Ako automobily a infraštruktúra spolupracujú pri automatizovanej jazde v meste

Chodci skrytí za vozidlami, križujúci cyklisti a náhle odbočujúce autobusy mestskej hromadnej dopravy: V mestskej premávke sa situácia môže stať veľmi rýchlo neprehľadnou. Projekt „MEC-View“ skúma, ako môžu pouličné lampy zvýšiť bezpečnosť prevádzky v centrách miest a ako môžu automatizované vozidlá získať prehľad o dopravnej situácii. Predpokladom sú videosenzory a lidarové senzory inštalované v lampách. Vďaka modernej mobilnej rádiovej technológii poskytujú vozidlám dôležité informácie v reálnom čase, aby rýchlo a spoľahlivo identifikovali prekážky – autá, bicykle alebo chodcov. Po viac ako troch rokoch vývoja teraz projekt prináša svoje výsledky. Partnermi projektu, ktorý je financovaný nemeckým Spolkovým ministerstvom hospodárstva a energetiky (BMWi) čiastkou 5,5 milióna eur, sú okrem vedúcej spoločnosti konzorcia firmy Bosch, spoločnosti Mercedes-Benz, Nokia, Osram, TomTom, IT Designers a univerzity Duisburg-Essen a Ulm. Pridruženým partnerom je mesto Ulm, v ktorom boli v posledných viac ako troch rokoch senzory na pouličnom osvetlení a prepojená technika testované. Poznatky získané v projekte teraz slúžia na ďalší rozvoj techniky vozidiel, automatizovanej jazdy a technológie mobilných sietí. Okrem toho je možné vytvorenú infraštruktúru využiť aj v iných výskumných projektoch.

Pohľad z vtáčej perspektívy pre lepší prehľad

Vo výške až šesť metrov sa nad premávkou týči pouličné osvetlenie. Máte presný prehľad o tom, čo sa deje na rušných križovatkách, a to budú automatizované vozidlá v budúcnosti potrebovať. Senzorové systémy inštalované vo vozidle s kamerami, radarovými a lidarovými senzormi umožňujú presný 360° výhľad. Z pohľadu vozidla avšak nie je vždy identifikovateľné, či za nákladným vozidlom nie je skrytý chodec, vozidlo neprichádza z ulice, kam nie je vidieť, alebo sa cyklista neblíži zozadu a rýchle neprechádza z pruhu do pruhu. „Pretože samotné vozidlo nevidí za roh alebo cez steny domu, používame senzory na pouličných lampách na rozšírenie detekčného dosahu senzorov vozidla,“ vysvetľuje Dr. Rüdiger Walter Henn, vedúci projektu „MEC-View“ z vedúcej spoločnosti konzorcia firmy Bosch. Partneri projektu na tento účel vyvinuli vhodný hardware a software, ktorý spracováva obrazy a signály zo senzorov infraštruktúry, pomocou digitálnych kariet s vysokým rozlíšením (HD karty) ich kombinuje a prenáša do vozidla prostredníctvom mobilnej siete. Tam sa dáta prepoja s informáciami zo senzorov vozidla, takže je vytvorený presný obrázok o situácii so všetkými relevantnými účastníkmi cestnej premávky.

Prenos dát cez mobilnú sieť

Moderná mobilná sieť umožňuje prenos informácií zo senzora s extrémne nízkou latenciou. Zatiaľ čo v projekte „MEC-View“ bola použitá mobilná technológia LTE s optimalizovanou konfiguráciou, prenos dát v reálnom čase je základnou funkciou nového komunikačného štandardu 5G. Okrem takmer okamžitého prenosu dát prostredníctvom siete je základnou úlohou mobilného signálu optimalizovaného z hľadiska latencie spracovanie čo najbližšie ku zdroju. Túto úlohu robia špeciálne počítače, skrátene tzv. Mobile Edge Computing Server alebo MEC, ktoré sú integrované priamo do mobilnej siete. Kombinujú údaje senzorov z pouličného osvetlenia s údajmi priestorových senzorov vozidla a vysoko presnými digitálnymi mapami. Z toho generujú model lokálneho prostredia so všetkými dostupnými informáciami o aktuálnej dopravnej situácii a sprístupňujú ich vozidlám prostredníctvom mobilnej siete. V budúcnosti by mohli byť napr. strediská riadenia premávky v mestách vybavené takýmito servermi, aby bolo možné zdieľať dáta so všetkými účastníkmi cestnej premávky naprieč výrobcami.

Bezproblémové nabehnutie na komunikáciu s prednosťou v jazde

V Ulme partneri projektu testujú súhru automatizovaných prototypov a senzorov infraštruktúry v reálnej prevádzke od roku 2018. Na križovatke v mestskej oblasti Ulm-Lehr boli pouličné svetlá vybavené príslušnými senzormi. Vozidlá sa priblížia k oblasti križovatky so zložitými výhľadovými pomermi, napríklad z postrannej ulice, a odbočujú na hlavnú cestu. Vďaka novo vyvinutej technológii teraz automatizovaný prototyp vozidla rozpoznáva účastníkov cestnej premávky v ranej fáze a môže príslušným spôsobom prispôsobiť svoju jazdnú stratégiu. Týmto spôsobom vozidlo špecificky deteguje medzery v prevádzke na hlavnej ceste a plynulo bez zastavenia sa pripojí. Vďaka tomu bude mestská premávka nielen bezpečnejšia, ale aj plynulejšia. Infraštruktúra vybudovaná počas projektu zostáva v Ulme a je k dispozícii na ďalšie výskumné projekty.