Я задумчиво смотрю на медленно проплывающий за окном пейзаж. Интересно, через сколько лет это будут не деревья закрытой территории столичного НАМИ, а скверы и аллеи городских улиц? Ведь сижу я не в обычном автобусе, а в футуристическом «шарике» НАМИ Шатл, где какие-либо органы управления не предусмотрены в принципе. Он создан в единственном экземпляре, его кузов пока представляет собой полноразмерный макет, двери лишены электроприводов, а скорость всего 5 км/ч. Но всё-таки он едет - сам! И везет меня на встречу с его создателями.
Кому нужны беспилотники при наших разбитых дорогах без разметки, сложном климате, непредсказуемых водителях и пешеходах? Но отказаться от прогресса - значит обречь себя на постоянное пребывание в таких условиях. А беспилотник - это огромный шаг вперед.
Шатл невелик: 4,6 м в длину и два в ширину. Но это не легковушка, а, по сути, автобус недалекого будущего. Благодаря внушительной высоте (2,5 м) и однообъемному кузову в салоне может разместиться дюжина человек: шестеро сидя, остальные стоя. Концепция не оригинальна, но и подсмотренной у Запада ее не назовешь. Это общая тенденция.
Москва‑2033
Вы открываете мобильное приложение в своем смартфоне и заказываете транспорт на ближайшую поездку. Буквально через несколько минут машина останавливается под вашими окнами. Это не такси, а электрический Шатл с автопилотом. И в нем уже есть пассажиры. Система собирает заявки от множества пользователей и прокладывает оптимальные маршруты для таких микроавтобусов. Персональным пространством личного автомобиля придется пожертвовать, зато пешие переходы минимальны, равно как затраты времени и денег на дорогу.
Границы частного и общественного транспорта со временем сотрутся. Тратиться на покупку и содержание персональной машины будет невыгодно, ведь практически эквивалентной ей по удобству станет самоходная капсула на несколько человек. Впрочем, подобная транспортная инфраструктура - это уже следующий шаг. А на первых порах такая техника будет эксплуатироваться на закрытых территориях - в парках, наукоградах, выставочных центрах. Там, где минимум нештатных ситуаций, маршруты стандартны и не слишком сложны для того, чтобы оттачивать умения автопилота.
Двенадцатиместный Шатл - лишь один из возможных вариантов. Покупатель сможет заказать кузов любого типа - от роскошного салон-вагона до грузовика. Кузов водрузят на варьируемое модульное шасси с силовым агрегатом. К примеру, показанный нам первый экземпляр Шатла - переднеприводный, с одним электромотором. А можно установить два двигателя (по одному для каждой из осей) или использовать четыре мотор-колеса - и тогда машина станет полноприводной.
Энергия прогресса
Литий-ионные аккумуляторы расположены под полом и сиденьями. Их количество определяет покупатель, исходя из условий работы. Один модуль емкостью 5 кВт·ч обеспечивает запас хода до 50 км. Управляющий складом или небольшой территорией, скорее всего, ограничится такой конфигурацией. Если же электромобилю предстоят большие пробеги, количество модулей можно увеличить до шести. Автономность вырастет пропорционально - до 300 км. Но такой вариант существенно затратнее, поскольку батареи остаются самым дорогим элементом.
Аккумуляторы разработаны и созданы в НАМИ, как все системы управления, безопасности и обогрева. У института накоплен опыт совместной работы в этой части, в том числе с АВТОВАЗом. Химические элементы - покупные, поставщиками выступили зарубежные и российские компании. Заявленная разработчиками работоспособность - 2000 циклов зарядки-разрядки.
А наш климат? О нем не забыли. Есть жидкостный обогрев на случай холодной погоды. Предусмотрена функция самопрогрева аккумуляторов перед началом работы - за счет отбора небольшого количества электроэнергии из запасенной в батарее. Интенсивность и продолжительность прогрева определяются температурой окружающего воздуха: чем она ниже, тем больше будет потреблять из сохраненного запаса каждый модуль. Это снижает автономность, но благотворно сказывается на сроке жизни батарей: большие нагрузки промерзшим аккумуляторам противопоказаны.
Можно использовать и другой способ прогрева - при помощи штатной жидкостной системы. Получается аналог автомобильного подогревателя для двигателя внутреннего сгорания: незадолго до начала поездки включается циркуляция - и к приходу владельца машина готова к движению. С точки зрения эффективности, затрат энергии и ресурса батарей выгоднее использовать режим самопрогрева.
Сложнее с поддержанием температуры в салоне. В этом вопросе окончательного решения пока нет. Стандартный подход с вентилятором и системой воздуховодов неэффективен из-за высокого энергопотребления. К тому же через огромные двери салон мгновенно выстуживается на остановке. Скорее всего, будет реализовано комбинированное решение: сверху воздух станут подогревать инфракрасные панели, а обогреваемые сиденья, пол и поручни помогут им в создании комфортной температуры. Но и на это нужно немало энергии.
Органы чувств
Электромобилем, даже отечественным, нас не удивишь. Система автономного вождения - вот что представляет основной интерес. КАМАЗ полным ходом испытывает беспилотный грузовик . И на корме Шатла значится имя челнинского завода. Один и тот же проект в разной обертке? Нет, КАМАЗ выступает лишь техническим партнером НАМИ в проекте.
Конфигурация автопилота , в целом, стандартная. Ультразвуковые датчики дальностью действия 3–6 м установлены в бампере, за «скорлупой» которого спрятаны радары ближнего и дальнего (до 250 м) действия - с широким и узким углами обзора соответственно. За лобовым стеклом - стереокамера, «видящая» на расстоянии до 250 м. А вот лидар в комплексе использоваться не будет. На прототипе он есть, но разработчики уверены: комбинация обычных радаров и камеры позволят обходиться без него.
Мне очень понравилось, как замгендиректора НАМИ Алексей Гогенко и директор институтского центра информационных и интеллектуальных систем Денис Ендачев, с которыми мне удалось пообщаться, высказывались о своем детище. Они не скрывают, что все «органы чувств» у машины пока импортные - достойных аналогов в родном отечестве нет. Опытные образцы российских радаров находятся на стадии разработки, потому на Шатле им места не нашлось. И нечего стыдиться. Лучше подождать, чем устраивать «импортозамещение любой ценой».
Ничего подобного в России еще не делали. Толчком к развитию проекта «Шатл» стал назревающий в Москве и других крупных городах конфликт личного и общественного транспорта. Все мы хотим добираться на работу без пробок. Но мало кто добровольно отказывается от комфорта своей машины. Замкнутый круг?
А «Шатл» - это автобус, такси и легковушка в одном флаконе (называется именно «Шатл», с одной буквой «т»). Идея проекта в следующем. Сидя дома, вы со своего смартфона указываете точку назначения. Специальный облачный сервис аккумулирует запросы, выбирает похожие маршруты и присылает прямо к вашему подъезду беспилотный микроавтобус на 12 человек (включая шесть сидячих мест). Это достаточно мало, чтобы чувствовать себя комфортно, и достаточно много, чтобы проезд стоил недорого. Доставка, разумеется, также идет «до подъезда» или пересадки на метро/электричку.
Предполагается создать в мегаполисах парк подобных машин-капсул. Тогда будут не нужны остановки общественного транспорта и фиксированные маршруты. Искусственный разум начнет рассчитывать их в реальном времени. Как следствие - пробки со временем полностью исчезнут. Ведь человек вдобавок станет экономить на покупке и содержании личного автомобиля, он превратится в вымирающий вид техники.
Звучит фантастически, но представитель НАМИ, координатор Национальной технологической платформы РФ «Зеленый автомобиль» Алексей Гуськов заявил «Авто Mail.Ru», что футуристичный «Шатл» куда ближе к реальности, чем кажется. Созданием транспортного информационного облака вплотную занялся «Яндекс». Над беспилотниками вовсю трудится КАМАЗ, причем в планах предприятия - выпустить линейку электробусов всех размерных сегментов. А НАМИ имеет готовые наработки по электрическим и гибридным технологиям.
Не поверите, но «Шатл» - не макет, он ездит! Сам. В беспилотном режиме - для этого в обводах кузова спрятаны радары, камеры, ультразвуковые датчики, центральный процессор. Правда, пока только по закрытым территориям. Оттого и максимальная скорость ограничена 25 км/ч. Автобусик имеет скромные габариты (4,6х2 м) и потрясающую маневренность: все колеса у него поворачиваются. Кстати, прямо в них встроены электромоторы - «Шатл» может быть полно- или моноприводным. Алексей Гуськов говорит, что даже клееный композитный кузов на металлическом основании не составит труда запустить в производство с тиражом порядка 1000 штук в год.
Осталось дело за малым - найти деньги. А это несколько миллиардов рублей. Но партнеры надеются не только на свои силы и государство, но и на частных инвесторов. Именно они должны разглядеть в «Шатле» начало революции, новой транспортной эры. А вы что думаете о такой перспективе?
P.S. Весь день редакцию «Авто Mail.Ru» беспокоил один вопрос - почему «Шатл»? С одной буквой «т»? Ведь во всех словарях написано - шаттл (от английского shuttle). И вот только что нам стал известен ответ. Официальная версия гласит следующее: «потому что оригинально». Прекрасное объяснение! Ридакция «Афто Mail.Ru» всигда выступпала за оригенальность!
Одна из самых необычных премьер Московского автосалона — проект НАМИ Шатл. Хотя бы потому, что это не вполне автомобиль, а прототип беспилотного транспортного средства. Темой беспилотников в НАМИ занимаются с 2012 года, и последние несколько лет главным демонстратором наработок становилась беспилотная Калина, однако Шатл имеет с ней очень мало общего.
Калина была лишь агрегатоносителем, а Шатл — это уже прообраз продукта, который должен прощупать рыночные перспективы, ведь НАМИ всерьез рассматривает возможности коммерциализации беспилотников.
Разумеется, речь не идет о беспилотных Ладах или Газелях, которые продавались бы в дилерских салонах. Даже автономные магистральные грузовики — это не первые беспилотники, которые могут появиться на наших дорогах. По проекту НАМИ, внедрение беспилотников начнется с перевозок на закрытых территориях: это может быть доставка компонентов или материалов внутри крупных предприятий или перевозка пассажиров автономными «челноками» в бизнес-парках, развлекательных комплексах или крупных выставочных центрах. Вторая очередь — это карьерные грузовики, которые работают в тяжелых экологических условиях, когда присутствие человека за рулем требует оборудовать кабину дорогостоящими очистными и защитными системами. Магистральные тягачи и автобусы на дорогах общего пользования — еще одна, более отдаленная, ступень. Военная техника — за скобками.
Так вот Шатл — это как раз пассажирский «челнок», микроавтобус длиной 4,6 м, шириной 2,0 м и высотой 2,45 м. Одним словом, маршрутка — только без маршрутчика. Кабины водителя вообще не предусмотрено, и все внутреннее пространство занимает салон с сидячими и стоячими местами, рассчитанный на 8—12 человек.
Дизайн разработан силами НАМИ, причем стилистические решения и тип кузова специально подобраны так, чтобы предусмотреть возможность обратного движения без разворота: Шатл почти симметричен с небольшими отличиями хвоста от носа.
Хотя компоновочно у него, конечно, два разных конца: в одном расположен основной блок аккумуляторов, в другом — дополнительные аккумуляторы, электрооборудование и электромотор мощностью 20 кВт. Под полом батарей нет — ради удобства входа и выхода. Двигатель вращает колеса только одной оси через одноступенчатый редуктор. Максимальная скорость — 25 км/ч.
Спереди и сзади установлено по две видеокамеры — плюс по одной стереокамере Mobileye, которая способна оценивать расстояние до объектов. По периметру — 16 сонаров, которые прощупывают пространство вокруг «челнока», а вот от лазерных сканеров решено отказаться из-за их высокой стоимости.
Кузов сделан из стеклопластика на металлическом каркасе, но выставочный Шатл по большей части создан с использованием обходных «концептуальных» технологий. У него «черновое» шасси с нивовской подвеской и «временный» набор 48-вольтовых аккумуляторов. Однако некоторые элементы уже сейчас сделаны с прицелом на мелкосерийное производство. Так, например, внешние панели почти в своем «серийном» виде — их можно выпускать и монтировать в условиях производства малых партий.
В финальном варианте Шатл должен получить 300-вольтовые литий-ионные батареи от автомобилей проекта Кортеж. Теоретически Шатл, как и Кортеж, тоже может превратиться в модульный проект: грузовой или пассажирский тип кузова, тип привода, запас хода, количество дверей, конструкцию подвески и архитектуру платформы будут выбирать исходя из возможностей производства и запросов рынка. Но за эти сферы в рамках проекта Шатл отвечает КАМАЗ.
Создатели беспилотника называют КАМАЗ индустриальным партнером: НАМИ отвечает за концепцию, инжиниринг, за «беспилотный» хард и софт, а КАМАЗ — за производство и маркетинг. Кроме того, в партнерство входит еще и Яндекс со своим опытом в ИТ-решениях, в навигации и в алгоритмах построения маршрута. Помимо этого могут появиться и другие партнеры, включая, например, российских дорожников или администрации городов, но это — более отдаленная перспектива, подразумевающая, что беспилотники уже выйдут на дороги общего пользования.
Вообще-то, цели и стратегию внедрения автономного транспорта для России должно сформулировать правительство или национальная программа AutoNet, в рамках которой готовится «дорожная карта» развития беспилотников. Однако пока эти тезисы не готовы, НАМИ — как ответственный за концепцию Шатла — ориентируется на собственное понимание перспектив беспилотника.
Как пояснили Авторевю замдиректора НАМИ по стратегическому развитию Алексей Гогенко и руководитель проекта Шатл Алексей Гуськов, в обозримом будущем, по их мнению, традиционные автомобили и общественный транспорт в городах почти полностью будут вытеснены беспилотниками. Но автономные машины будут курсировать не сами по себе, а в подчинении единой информационной системы, которая управляет транспортными потоками города. Именно «информационный центр» выбирает и корректирует маршрут, увеличивает или сокращает количество «челноков» на дороге, определяет их «распорядок дня», включая остановки для подзарядки и технического обслуживания. Электроника на борту решает лишь тактические задачи: оценка дорожного окружения, поддержание курса и объезд препятствий, — а вдобавок поддерживает связь с попутным или встречным транспортом и дорожной инфраструктурой.
Однако выставочный Шатл призван продемонстрировать «программу максимум» возможностей этого проекта, поэтому его оснащение шире и дороже, чем то, что может реально потребоваться рынку.
Кроме того Шатл — это еще и демонстрация возможностей НАМИ, да и всей российской автоиндустрии. Он, как лакмусовая бумажка, хорошо показывает, где сосредоточены отечественные компетенции. К примеру, дизайн, «софт» управления электроприводом, сам электропривод, жгуты проводки, программы распознавания изображения, система анализа и управления транспортными потоками разработаны российскими специалистами, но в части самих камер, лидаров, лазерных сканеров оснащение беспилотников зависит от иностранных поставщиков. Импортными также будут и литий-ионные ячейки, хотя собирать их в блоки планируется на отечественных предприятиях.
Задача в проекте Шатл на ближайший год — определить целевую стоимость подобного транспортного средства на рынке и объемы спроса.
Понятно, что крупнейшие автопроизводители сейчас видят свое будущее в сфере автономного транспорта, и российские разработчики не хотят отставать от прогресса, однако планы по широкому внедрению беспилотников в России могут вступить в некоторое противоречие со стратегией развития традиционной индустрии, которая сфокусирована на строительстве автозаводов и в перспективе ориентируется на рост отечественного рынка автомобилей. Хотя в автономном будущем в крупных городах спрос на частные машины, очевидно, должен падать.
Автозавод КамАЗ показал в действии первые прототипы беспилотного автобуса КАМАЗ-1221 Ш.А.Т.Л. (Широко Адаптивная Транспортная Логистика). Первый макет был представлен публике еще в 2016 году, а теперь завод выкатил два рабочих прототипа.
Несмотря на то, что концепция сохранилась, внешне автобусы Ш.А.Т.Л. стали другими: изменилось оформление передней части, остекление, форма светотехники и некоторые кузовные панели. Четыре сдвижные двери открывают доступ к просторному салону, рассчитанному на 12 пассажиров.
КамАЗ-1221 Ш.А.Т.Л. автозавод из Набережных Челнов разрабатывал совместно с НАМИ, который отвечал за интеллектуальную систему автопилота. Сборкой прототипов также занимался НАМИ.
Традиционных органов управления для водителя тут нет. Электробус использует данные цифровых карт, систем навигации и органов технического зрения для передвижения по дорогам с твердым покрытием.
В основе конструкции - несущая алюминиевая рама, на которую установлен корпус из композитных материалов. Такая концепция позволит создавать на этом шасси легкие грузовички с автономным управлением и даже спецавтомобили.
Во время презентации беспилотный автобус продемонстрировали в динамическом режиме. На специальном закрытом треке длиной 650 метров по песчаной насыпи вдоль реки Казанка он передвигался со скоростью 10 км/ч, хотя заявленная "максималка" составляет 110 км/ч.
Остановки КамАЗ-1221 Ш.А.Т.Л. может совершать только в заранее запрограммированных местах. Пассажиры будут сами управлять системой открывания дверей, системой выбора остановочного пункта для высадки, остановкой по требованию, аварийной остановкой, вызовом помощи, ручным открыванием дверей, а также использовать USB-порт для зарядки электронных устройств.
Информация о параметрах движения и режимах работы узлов и агрегатов передается на сервер КамАЗа, используя экспериментальную сеть 5G от «МегаФона». Только сеть такого уровня может обеспечить необходимую скорость передачи данных для управления электробусом.
«Электродвижение и беспилотный транспорт — сегодня в числе основных направлений развития российского машиностроения, — сообщил прессе генеральный директор КАМАЗа Сергей Когогин. — ШАТЛ — это наша новейшая разработка, на примере которой можно проследить основные тренды развития автомобилестроения. При этом КАМАЗ-1221 — это лишь одна из уникальных моделей беспилотной техники, из ряда тех, над которыми сейчас активно работают специалисты КАМАЗа в рамках развития интеллектуальных транспортных систем».
Кстати, планировалось, что беспилотные автобусы будут готовы к ЧМ-2018 и будут использоваться для обслуживания матчей в Казани. Но судя по всему они еще далеки от готовности. Серийное производство ШАТЛов должно начаться в 2021-2022 гг. К этому времени в России планируют подготовить законодательную базу под использование машин с автопилотом. Но это лишь планы.
Кстати, так выглядил экспериментальный образец.
Заявление о том, что пассажирские автобусы без водителя за рулем – это уже настоящее, звучит слишком громко и оптимистично. Пока что эти беспилотники ездят намного медленнее, чем хотелось бы пассажирам, да и маршруты им доверяют элементарные. Однако технологии в этом направлении развиваются бешеными темпами, поэтому вскоре отсутствие в кабине автобуса водителя станет нормой.
Они уже ездят по улицам
Уже как минимум пяти городам посчастливилось войти в историю – по их улицам в рамках испытания пустили первые беспилотные автобусы. Знакомьтесь с пионерами:
- Швейцарская Лозанна. С лета 2017 здесь в рамках проекта Easy Mile курсируют 6 автобусов-беспилотников EZ10. Им выделили простой маршрут длиной 2,5 километра и доверили максимально лояльных пассажиров – студентов и преподавателей местного университета. Главная задача транспорта – курсировать между корпусами и ближайшей станцией метро. За полгода эксперимента не произошло ни одной аварии, что обнадеживает как разработчиков, так и пользователей технологии.
- Греческая Трикала. В этом небольшом городке тестируется французская беспилотная система CityMobil2. Автобусы рассчитаны на 10 пассажиров, работают от электроэнергии и совершают поездки по обычным городским улицам в режиме автопилота.
- Китайский Чжэнчжоу. Китайцы доверяют искусственному интеллекту гораздо охотнее европейцев. Компания Yutong на сегодняшний день проводит успешные испытания своей новейшей разработки – беспилотного автобуса, который будет перевозить пассажиров на расстояние 30 километров. Сейчас за работой техники следит оператор, однако в планах у разработчиков полностью автоматические перевозки.
- Голландский Вагенинген. Здесь на реальных городских улицах проходит испытания модифицированная версия EZ10 под названием WEpods. Если раньше для тестирования беспилотников создавалась специальная инфраструктура, в которой не было сложных развязок, то в городе Вагенинген все по-другому. Здесь автобус на автопилоте ездит по обычным дорогам и встречается с непредвиденными дорожными ситуациями.
- Британский Милтон-Кинс. Консервативные англичане пошли еще дальше – они выделили целый город для тестирования 40 беспилотных автомобилей и системы общественного транспорта. Пока в городе ведется активная подготовка к встрече с беспилотным будущем – она запланирована на 2018 год.
Беспилотные автобусы Navya
Модель беспилотного автобуса Navya – это далеко не прототип, она тестируется несколько лет и уже доказала свою безопасность и эффективность в качестве пассажирского транспорта. В конструкции модуля нет руля и стандартных педалей, а максимальная скорость составляет 45 км/ч. Во время испытаний в кабине автобуса все еще находится оператор, который в случае экстренной ситуации сможет управлять машиной. Однако с развитием технологий и законодательной базы от услуг человека можно будет полностью отказаться.
Несколько интересных фактов о беспилотном Navya Arma:
- Вместительность автобуса 15 пассажиров.
- За ориентацию в пространстве отвечают GPS, LiDAR и стереокамеры.
- В зависимости от выбранного режима может работать автономно от 5 до 13 часов.
- Стоимость стандартной комплектации беспилотного модуля – 160 000 евро.
Сейчас 12 автобусов Arma обслуживают территорию АЭС Сиво в западной части Франции. Они курсируют по круговому маршруту каждые пять минут и значительно экономят время сотрудников станции. Раньше эту территорию обслуживали дизельные автобусы – время ожидания составляло 15 минут. Руководство АЭС подсчитало экономию – замена дизельных автобусов на электро-беспилотники сэкономит 3 млн евро за год, а выбросы углекислого газа уменьшит на 40 тонн.
Компания Navya предлагает эксплуатировать роботизированные автобусы на промышленных объектах, на территории аэропортов и больниц, в парках развлечений и в городских жилых кварталах. В планах компании открытие нового завода в Мичигане, что позволит удовлетворить растущий спрос на рынке. Уже в 2018 году в США будет работать как минимум 50 пригородных автобусов-беспилотников.
Беспилотные «Матрешки» на российских дорогах
Покататься на беспилотном автобусе можно будет и в России. На полигонах уже проходят успешные тестирования беспилотного модуля, рассчитанного на 20 пассажиров. Разработкой технологии занимается компания «Волгабас» совместно с центром инноваций «Сколково». Вывести автобус в первый рейс планируется не раньше 2018 года. Разработчики надеются, что именно к этому времени будут приняты соответствующие законы по сертификации беспилотного транспорта.
Интересные факты о русской беспилотной MatrЁshkе:
- Модуль адаптируется под пассажирский салон, перевозчика грузов или мобильную технику. Для решения коммунальных задач.
- На полной зарядке электро-автобус сможет преодолеть расстояние до 130 км.
- Максимальная скорость - 100 км/ч, но на автопилоте она ограничивается до 20 км/ч.
Стоимость прототипа составила около 8,5 млн рублей, однако в планах снижение цены до 3,5 млн после запуска массового производства. Стоит также отметить, что почти все детали для отечественного беспилотника производятся в России.
Гость из будущего - беспилотный Шаттл (НАМИ)
Самоуправляемый микроавтобус Шаттл является совместным проектом КАМАЗа и Научно-исследовательского центра НАМИ. Концепт-кар нельзя назвать эксклюзивным, но его также сложно сравнивать с зарубежными аналогами. Автобус развивает максимальную скорость до 40 км/час, но на автопилоте не превышает 15 км/ч. За ориентацию в пространстве и вычисление оптимальной траектории отвечает система Яндекс.
Работает самоходная капсула от литий-ионных аккумуляторов собственной разработки НАМИ. Инженеры пока предлагают доверять новинке стандартные несложные маршруты – в парках развлечений, в научных городках и университетах, в выставочных центрах. В будущем вызывать беспилотник планируется с помощью специального приложения на смартфонах.
Умные автобусы вытеснят с дорог привычные маршрутки через 10-15 лет, когда их стоимость будет доступна для среднего бизнеса, а эффективность уже не будет подвергаться сомнениям. Тотальное господство беспилотников неизбежно, однако именно благодаря ему наше передвижение на дорогах станет еще более комфортным и безопасным.