2038: Как ще се движим по пътищата?

До 20 години движението по пътищата ще се промени значително, е общото мнение на експертите в бранша. Тогава автоматизираните превозни средства и една дигитализирана транспортна система ще бъдат част от ежедневието. Докато се стигне дотам обаче трябва да се преодолеят още няколко предизвикателства.

сп. HiTech

В Германия, Швеция или Калифорния - тестове с превозни средства с автоматично управление по автомагистрали или в градовете се извършват по цял свят. В Залцбург и Щирия, Австрия, първите коли-роботи вече набират скорост. Във виенския квартал „Зеещат Асперн”  от 2018 г. стартират дългосрочни изпитания на автономен микробус, в които участва и Siemens.

Автономните микробуси са най-подходящи, за да запълнят например липсата на „последната крачка“  между входната врата и метрото. В проекта „auto.Bus – Seestadt“  Siemens  в сътрудничество с Austrian Institute of Technology (AIT) и Wiener Linien разработва мултимодална 3D-сензорна система, която подобрява разпознаването на препятствия от автономни автомобили. В момента те пътуват по предварително зададени участъци с още относително ниска скорост от максимум 20 километра в час, за да могат да спрат, в случай че разпознаят препятствие по пътя си.

Точност от три метра до петнайсет сантиметра

В допълнение към разпознаването на средата локализацията на превозното средство е решаваща за сигурната експлоатация на автономните возила. Ако автономен автомобил иска например да смени платното или да завие, той трябва да познава не само своята цел, а и да знае съвсем точно къде се намира. Към момента местоположението може да се определи с точност от три метра. При лоши метеорологични условия като дъжд, сняг или лед навигацията с помощта на камери и радиолокационни технологии понякога отказва напълно и принуждава превозното средство да спре. Проектът „ACTIVE – Autonomous Car To Infrastructure communication mastering adVerse Environments“ работи над това движението да не спира независимо от метеорологичните условия.  Siemens, Virtual Vehicle и Infineon правят съвместни проучвания, за да се даде възможност за по-прецизно определяне на позицията с точност до 15 сантиметра и при лошо време. Основата за това е така наречената Car2X(car-to-infrastructure) комуникация. Car2X означава, че превозните средства обменят информация с други превозни средства, както и с табели и светофари. Централна система за управление и разположени край пътя устройства (т.нар. Roadside Units), които са монтирани например на светофари, са комуникационният интерфейс между автомобилите и инфраструктурата. Така възниква WLAN мрежа с достъп чрез радиовръзка, която за части от секундата информира за пътнотранспортни произшествия, строителни площадки или приближаващи транспортни средства със специално предназначение. Фриц Каслатер, експерт по Car2X от звеното Корпоративни технологии на Siemens, обяснява как Roadside Units биха могли да се използват в бъдеще за определяне на позицията: „Превозното средство предава чрез радиовръзка позицията си до Roadside Unit на интервали от сто милисекунди. Ако ги оборудваме допълнително с GPS-приемник, от радиосигналите на превозното средство можем да изчислим ъгъла на приемане, с който то се приближава до Roadside Unit, и да сравним с GPS-данните. От това извеждаме данни за корекция на позицията, които изпращаме обратно до превозното средство с подробна карта на околността и информация за фазите на светофара“.

За да може да бъде геореферирана обменената информация, са необходими точни и актуални дигитални пътни карти. Използваните дигитални пътни графики най-често са представени опростено, заради което не се вижда броят на пътните ленти и посоката на пътуване. В проекта „LaneS“  под ръководството на Trafficon беше разработен метод, който генерира автоматизирано много точни пътни ленти и пътни графики на базата на GNSS (глобална навигационна спътникова система). Тъй като GNSS приемниците са широко разпространени благодарение на смартфоните, пътните графики могат да се генерират просто и икономично.  

„Дигитализацията на транспортната система и връзката с участниците в движението носи значителна полза за хората, които отговарят за инфраструктурата и управлението на трафика, защото потоците на движение могат да се управляват по-добре. Същевременно нови предложения за мобилност ще се грижат за повече комфорт и по-бързо придвижване“, смята Карин Крашл-Хиршман от направление Мобилити на Siemens. Големите количества данни, които се получават при това, трябва да се обработват и защитават в реално време. Същевременно Roadside Units трябва да разпознават еднозначно автобуси или превозни средства със синя светлина, за да ги приоритизират.

Техниката на свързаното в мрежа пътуване се тества чрез проекта „European Corridor – Austrian Testbed for Cooperative Systems (ECo-AT)“  на дълъг 1300 километра участък от Ротердам през Франкфурт до Виена. Виенският участък е оборудван с 19 превозни средства и 5 светофарни уредби. Тук  в сътрудничество с оператора на движението по пътищата ASFINAG и няколко производители на автомобили проверява как може да се изпраща двупосочно информация между превозните средства и инфраструктурата за препятствия или опасност от катастрофи в рамките на няколко милисекунди.

Съгласуване и взаимодействие

Докато автономното пътуване от врата до врата, при което човекът е само пътник, стане реалност, експертите по трафика очакват дълга преходна фаза със смесен трафик. Т.е. автономни и управлявани от хора превозни средства трябва да се съгласуват помежду си и да си взаимодействат. Тази тема е в основата на подпомагания от Европейската комисия проект „INFRAMIX“. Единадесет европейски предприятия и изследователски институции от автомобилния сектор разработват като част от проекта реални и дигитални въздействия и модели, за да създадат „хибридна“ пътна инфраструктура, която интегрира двата вида превозни средства. Разработените мерки ще бъдат проверени в реални условия от 2019 г. по избрани участъци от автомагистрали в Австрия, Испания и Германия.

По отношение на автоматизацията обществените транспортни средства, които се движат по релси, са изпреварили в известно отношение автомобилния транспорт. Движението на влаковете днес вече може да се управлява автоматично. Нови системи за предупреждение са необходими само при пресечни точки с пътя или неочаквани препятствия по железопътните коловози. Тук  се правят изследвания за системи за подпомагане на управлението, които дават възможност за комуникация между железницата, инфраструктурата и автомобилите. В бъдеще автомобил, който кара към необезопасен железопътен надлез, ще бъде своевременно информиран, че трябва да спре. Така могат да се избегнат смъртоносни катастрофи.