окажется, что больше десяти команд выполнили четыре задания, то дальше будут отсеиваться по тому, кто это сделал с первой попытки, кто выполнил больше заданий, и так далее.

Не больше десяти и не меньше шести команд должно пройти в финал. Если в финал проходит меньше команд, то тогда возникает вопрос о том, чтобы признать квалификацию несостоявшейся и заново проводить конкурс уже в следующем году.

— Финал состоится в декабре 2019 года, квалификационный этап — в феврале. Получается почти год разницы. Что будет происходить между ними?

— Пройдет несколько конкурсов-сателлитов. Один из них, например, ICE-vision. Этот сателлит предполагает участие команд, у которых нет транспортного средства, но есть сильные программисты, математики, которые могут работать с сенсорной информацией.

На самом деле, между квалификацией и финалом большая разница. Квалификация — это своего рода доказательство минимальных возможностей того, что команда хотя бы теоретически может преодолеть технологический барьер. Например, на квалификации можно ехать на холостых оборотах, то есть выполнить все задания на минимальной скорости.

Единственное ограничение — это то, что у команды есть три тайм-слота по 10 минут, и то, что движение должно выполняться с соблюдением ПДД. То есть, команде дают старт, и у них есть 10 минут на то, чтобы выполнить любое количество заданий, которое они смогут сделать, и так три раза. Дальше эти задания суммируются. Например, в первом задании беспилотник объехал неподвижное препятствие, во второй временной период он проехал нерегулируемое пересечение. Итого, два задания выполнено.

Получается, у команд есть три попытки на выполнение четырех из семи заданий. А в финале условия уже такие, что, если двигаться на холостых оборотах, просто не пройдешь технологический барьер — проехать 50 километров по заданному маршруту не более, чем за три часа. Причем именно по заданному маршруту: все остальные километры (если произошел уход с маршрута) не засчитываются. Соответственно, скорость должна быть в среднем 20 километров в час. Так как это полигонные условия, и очень много поворотов, остановок на перекрестках то, на самом деле, это не такая уж маленькая скорость.

Кроме того, не каждый маршрут по этому полигону позволяет даже в теории подготовленному водителю преодолеть технологический барьер. Соответственно, мы будет выбирать тот маршрут, где подготовленные водители могут пройти этот барьер. И мы предполагаем, что беспилотные автомобили также должны с ним справиться.

Соответственно, за оставшиеся девять месяцев у команд будет время, чтобы доработать свою технологию для того, чтобы она была более стабильна. Сами понимаете, что если машина сдала за десять минут квалификацию, это не значит, что она три часа будет стабильно работать. И каждая дополнительная минута стабильности усложняет задачу чуть ли не по экспоненте.

— Как будет проходить финал?

— На финальную дату — первое декабря 2019 года — не более десяти команд допускаются до заезда, и они все вместе двигаются по полигону, мешая друг другу, обгоняя, уступая дорогу, и выполняют заданный технологический барьер. После команды «старт» на площадку доступ никто иметь не будет, беспилотные автомобили будут передвигаться сами по себе. Остановка возможна только по решению судьи, если вдруг произошла какая-нибудь авария, что очень даже вероятно. Авария, конечно, прибавляет зрелищности, с одной стороны, а с другой — нужно эти аварийные транспортные средства как-то эвакуировать. В этот момент все останавливаются, машину эвакуируют и дальше оставшиеся продолжают движение. Время, которое они простаивали, в общем зачете не учитывается.

— Я правильно понимаю, что в машинах вообще не будет водителей?

— Ни в квалификации, ни в финальных испытаниях не предполагается наличие человека, иначе очень сложно контролировать управление этим самым человеком. Полигон у нас с полным отсутствием людей, все пешеходы будут роботизированные. Выход людей на площадку возможен только после того, как все транспортные средства гарантируют полную остановку.

— При создании беспилотного транспортного средства есть законодательные проблемы? Какие проблемы приходится решать?

— Проблемы там потихоньку решаются, сейчас выделяется зона на пилотный период эксплуатации с 2019 по 2022 годы, принято постановление правительства по тестированию беспилотных автомобилей в Москве и Татарстане. Так что в принципе этот вопрос решается. Конечно, у нас еще есть недоработки — так, в ПДД прописано обязательное наличие водителя, вернее, наличие его рук на руле. Если эта норма остается, то смысл беспилотных транспортных средств пропадет.

Главное, что небольшое воздействие на органы управления транспортного средства должно выключать программу беспилотника и переводить машину в ручной режим управления. Это необходимо для того, чтобы при наличии аварийных или опасных ситуаций водитель мог сразу перехватить управление на себя. Этот вопрос довольно сложный, потому что как только у нас появляются автономные транспортные средства с частичной автоматизацией, очень остро встает вопрос психофизиологии — насколько адекватно водитель будет понимать, что машина выполняет правильные действия. Это то же самое, как когда опытный водитель сидит на пассажирском кресле. У него всегда возникает ощущение того, что «я бы уже начал реагировать, а другой водитель почему-то еще нет». А у него просто другой стиль вождения, допустим.

То же самое с беспилотным автомобилем, даже в еще большей степени. Априори даже опытные водители не доверяют им. Вот кто знает, распознал беспилотный автомобиль ситуацию или нет? И, соответственно, даже если автономное транспортное средство будет правильно реагировать на ситуацию, мы не можем сказать точно, как себя поведет тот или иной водитель. Для кого-то реакция беспилотника будет более-менее понятна, для кого-то она может оказаться непонятной, и он будет брать управление на себя. Сами понимаете, это может создавать различные опасные ситуации. Этот аспект в мире не изучен, и мы в МАДИ этим занимаемся.

— Это связано с тем, что сейчас разрабатываются новые требования к профессиям в транспортной сфере?

— Это частично связано с этим, но и частично и с тем, что сейчас планируется разработка новых программ подготовки водителей, которые включат в себя элементы обращения с беспилотными транспортными средствами. Это касается того, что все психофизиологические аспекты нужно будет закладывать в алгоритмы управления, чтобы машина не просто действовала правильно, а еще и мониторила состояние водителя. Важно, чтобы водитель понимал, что все под контролем, что его будут дополнительно информировать. Это довольно большой пласт информации, который на данный момент не изучен, и в этом направлении предстоит многое сделать. По сути дела, это основа для создания человеко-машинного интерфейса, который будет дружелюбен и полностью подходить всем типам водителей.

— А есть еще какие-нибудь новые требования к профессии, кардинально отличающиеся от текущих?

— Если мы говорим о полном беспилотнике, то у нас уходит целый ряд профессий. У нас исчезает водитель транспортного средства — он становится оператором, который должен следить за работой системы. В дальнейшем это будет удаленный оператор, который следит за сотнями и тысячами аппаратов. Затем от этого оператора можно будет отказаться. Но это очень далекое будущее. Ближайшее будущее — это частичная беспилотность, когда транспортное средство выполняет отдельную, проще всего автоматизируемую задачу, например, движение по автомагистрали. Эта задача актуальна для большегрузных транспортных средств, передвигающихся на большие расстояния, между городами. Сначала водитель едет по городу, выходит на автостраду, дальше включается искусственный интеллект и машина движется в беспилотном режиме, а водитель в это время может отдохнуть.

Такие сценарии более реализуемы в ближайшей перспективе. Когда у нас не полный беспилотник, а частичный, возникает необходимость в схемах передачи управления от машины к человеку-водителю. А для этого нужно понимать, сколько времени нужно водителю на «перехват» управления, в каком он состоянии находится? Для определения этого кроме сенсоров внешнего технического зрения должны быть сенсоры, направленные и на самого водителя. Понятное дело, что все эти вещи необходимо стандартизировать. Это задача разработки нормативно-технической документации, уровень различных ГОСТов, предварительных национальных стандартов.

И в этом плане нужна очень большая работа. AutoNet ее уже начал. Пока, прежде чем создавать свое, нужно посмотреть, что уже создано в мире. Довольно большой пласт работы заключается в том, чтобы разработать предварительные национальные стандарты, гармонизированные или же созданные на основе действующих международных стандартов.

— Вы упомянули внешние датчики, которые необходимы для того, чтобы средство могло передвигаться по дорогам, датчики препятствий. Но таких датчиков недостаточно и нужны очень точные карты. Есть ли технологии их создания?

— Высокоточные карты — это только одна небольшая вспомогательная задача, которая стоит перед беспилотной машиной. На самом деле, наша концепция заключается в том, что беспилотникам для того, чтобы они двигались, необходима т.н. цифровая модель дороги. Это не просто высокоточная карта. Это своего рода внешний искусственный интеллект, который обеспечивает взаимодействие транспортных потоков различной степени автоматизации.

Даже если мы забежим вперед и представим транспортное средство, не отличающееся интеллектом от человека. Допустим, произошла такая революция, и у нас появился ИИ в полном понимании этого слова, который ведет себя как обычный водитель. Но задачи организации дорожного движения никуда не денутся — обычными водителями тоже нужно управлять. Допустим, я как искусственный интеллект, полностью понимаю задачу, куда мне нужно двигаться, но мне совершенно всё равно, куда движутся другие транспортные средства. Для того, чтобы их синхронизировать, чтобы загрузка дорожно-транспортной сети была оптимальна, необходим внешний арбитр, который определяет стратегию дорожного движения. Он выбирает оптимальные маршруты с учётом оптимума загрузки дорожной сети, а также наиболее удобные с точки зрения погодно-климатической сложности, и, соответственно, позволяет развести транспортные потоки различной степени автоматизации.

Как у нас на дорогах есть сейчас и «запорожцы», и «мерседесы», и машины из 1970-ых годов, и машины последнего поколения, то же самое будет и с беспилотниками в ближайшие годы. Они не будут все одинаковые, будут автомобили разной степени автоматизации. У каждого из них стратегия управления немного различна. Человеку управлять такой какофонией будет довольно сложно. Для этих целей и нужна цифровая модель дороги. В её основу входит и высокоточная карта, и умная дорожная инфраструктура, и детекторы, датчики и дорожные метеостанции.

Как только автомобиль становится интеллектуальным, он сам становиться этаким «мобильным интеллектуальным датчиком». Но что делать, если по дороге пока не проехал ни один автомобиль? Для этих целей должны быть установлены сенсоры, которые независимо от того, проедет ли по ним наш «датчик», уже будут знать ее текущее состояние: коэффициент сцепления, качество дорожного покрытия, занесена дорога снегом или нет. Эти факторы очень сильно влияют на безопасность дорожного движения. Все беспилотные автомобили у нас и в мире создаются в рамках концепции снижения смертности на дорогах (а также повышения эффективности транспортной работы). Можно было бы сказать: давайте пожертвуем одним беспилотником, он проедет, соберет параметры, и ладно. Но это рискованная ситуация, которая может в итоге привести к ДТП, что, сами понимаете, не укладывается в концепцию нулевой смертности на дорогах к 2030 году.

— С ассоциацией AutoNet вы сотрудничаете в каких-то других аспектах, кроме беспилотников?

— Сотрудничаем во всех аспектах деятельности рабочей группы AutoNet: законодательном, нормативно-техническом, по профессиям будущего, в подготовке образовательных программ и учебного процесса.

— Вы верите, что через несколько лет транспортная инфраструктура изменится настолько, что появится беспилотное такси и всё будет как в научно-фантастических фильмах?

— Это не такая простая задача. Если, скажем, некое беспилотное транспортное средство уже несколько месяцев ездит по территории Сколково, то это не значит, что оно спокойно и безаварийно будет передвигаться по территории Москвы. Понятное дело, что в рамках R&D это можно обеспечить, но массово ещё нет.

Это будет постепенный процесс, рано или поздно это произойдёт. Вопрос, когда? Скептики говорят, что после 2035 года, оптимисты — что уже в 2020. Я считаю, что пока у нас не будет продвижения в плане цифровой модели дороги, совершенствования инфраструктурной системы, отработки взаимодействия машинного интерфейса, это направление пока не будет массовым. Для того, чтобы оно было массовым, необходимо прежде всего подготовить массовое сознание. Кроме того, необходимо обеспечить, чтобы наш беспилотник был безопасен во всех сценариях. Сейчас пока всё равно требуется водитель. Я не верю, что в ближайшие два-три года у нас массово будут автомобили, в которых не будет водителей.

По прогнозам, это займет 10 лет. В любом случае, я верю, что мы с вами доживем до того момента. Беспилотные автомобили — это неизбежный факт.

Но не нужно надевать розовые очки. Я как-то читал статью 1903 года, где автор говорит: вот бы скорее автомобили заменили лошадь, тогда бы улучшилась экология в городах, не было бы навозных куч, не было бы запаха метана, потому что автомобиль такой экологичный, такой хороший.

Автомобиль, когда он один, может быть, и создаёт иллюзию экологичности. Но не тогда, когда число машин достигает критического значения. Последние сто лет мы боремся с последствиями внедрения автомобилей. Понятное дело, что они очень сильно улучшили жизнь человечества, но есть и негативные факторы. Я, как технический специалист, честно заявляю, что у абсолютно любого технического решения есть как положительные, так и отрицательные стороны. Соответственно, в скором времени мы с вами будем бороться с негативными факторами, которые появятся после внедрения беспилотников.

— Какими?

— Например, практически никто не продумывает аспекты, касающиеся кибербезопасности. Когда транспортное средство имеет хоть какую-то автоматизацию и подключенность к интернету, это приводит к тому, что безопасность дорожного движения переходит в несколько иное русло. И здесь рождается целая многомерная матрица рисков, которую мы только начинаем осознавать. Это очень обширная тема. Но я бы не сказал, что задачи нерешаемые, просто их надо иметь в виду, к ним готовиться и заблаговременно создавать системы и решения, нивелирующие возникающие риски и угрозы.



Справка:

Технологический конкурс UP GREAT «Зимний город» организован при поддержке Российской венчурной компании (РВК), фонда «Сколково» и Агентства стратегических инициатив. Главная задача конкурса — разработать беспилотное транспортное средство, которое способно двигаться в автономном режиме в зимнее время года и в разное время суток на уровне среднестатистического водителя, т. е. с соблюдением Правил дорожного движения даже при отсутствии дорожной разметки, плохой видимости или наличии помех движению.


Место проведения: