Bosch – sigurno kretanje autonomnih vozila

Transport ljudi od tramvajske stanice do izložbenog paviljona ili prebacivanje paketa unutar logističkog centra – to su samo neke od uloga autonomnih vozila, kolokvijalno nazvanog ‘shuttle prijevoza’. Najbitnije u cijeloj priči je kako sigurno prebaciti ljude odnosno robu od točke A do točke B. Pouzdano i bez opasnosti. Upravo to su ciljevi Projekta 3F, u kojem vozila bez vozača postaju imuna na pogreške tijekom prometovanja niskim brzinama. “Želimo razviti rješenja za automatizirana vozila koja će se kretati oko nas sigurno, unatoč eventualnim tehničkim problemima ili preprekama koje se iznenadno i neočekivano pojavljuju” – naglašava je Steffen Knoop, voditelj projekta istraživanja i naprednog inženjeringa tvrtke Robert Bosch GmbH. U specifičnom slučaju, tim razvojnih inženjera želi postići da autonomna vozila unatoč pogreškama i preprekama nastave svoj put do zadanog cilja. Investiciju vrijednu čak 4,3 milijuna eura podržava njemačka vlada, dok je Bosch lider konzorcija u kojem sudjeluju velike kompanije, sveučilišta i razvojni instituti: StreetScooter GmbH, RA Consulting GmbH, FZI razvojni centar informacijske tehnologije, Finepower GmbH, kao i RWTH sveučilište iz Aachena.

Kombinacijom radarskih i lidarskih senzora, kao i klasičnih kamera, shuttle vidi svijet oko tebe

Bolje spriječiti nego liječiti

Redundancija i senzorska tehnologija osnovni su preduvjeti sigurnosti. Kako bi se vozila bez vozača sigurno kretala našom okolinom, ona moraju provoditi dijagnostičke procese. Istovremeno, takva vozila moraju biti sigurna u kritičnim trenucima, primjerice tijekom iznenadnog kočenja i zaustavljanja. Projekt 3F razrađuje sve do najsitnijih detalja, što uključuje i optimizaciju cjelokupnog sustava koji objedinjuje brojne komponentne u interakciji. Jedno od rješenja je redundancija, odnosno dupliciranje sustava koji su relevantni za sigurnost. Primjerice, razvojni inženjeri osigurali su isporuku električne energije ne samo kako bi se vozilo moglo nastaviti kretati, već kako bi svi sigurnosni sustavi ostali funkcionalni, a tu prije svega mislimo na rafiniranu senzorsku tehnologiju ukomponiranu u dizajn samog vozila. Kako bi autonomno vozilo moglo pouzdano detektirati sve prepreke, Boschevi inženjeri ugradili su nekoliko radarskih i lidarskih senzora koji prate situaciju oko vozila. Zahvaljujući tome, dobiven je pregled situacije iz ptičje perspektive koji pokriva 360 stupnjeva, pa vozilo nadzire svoje okruženje iz više različitih kuteva. Istovremeno su pokrivene i sve kritične točke poput ‘mrtvog kuta’, a vozilo s lakoćom detektira ne samo različite objekte na cesti, već i prepreke poput viseće grane sa stabla.

Cilj je što sigurnije transportirati ljude od točke A do točke B, na unaprijed definiranim rutam kretanja

Prilagođavanje vožnje svakoj situaciji

Još jedno rješenje za stvaranje otpornosti na greške jest kompenzacija drugim funkcijama. Ovdje se možemo poslužiti primjerom iz vlastitog života – kada se u prostoriji iznenada ugasi svjetlo, ljudi se počinju služiti drugim osjetilima kako bi se nastavili kretati. Autonomno shuttle vozilo koristi isti princip, u slučaju da se recimo list prekrije senzor ili neki veći objekt zakloni veliki dio vidnog polja, vozilo će automatski usporiti i zaobići dio rute koji ne može pouzdano detektirati. Uz to, autonomna shuttle vozila mogu reagirati na izmijenjene okolnosti na definiranoj ruti kretanja i programirana su da usporavaju kada im se približava neki predmet u pokretu, a kada prepoznaju orijentire poput semafora i ostalih elemenata prometne infrastrukture, nastavljaju se kretati zadanom brzinom. U svakom slučaju, ako postoji neposredna opasnost, vozilo će zaustaviti. Cilj je da vozilo prilagodi svoje kretanje okolnostima u stvarnom vremenu, odnosno da automatski nastavi svoje putovanje kad god je to moguće, čak i u slučaju kvara na sustavu, odnosno nailaska na prepreku.

Svi su sutavi na autonomnom vozilu duplicirani što sprječava eventualna otkazivanja

Trostruka telemetrija

Podaci sa svakog putovanja, kao i trenutni tehnički status mogu se neprestano izmjenjivati između vozila i nadzorne stanice. Dijagnostika, nadzor i kontrola čine trostruku telemetriju koja se u žargonu naziva ‘teletrimetrija’. Na tom principu funkcioniraju automatizirana shuttle vozila koja su pod neprekidnim nadzorom ključnih funkcija, uz mogućnost otklanjanja kvarova, odnosno popravaka na daljinu. Ukratko, to znači da će autonomno vozilo dobiti pomoć ako dođe do problema sa sustavom sigurnosne kompenzacije ili jednostavno kada dođe do potrebe za redovitim održavanjem. U konačnici, rješenja razvijena u Projektu 3F nisu namijenjena isključivo za vozila bez vozača, već mogu pružiti robusnu potporu u bojnim logističkim procesima. Članovi projektnog tima razvili su sustav asistencija za specijalna vozila poput onih za razmještanje kontejnera u logističkim centrima, uz centimetarsku preciznost, što je ključno za manevriranje transportnim dizalicama. Primjena autonomnih vozila u praksi već se provodi na nekoliko testnih lokacija poput Boschevog razvojnog kampusa u Renningenu, gdje dva shuttle-autobusa transportiraju ljude unutar samog kampusa i pritom dolaze u interakciju s pješacima, dok se u inovacijskom parku nedaleko Aachena, te skladištima Deutsche Posta i DHL-a intenzivno odvijaju logistički procesi u kojima sudjeluju vozila bez vozača.

Uvijek pod nadzorom. U kontrolnoj sobi sve sustave i put kretanja nadzire čovjek

Autonomna shuttle vozila zasad se koriste unutar zatvorenih sustava, na kratkim relacijama