Нейротрафик
Это одно из немногих мероприятий, когда главным объектом внимания становится не сам автомобиль, а технологии: в данном случае — информационные. И пусть по масштабу оно уступает некоторым мировым автомобильным премьерам, но значимость представленного продукта намного выше — он (продукт) определяет революционное будущее не только автоиндустрии, но и человечества.
Джереми Рифкин — ученый с мировым именем
К этой технологии Mercedes-Benz шел в течение последних 30 лет, с тех пор, как немецкие инженеры в 1986 году начали работы над проектом Prometheus (Прометей) — создание и внедрение первых бортовых компьютеров в грузовик, способствующих получению и использованию информации от разных датчиков с целью облегчения управления автомобилем и снижения аварийных ситуаций. Через 12 лет — в 1998 г. — создание и развитие таких систем как электронные бортовые сети автомобиля, данные GPS, мобильная связь способствовали новому проекту мерседесовских инженеров — Promote Chauffer. Своего рода «электронное дышло», когда два тяжелых грузовых автопоезда двигались друг за другом на расстоянии 6-15 м в зависимости от скорости, поддерживая между собой электронную связь. Причем ведомый автомобиль получал все данные от ведущего и имел ту же реакцию на ускорение, замедление и скорость, как у первого автопоезда. В результате таких работ появились десятки систем, без которых современный автомобиль немыслим. С развитием новых технологий и систем — адаптивный круиз контроль, система распознавания рельефа местности, система контроля за полосой движения, интеллектуальная тормозная система и других — пришло время автомобиля, способного передвигаться по дорогам автономно. Инженеры Daimler Trucks назвали систему «Highway Pilot» и продемонстрировали общественности в 2014 г. (Автотрак №7 2014 г., №4 2015 г.) Грузовик с такой технологией с прошлого года уже получил лицензию и ездит по дорогам общего пользования в некоторых штатах США.
Чего боится человек? Непонятного
Презентацию революционной идеи, воплощенной в жизнь, немецкие маркетологи начали необычно — с запугивания. Журналистам стали приводить не только интересные цифры о состоянии немецкой и европейской экономики, но и пугающие данные деятельности человека. Для пущей убедительности пригласили американского ученого с мировым именем — Джереми Рифкина (Jeremy Rifkin). Известный экономист и эколог с удивительной для 70-летнего мужчины бодростью, выносливостью и выдающимся ораторским мастерством почти час рассказывал об истории технических революций и их последствиях для планеты Земля. Так вот, сейчас человечество переживает 3 техническую революцию — информационную, — в основе которой сбор, переработка, анализ и передача данных. Первая — индустриальная — проходила в 19 и в начале 20 веков, в которых стремительным темпом развивались машиностроение, электрические технологии, автомобилестроение, нефтедобыча и связь. Вторая, по его мнению, техническая революция связана с развитием химической промышленности. КПД (коэффициент полезного действия) современной экономики в развитых странах составляет всего 18-20% и давно не растет, 80% добытой и затраченной энергии вылетает в трубу в прямом смысле. Далее Джереми стал приводить цифры, которые должны были, по его мнению, взорвать мозг журналистам: человек уничтожил 95% видов животных и растений, всемирный экономический кризис, вымирание всего живого. После таких слов единственный выход, чтобы не мучиться и не мучить следующие поколения, — веревка и мыло (патроны — дорого и неэкологично) для каждого из живущего на земле человека. В полутемном зале сотни слушателей сидели с каменными лицами — то ли переживали, то ли пытались осмыслить сказанное.
Видеотрансляция с камеры первого грузовика доступна ведомым машинам. Водитель последнего видит всю дорожную обстановку, а компьютер его автомобиля — знает ее
После заупокойной Джереми начал добавлять сладкого — выход, оказывается, есть, и человечество ждет счастливое будущее, если: слушаться Джереми Рифкина; снижать потребление, затраты и повышать КПД экономики; развивать новые, энергетически не затратные, технологии. Германия, и компания Mercedes-Benz в частности, именно по такому пути и движутся. На сегодняшний день 32% энергии, потребляемой немцами — возобновляемые источники. Через 14 лет планируют довести эту цифру до 50%. Если в 1978 г. один ватт электроэнергии, выработанный солнечными панелями, стоил $78, то сегодня — 0,50 американских центов (Джереми привычнее было оперировать американской валютой). Дальше будет дешевле. Биотопливо тоже дешевеет и займет значительную долю на рынке моторных топлив.
Энергетический рынок Европы претерпевает коренные изменения: электроэнергию вырабатывают не только крупные компании, но и обычные домовладения, разместившие на крышах домов солнечные батареи и продающие электричество. Один из немецких энергетических гигантов — E.ON — отходит от обычного генерирования электроэнергии: продал атомные станции и сегодня не только занимает 7% рынка возобновляемой энергии Германии, но занялся новым видом бизнеса — скупкой солнечной и ветряной энергии у частников и мелких производителей, ее распределением по сети, координацией производителей такой энергии и созданием и внедрением (продажей) новых генерирующих и распределяющих технологий. Мир меняется (вспомнил нашу страну, тупо сидящую на нефтегазовой игле десятилетиями)! Последние слова Джереми на этом форуме: «Daimler — первый в новой технологической революции, остальные будут брать пример».
Водитель спит — грузовик едет
Напрашивается логичный вывод — автомобили бывают только Mercedes-Benz, остальные — металлолом! Интересно, а на чем ездит сам Джереми? Если на Mercedes, тогда понятно. Но большинству из присутствующих в зале журналистов эта машина не по карману (в российской делегации из 7 человек только один может позволить такую роскошь), поэтому большинство, как мне кажется, не согласилось с выводами, потому что не согласны ездить на металлоломе.
У вашего покорного слуги не только не срослось с Mercedes, но и в силу биологического образования оказалось свое мнение о роли человечества. Я не стал вступать в дискуссию с Джереми относительно того, что человек — лишь звено в эволюционной цепочке развития Земли (Вселенной) и он не может самостоятельно влиять на природу вещей, а противопоставлять себя ей — наивно. Все, что происходит на планете и во Вселенной, совершенно не зависит от желания или нежелания человека — это эволюционный процесс, в котором нет места терминам «хорошо» или «плохо». Единовременное, в геологическом масштабе, вымирание динозавров — это хорошо или плохо? Для динозавров, может, плохо, для млекопитающих и человека — хорошо, для эволюции — ничто, просто процесс. К чему это я? Возможно, что Джереми не знает (а может, просто не согласен, поэтому и не озвучил) об одной из новых теорий, что роль совсем молодого биологического вида Homo Sapiens (Человек Разумный) на планете Земля — высвобождение из подземелья углерода (нефть, газ, уголь), который на протяжении сотен миллионов лет накапливался в недрах земли в результате жизнедеятельности растений и микроорганизмов. Земля не может пополнить этот элемент из космоса, поэтому остается единственное решение покрыть его дефицит — вскрыть подземные хранилища. Человек — единственное живое существо на сегодняшний день, которое способно это сделать в планетарном масштабе. Без углерода нет жизни, и только сжигая углеводороды и уголь можно эффективно вернуть его в виде СО в круговорот веществ и быстро насытить им атмосферу как первоисточник жизни: от растений к животным. Поэтому в добыче и сжигании углеводородов нет ничего плохого с точки зрения эволюции. Но это мое личное мнение!
Две волшебные голубые кнопки. Одна — HP, другая — HPC
Один за всех и все за одного
На мой взгляд, мерседесовцы для значимости новой грузовой технологии сознательно переставили местами причину и следствие. По Джереми все так плохо, что только специально созданные для этого мерседесовские технологии спасут мир. На самом деле, новые, представленные на форуме, технологии — следствие развития науки, которые и помогут в будущем снизить потребление и увеличить КПД экономики. То, что надо искать новые решения в грузоперевозках и логистике — очевидно. К 2050 г. в Европе грузопоток увеличится в 3 раза, а уже сейчас ¾ перевозок осуществляется автотранспортом, и его доля в общем потоке будет возрастать. При этом грузовик производит только треть работы от максимально возможной: недогруз, порожняк, простои — главные факторы низкого КПД магистрального автопоезда. В основе этого безобразия — отсутствие информации. Поэтому конечная перспектива — объединение всего автотранспорта в единую информационную сеть, в которой одна машина сможет обмениваться данными как с другими участниками движения, так и с дорожной инфраструктурой, центром управления движения, с грузоотправителем-получателем, транспортным офисом, родными и близкими водителя. Все технологии для этого уже есть. Но это в будущем, а пока первые звенья недалекого будущего — Highway Pilot Connect.
Если просто Highway Pilot считывает дорожную информацию с помощью радаров и датчиков, установленных на машине, и преобразовывает ее в команды органам управления автомобилем, то Highway Pilot Connect (далее — HPC) способен обмениваться информацией с другими участниками движения, компьютеры которых анализируют ее (информацию) и на ее основе способны предвидеть ситуацию — это уже зачатки интеллектуального трафика. С системой HP грузовик сканирует свое ближнее и удаленное окружение при помощи систем видеокамер и радаров, обрабатывает данные с помощью объединенных многофункциональных датчиков и точно устанавливает свое положение на дорожном полотне, а также скорость независимо от других автомобилей. При этом HP комбинирует функции известных систем — адаптивного круиз-контроля и контроля смены полосы движения, дополняя их вмешательствами в рулевое управление и управление трансмиссией и тормозами. Причем она (система) управляет не только продольным движением грузового автомобиля, но, прежде всего, его поперечным перемещением. Роль водителя в этом случае сводится к контрольным и наблюдательным функциям — машина едет сама.
На мониторе отображается информация о количестве грузовиков в конвое и месте каждого
HPC же делает не только вышеперечисленное, но в трафике создает сеть с несколькими другими автомобилями, получая информацию от их радаров и датчиков. Это новое свойство позволяет объединить несколько машин в «клуб по интересам» — автопоезда могут следовать по автомагистрали в составе конвоя. Что это дает? Во-первых, сокращает длину конвоя из нескольких машин почти в два раза. Если на скорости 80 км/ч расстояние между автопоездами по правилам должно быть не менее 30 метров, то система HPC сокращает ее до гарантированно безопасных 15, и три автопоезда занимают не 150 м, как раньше, а 80. На дороге банально становится больше места. Во-вторых, и это самое главное — в составе колонны сокращается расход топлива. Эка ли невидаль, скажут читатели, которые повсеместно на магистралях видят картину, когда один, а то и два грузовика едут, уткнувшись в корму впередиидущего автопоезда. Автор этих строк и сам иногда не прочь сэкономить таким способом. Но проблема в том, что это небезопасно и требует высокой концентрации внимания и, как следствие, — повышенная усталость. А цифры по экономии следующие: автопоезд, следующий за первым, экономит 11%; третий грузовик — 7%; головная машина тоже в плюсе — целых 2% за счет оптимизации вихревых потоков у задней стенки прицепа, которым не дает резко сорваться с его кромки грузовик, идущий вплотную следом.
Стереокамера
На самом деле, ведомые автопоезда не идут вслепую. Мало того, что вся информация с датчиков и радаров ведущей машины передается едущим следом, но видеокамера с переднего грузовика транслирует картинку на мониторы ведомых, и водители в них спокойно наблюдают обстановку впереди. Это уже не просто езда вслепую за впередиидущим автопоездом, а безопасная езда вслепую, это — в-третьих. Кроме того, каждый водитель колонны может вывести на дисплей информацию о количестве грузовиков и свое место в ней.
Чтобы активировать HPC, водитель должен сначала перейти с ручного управления в автоматическое нажатием голубой кнопки HP на панели приборов, а затем, если есть желание присоединиться к колонне, нажать на вторую голубую кнопку — HPC. Система посылает запрос ближайшей машине колонны и после одобрения автопоезд пристраивается в хвост конвоя, сокращая в автоматическом режиме дистанцию до впередиидущей машины до 15 м. Максимальная длина конвоя ограничивается не дальностью передаваемых сигналов, а количеством грузовиков, так как информацию с головной машины получают и дублируют все члены конвоя. Колонна не обязательно состоит из машин одной марки или одной транспортной компании. Единый технический стандарт предусматривает такую возможность для любого автомобиля.
Если ведущий автомобиль или другой грузовик в колонне начинает торможение, автоматически тормозят и все без исключения следующие за ним автомобили. Чтобы с самого начала гарантировать максимальную эффективность торможения, система Highway Pilot Connect в активном состоянии перерегулирует усилитель экстренного торможения Active Brake Assist. На экстренное торможение идущего впереди автомобиля по причине малого безопасного интервала все следующие за ним в колонне машины немедленно реагируют экстренным торможением.
Если первый грузовой автомобиль увеличивает темп движения в рамках разрешенной на участке скорости, за ним следуют все остальные автомобили этой колонны. Обгонов не происходит, поскольку первый автомобиль задает темп для всех идущих за ним автомобилей. Но если колонне необходимо обогнать транспортное средство, то сегодня делать это надо пока в ручном управлении: водитель головного грузовика включает сигнал поворота, водители ведомых машин получают как визуальную информацию на дисплее, так и акустическую с требованием выполнить маневр.
В интересах комфорта и уменьшения расхода топлива реагирование следующих за головным автомобилей в колонне осуществляется не резко, а плавно. Для того чтобы другие участники дорожного движения распознавали автоколонну, как седельные тягачи, так и прицепы оборудованы проблесковыми маячками. Они включаются автоматически, как только начинает работать система Highway Pilot Connect. Если на участке дороги какой-то автомобиль без системы Highway Pilot Connect встраивается в автоколонну, следующий за ним грузовой автомобиль немедленно увеличивает безопасный интервал до тех пор, пока вклинившийся автомобиль вновь не покинет колонну. Любая машина из участников колонны может в любой момент ее покинуть. Я не стерпел и задал организаторам вопрос: «Кто будет определять головную машину, которая получает минимум дивидендов в общем конвое?» Если позволить это делать водителям, то на такой технологии можно ставить крест. Представитель Mercedes-Benz ответил: «Мы над этим работаем!»
Уже к 2025 г. производители грузовиков надеются на широкое применение системы HP и HPC, но для таких технологий необходимы изменения в правилах дорожного движения, технических требованиях строительства и содержания дорог и инфраструктуры, административном и уголовном законодательстве. Очевидно, что законодатели Евросоюза готовы и уже активно работают над этим — первые разрешения на использование HP и HPC получены на некоторых автобанах Германии. Но технологии, описанные выше, — лишь начало по созданию масштабного и единого для всех участников дорожного движения общего информационного пространства. Перспективы — грандиозные. Если в информационной сети первого поколения были связаны воедино данные узлов и агрегатов автомобиля, то второе поколение начало обмениваться информацией о состоянии автомобиля, работы узлов и технического состояния, его местонахождения с удаленным абонентом через мобильную сеть. Этот абонент, как правило, — автопредприятие, которому грузовик принадлежит. В Mercedes-Benz за это отвечает FleetBoard, с помощью которого через контроль расхода топлива, местонахождения машины, обмена грузовой документации в электронном виде и других возможностей можно здорово оптимизировать работу как одиночной машины, так и автопарка в целом. После появления в 2000 г. FleetBoard, уже 180 тыс. грузовиков в Европе оснащены ей (системой).
КамАЗ сделал такой автономный грузовик — это наше будущее
Третье развитие информационной сети — HP, когда автомобиль собирает информацию не только с датчиков в агрегатах или производит информационный обмен с автопарком, а считывает и анализирует информацию с помощью внешних детекторов (радары, видеокамеры) о дороге и дорожном движении, обрабатывает, и с ее помощью управляет движением грузовика.
Четвертый этап — создание сети из участников движения, когда все обмениваются друг с другом информацией о дорожном движении, и компьютер автомобиля на основании полученных данных самостоятельно выбирает наилучший алгоритм движения с учетом состояния дороги, интенсивности трафика, погодных условий, наличия и алгоритма работы светофоров и других дорожных знаков, рельефа местности, полной массы автопоезда, наличия свободных мест на стоянках и т. д. Водитель может заказывать меню в придорожном ресторане к определенному времени, узнавать цены на топливо на заправках по ходу движения, время прибытия к месту назначения и номер эстакады, где к этому времени логисты уже будут ждать грузовик. Для этого надо всех участников дорожного движения, логистики и придорожной инфраструктуры (плечевых тоже?) подключить к сети. Технически это можно сделать уже сейчас. КПД грузовика возрастает до небес, а прибыль... А вот прибыль транспортной компании вряд ли увеличится, потому что все эти возможности — не более чем оптимизация транспортного бизнеса, чтобы не прогореть, так как все транспортники будут также стремиться оптимизировать доходы-расходы с помощью новых технологий, и уровень конкуренции и прибыли останется прежним. Выиграют первые пользователи, но не долго, а добавленную стоимость постоянно будут получать компании, создающие и обслуживающие современные технологии. Производители грузовиков и других автомобилей создают для себя новый бизнес и новые прибыли — и это нормально!
Автономное вождение, говоришь
Что остается водителю? Эта профессия никуда не денется, обычный водитель станет водителем-оператором. После презентации автомобиля с автономным вождением два года назад я уже столько услышал нытья по поводу похорон профессии водителя-дальнобойщика от коллег по «цеху», что устал удивляться такому примитивизму. Никто же из летчиков не ноет по поводу автопилота или машинисты скоростных поездов не бастуют насчет автоматизации движения, когда роль человека в кабине свелась к открытию-закрытию пассажирских дверей. Это — техническая эволюция, и как бы скептики не говорили о невозможности таких технологий на автодорогах — это будущее, причем — недалекое.
Надо отдать должное навязчивой и местами агрессивной рекламе компании Mercedes-Benz, когда складывается впечатление, что немцы — единственные в таких технологиях, и остальных производителей автомобилей не видно «за горизонтом». Действительно, за два года никто кроме немцев не презентовал ничего подобного широкой аудитории. Но справедливости ради надо отметить, что все (европейские и североамериканские) производители понимают, куда двигаться, и работают над аналогичными технологиями — не так громко. В апреле семь европейских компаний, производящих тяжелую технику, продемонстрировали свои технологии по автономному движению в составе автоколонны грузовиков, пройдя по европейским автобанам несколько сотен километров. Более того, некоторые из этих производителей несколько лет назад уже практически демонстрировали движение автоколонны в автоматическом режиме, но выдали это в виде новости. Немцы первые?
Наша разметка запутает любой компьютер
А наши? Наши осваивают (пилят) деньги! КамАЗ несколько месяцев назад продемонстрировал автономную езду своего грузовика в карьере и отчитался о затраченных на это миллиардах. Понятно, что на дороги общего пользования (как и в карьеры) такой технике путь заказан по причине того, что дорог в европейском понимании, способных работать с такими технологиями, у нас просто нет. Да и вообще, может, для начала сортиры на дорогах поставить? На самом деле, грустно осознавать, что РФ остается, как и всегда, лишь сырьевым придатком развитых стран, и с такой действительностью уж точно не до автономного вождения. Зато мы насыщаем атмосферу СО — это тоже неплохо!