Amerikai önvezető rendszerek: Csőrüknél fogva vezetik magukat

Ahogyan a villamosítás, úgy az önvezető rendszerek is rendkívül trendi fejlesztési iránynak számítanak a technológiai cégek számára is, sok új szereplőt hívnak életre, vonzanak be. Három új amerikai szereplő látványos csőrös önvezetőit vesszük szemügyre.

Ha nagyon leegyszerűsítjük, akkor az önvezető rendszerek szenzorokból beérkező adatok alapján felmérik a környezetet, majd az információk alapján hozott döntéseknek megfelelően szabályozzák a jármű mozgását, viselkedését. Nyilván e folyamat minden része ennél sokkal összetettebb és a másodperc törtrésze alatt történik meg, hiszen a különböző típusú érzékelőkből – kamerák, radarok, lidarok – származó adatokat össze kell fésülni, azokból egy egységes képet alkotni a járművet körülvevő világról (ez a szenzorfúzió). Már ez a lépés sem egyszerű, hiszen a kamera alapban mindent lát, de semmit sem ért, tehát először meg kell tanulnia felismerni a világban található dolgokat. Aztán jön az igazán nagy falat, meg kell határoznia, hogy mit csináljon mindezek alapján. Kiszámítja a felismert objektumok várható pályáját, ezek alapján szabályozza a saját haladását. Ráadásul pihennie sincs ideje, ezeket a döntéseket újra és újra meghozza, beérkező adatok gigabájtjain rágja át magát folyamatosan.
Figyelnie kell a sebességhatárra, a sávban kell maradnia, csak a zöldön szabad áthajtania. A program nem ember, a szabályokat nem hagyhatja figyelmem kívül sem figyelmetlenségből, sem szándékos nemtörődömségből – azonban a szoftver nagy előnye, hogy vezetés közben nem a telefonját nyomkodja, hanem valóban figyel. Ennek ellenére a bitekből álló vezető sem szánthatja fel a félpóttal a járdát, mert picit benézte az ívet.

Az önvezető rendszerek szintjei
az Autóipari Mérnökök Társaságának besorolása alapján

Jelenleg széles kereskedelmi forgalomban kettes szintű önvezető rendszerek elérhetők, ám ezek között akad olyan, amely sajnos kattintásvadász szalagcímeket eredményez a kiforratlansága miatt. Jelenleg egyetlen hármas szintű rendszer létezik, a négykarikás német prémiummárka kínál ilyen torlódásasszisztenst. Mi pedig most három jelenleg is fejlesztett és tesztelt négyes szintű amerikai önvezető rendszert mutatunk be.
Az Amerikai Egyesült Államok számos szempontból remek piac ezen új belépők számára. Egyrészt rendkívüli mértékben függ a nehézkategóriás teherautóktól: az áruk több mint 70 százalékát közúton továbbítják, és a szállítandó áruk mennyisége az évtized során várhatóan több mint harmadával nő majd. Ehhez már most 3,5 millió teherautó-vezető szükséges, ám a nagy flottáknál 90 százalék fölötti a fluktuáció! A vezetők átlagéletkora már most 55 év, és az évtized közepére közel 200 ezer főre gyarapodik a sofőrhiány. További fontos tényező, hogy a helyi haszonjárműgyártók többsége nem a csúcstechnikájú vezetéstámogató rendszereiről híres. Ezzel szemben a Szilícium-völgyben végtelen mennyiségű tudás és tenni akarás koncentrálódik. Így minden adott, hogy a tettre kész techcégek a meglévő platformokat új képességekkel vértezzék fel.

Plus.ai

Első versenyzőnk (ábécésorrendben haladunk) a Plus.ai, amely nem meglepő módon lidart, radart és kamerákat használ a környezet megismerésére. A képfeldolgozás mélytanulást vesz igénybe, e folyamat során a szoftver valós példák alapján magától tanulja meg értelmezni a világban található különböző elemeket. Ha lát sok-sok ezer képet, amelyen látható egy haszonjárművel előzni tilos tábla, akkor magának megtanulja, hogy mi jellemzi azt, miről ismerheti fel. Ezenkívül egyidejű helymeghatározást és térképkészítést (SLAM) is alkalmaznak, aminek során egyszerre elhelyezik a járművet az ismert világban, és feltérképezik azt, frissítik a meglévő térképadatokat.

Tavaly decemberben a Plus.ai teljesítette az első kereskedelmi önvezető fuvart az USA két partja között. Kaliforniából indultak, Tulare városából egészen a Pennsylvania állambeli Quakertownig tartott a 2800 mérföldes út – ami értelmes mértékegységben 4506 kilométert jelent. Mindössze három napot vett igénybe a feladat, és igazán különböző időjárási és domborzati viszonyoknak tette ki a rendszert. Útépítések, több kilométer hosszú alagutak, a Sziklás-hegység kanyargós útjai és 4500 métert is meghaladó tengerszint feletti magasság nehezítették a tesztet. Vagyis minden olyan valós akadály, amelyekkel a hús-vér vezetőknek is meg kell birkózniuk. Természetesen a teszt során végig egy biztonsági járművezető és egy mérnök is utazott a fedélzeten, ők ügyeltek a megfelelő működésre.

Eddig már 17 államban teszteltek, és az idei év végéig kibővítik működési területüket minden olyan államra, amely engedélyezi az önvezető haszonjárművek tesztjét. Ezenkívül együttműködnek a legrégebbi kínai haszonjárműgyártóval, ennek első eredménye, egy sorozatgyártású kettes szintű önvezető teherautó, már szerepel is a FAW Jiefang kínálatában.

TuSimple

A TuSimple erősen kameraközpontú megközelítést alkalmaz. A közeli körkörös radar hatósugara 75 méter, az előrenéző 250 méterre lövi a hullámait. A lidar lézernyalábjai 150 méter sugarú körben keresnek objektumokat. Azonban már a körkörös kamerarendszerük is 350 méterre néz, a normál előretekintő egység pedig 500 méterre tekint. Ám az igazi különlegesség egy sasszem, amely előre akár egy kilométerre (!) is ellát. Vagyis megfelelő körülmények esetén a rendszer a következő fél percre vonatkozó, igencsak előrelátó döntéseket hozhat. Nem gyenge az ígéretük, ezzel még a sofőrversenyeken is indulhatnának: három centiméteres a jármű szabályozási pontossága minden időjárási körülmények között.

A hajtáslánc terén a Cummins a partnerük, az amerikai erőforrásgyártó által kidolgozott szabványos interfész szolgálja az erőforrás és az önvezető rendszer közötti kommunikációt. Ezenkívül idén a ZF beszállítóval kezdtek meg együttműködést, közösen fejlesztenek sorozatgyártásra alkalmas kamerákat, lidarokat, radarokat, kormányrendszereket – és az önvezető rendszer agyát, a járműbe építhető központi számítógépet.

Egy összesen negyven szerelvényből álló tesztflottát üzemeltetnek, ezek napi húsz fuvart teljesítenek, heti húsz alkalommal fut az Arizona és Texas államok közötti járatuk. A legnagyobb partnerük a UPS logisztikai vállalat, amely olyan elkötelezett, hogy részesedést is vásárolt a technológiai cégben. Ez nyilván nem véletlen, ugyanis már egy évvel ezelőtt, az első kéthetes teszten meggyőzték a barna óriást – tíz százalékkal csökkentették a tüzelőanyag-költségeket az automatizált járművekkel kiszolgált szakaszokon. Egy tanulmányban azóta 12 ezer emberi és közel ugyanannyi önvezető kilométer adatait elemezték ki. A legnagyobb megtakarítások a kis sebességű haladáskor érhetők el, városi tempónál akár a 20 százalékot is meghaladhatja a spórolás mértéke. Nagy tempónál kisebb a különbség, csupán pár százalék, ám ilyenkor is sokkal ügyesebben és egyenletesebben tartja a sebességet a digitális vezető.

Waymo Via

Talán a Waymo teherautós ágát övezi a legkisebb hírverés, picit háttérbe szorulnak a cég óriási személyautós nyomulása mellett. Az előző két versenyzővel szemben ugyanis a Waymo alapvetően a csöppségek világából érkezett, míg az alig néhány éves Plus.ai és TuSimple kifejezetten a nyolcas kategóriájú haszonjárművekre szakosodott. Ám ez talán a Waymo legnagyobb előnye: az önvezető teherautók hájpvonatja a személyautók expresszénél évekkel később indult csak el. Márpedig a Google tulajdonosa, az Alphabet Inc. az önvezető projektjét eredetileg 2009-ben indította. Így bár az időközben Waymo nevet kapott társaság még csak négy államban teszteli haszonjárműveit, potenciálisan az övék a legnagyobb siker.
Ugyanis személyautókkal csak idén januárig több mint 30 millió tesztkilométert tettek meg valós körülmények között, és emellett 16 milliárd kilométert (!) egy rendkívül komplex szimulátorban. Ezt kifejezetten arra tervezték, hogy a nehezen megoldható és váratlan helyzetekre készítse fel a szoftvert, pontosan ugyanazon bemeneti adatok alapján, mint amiket a való világban is kap.

Ráadásul a Waymo Via haszonjárműves projekthez a személyautókhoz épített, már sorozatgyártásra tervezett sokadik generációs szenzorarzenált tudták átültetni, nem a nulláról kellett kezdeniük. Az alapelvek ugyanazok, így a szoftvernek „csupán” az új jármű eltérő méreteit és jellemzőit kellett megtanulnia. Tudja, hogy előbb kell elkezdeni fékezni, valamint nagyobb ívben fordul csak a gép. Jobban figyelemmel kell kísérni a holttereket, emlékeznie kell az ott esetleg megbújókra.

Rendkívül dinamikusan növekvő fejlesztési irányt jelentenek az önvezető rendszerek, nem csoda, hogy ennyi az új szereplő a piacon. Érdekes versenyt jelent majd, hogy ezzel szemben az európai gyártók inkább házon belül kívánják megoldani ezt a kérdést. Nagy különbség még, hogy míg odaát az államközi autópályákon és a városokban közlekednek az automatizált szerelvények, addig mifelénk a négyes szintű rendszereket többnyire zárt területekre korlátozzák, bányában, repülőtéren, kikötőben engedik csak azokat szabadjára. Vajon képes a tengerentúli techvilág startupmentalitása lepipálni tempóban az évszázados múltú multinacionális haszonjárműgyártókat? A következő évtizedben kiderül!