Бұл мақалада қазіргі жобалар мысалында пилотсыз көлік құралдарының жұмысына енгізілген қазіргі кездегі принциптер мен тұжырымдамалар қарастырылады.
Кілт сөздер: процесті автоматтандыру, ұшқышсыз басқару, компьютерлік көру.
В данной статье рассматриваются современные принципы и концепции, включенные в работу беспилотных транспортных средств на примере современных проектов.
Ключевые слова: автоматизация процесса, беспилотное управление, компьютерное зрение.
Пилотсыз — бұл адамның қатысуынсыз қозғалуға қабілетті автоматты басқару жүйесімен жабдықталған көлік құралы. Бүгінгі таңда ірі фирмалар мен мемлекеттік мекемелер жұмыс істейтін ұшқышсыз көліктердің бірнеше жобалары бар. Ең көрнекті өкілдер General Motors (АҚШ), Delphi Automotive (халықаралық компания), VisLab (Италия), Берлиннің Еркін университеті (Германия), Google Inc (АҚШ) болып табылады. Аталған компаниялардың барлығы дерлік дамуды DARPA Grand Challenge ұшқышсыз автомобильдерді дамыту конкурсына қатысудан бастады және кейіннен осы шараны өткізетін қауымдастықтың демеушілігіне ие болды.
Бүгінгі таңда бар ұшқышсыз автомобильдерді дамыту бойынша бірнеше жобаларды қарастырамыз: Google Car, Berlin Spirit, ARGO және VisLab.
Google Car автокөлігі
Google car автокөлігі — Себастьян Трунның басшылығымен Google компаниясының ұшқышсыз автомобилін әзірлеу бойынша коммерциялық жоба.
Бүгінгі таңда Google автомобильдері минималды адам араласуымен 1 миллион шақырымнан астам жолды жүріп өтті. Google Car артықшылықтары:
— тестілеудің жақсы көрсеткіштері — автомобильдер үлкен жүгіріске ие және іс жүзінде оқиғалардың толық болмауы;
— автомобильдің ішкі жүйелерінің тозуын бақылау блогының болуы; • айналадағы объектілердің әрекетін болжауға мүмкіндік беретін алгоритмнің болуы;
— толығымен автономды жүру мүмкіндігі;
— жаһандық позициялау жүйесі арқылы маршрутты салу алгоритмінің болуы.
— Google car кемшіліктері:
— автомобиль ауа-райының қиын жағдайларында қозғала алмайды (тұман, жауын-шашын);
— тану алгоритмі көптеген нысандарды бір-бірінен ажыратуға мүмкіндік бермейді (жолда жатқан мыжылған қағаз тас ретінде қабылдануы мүмкін, нәтижесінде кедергі болуы мүмкін);
— қолмен басқару режимінің болмауы (жол үшін) қашықтан басқаруды қоспағанда);
— автомобиль тек қалалық жағдайда жүре алады.
Сурет 1. Салынған орта моделінің мысалы
Spirit of Berlin
Spirit of Berlin (Берлин рухы) - Берлиннің неміс еркін университетінің ұшқышсыз көлікті дамыту жобасы. Жоба 2007 жылы университет студенттерінің қатысуымен басталды.
Spirit of Berlinартықшылықтары:
— жүйелердің жоғары сенімділігі;
— салыстырмалы түрде төмен құны
- еркін бағдарламалық жасақтама және арзан өнеркәсіптік бөлшектер қалай қолданылады;
- түнгі жағдайда қозғалу мүмкіндігі;
- жеке элементтерді қолмен баптау мүмкіндігі, сонымен қатар қарапайым ауыстыру
- кейбір бөлшектер (мысалы, оңай қол жетімді кабельдер мен коммуникаторлар).
- Берлин рухының кемшіліктері:
- автомобиль бөлшектері мен жүйенің сақталуына жауап беретін блоктың болмауы;
- байланысты орта сканер жоғары тозуы
- жылжымалы бөлшектердің болуы;
- айқын ажыратылатын жол белгілерінсіз жүріп-тұрудың мүмкін еместігі;
- бүгінгі күні автомобильдің қалалық жағдайда қозғалу мүмкіндігі бойынша көрсеткіштердің болмауы.
ARGO
ARGO — бұл Италияда құрылған ұшқышсыз басқару жүйесін дамытудың коммерциялық жобасы. Жүйені сынау үшін әзірлеушілер фирмалық корпусы бар автомобильдің өзіндік прототипін жасады.
Argo артықшылықтары:
— аналогтармен салыстырғанда айтарлықтай төмен құны; • қолмен басқару режимінің болуы, сондай-ақ қауіптер туралы ескерту ж
— үйесінің болуы;
— әртүрлі жол жағдайларына жүйені баптауға мүмкіндік беретін пайдаланушы интерфейсінің болуы;
— қозғалмалы бөліктердің болмауына байланысты жүйенің әлсіз тозуы. Argo кемшіліктері:
— жолсыз жүру мүмкіндігінің болмауы;
— бағдарды салу үшін пайдаланушыдан қосымша іс-қимылдарды талап ететін жаһандық жайғастыру жүйесінің болмауы;
— ішкі жүйелердің жай-күйін және олардың тозу дәрежесін бақылау блогының болмауы;
— қазіргі уақытта жүйе автомобиль ішіндегі пайдаланушы үшін ыңғайлы қозғалысты орындай алмайды;
— жүйенің әрбір элементінің бір данада болуы, бұл жүйенің сенімділігін төмендетеді қозғалыс кезінде.
Сурет 2. Камерадан кескіннен белгілеу сызықтарын кезең-кезеңмен алу
VisLab
VisLab — компьютерлік көру жүйелерін әзірлеумен, атап айтқанда Минивэн типіндегі автомобиль негізінде өзінің ұшқышсыз автомобилін әзірлеумен айналысатын итальяндық компания.
Vislab артықшылықтары:
— кез келген жол және ауа райы жағдайларында жүру мүмкіндігі;
— қоршаған ортаның жағдайына байланысты барлық жүйелерді автоматты калибрлеу;
— пайдаланылатын материалдардың экологиялығы;
— V2V қауіпсіздік жүйесінің болуы;
— жылжымалы бөліктердің болмауына байланысты жүйе бөлшектерінің әлсіз тозуы. Vislab кемшіліктері:
— толық автономды жүру мүмкіндігінің болмауы және жетекші көліктің қажеттілігі;
— жабдықтың салыстырмалы түрде жоғары жалпы құны;
— көлік құралының ішкі жүйелерінің тозуын бақылау блогының болмауы, бұл қозғалыс кезінде жүйенің сенімділігін төмендетеді;
— қарапайым қолданушы үшін жүйелерді қолмен конфигурациялау мүмкіндігінің болмауы.
Қорытынды
Ұшқышсыз көлік құралдарының технологиялары бүгінде белсенді дамуда және оларды өндіріске және күнделікті қолдануға енгізу жоспарлары бар. Нысандарды тану жүйелері мен компьютерлік оқытуға байланысты көптеген мәселелер бар. Қолданыстағы жүйелердің маңызды кемшіліктерінің бірі-көптеген адами ресурстарды қамтитын, сонымен қатар жобалау сатысында адам факторына байланысты қателіктер жіберетін білім базасын қолмен құру қажеттілігі.
Әдебиет:
- Alberto Broggi, Massimo Bertozzi, Alessandra Fascioli, Corrado Guarino Lo Bianco and Aurelio Piazzi. 1999. The ARGO autonomous vehicle’s vision and control systems. International Journal of Intelligent Control and Systems Vol. 3, No. 4
- Alberto Broggi, Pietro Cerri, Mirko Felisa, Maria Chiara Laghi, Luca Mazzei and Pier Paolo Porta. 2012. The VisLab Intercontinental Autonomous Challenge: an extensive test for a platoon of intelligent vehicles. Int. J. Vehicle Autonomous Systems, Vol. 10, No. 3
- Guizzo E. 2011. How google’s self-driving car works. IEEE Spectrum Online, October, vol. 18
- Javier Rojo and Raúl Rojas. 2007. Spirit of Berlin: An Autonomous Car for the DARPA Urban Challenge Hardware and Software Architecture
