Przebieg liczącego 100 km odcinka z Mannheim do Pforzheim nawiązywał do drogi pokonanej przed 125 laty przez Berthę Benz, pionierkę motoryzacji, która odważnie wyruszyła w pierwszą daleką podróż automobilem. Teraz, w wymagającym ruchu ulicznym XXI wieku, autonomiczna Klasa S musiała samodzielnie zmagać się ze skomplikowanymi sytuacjami: sygnalizacją świetlną, rondami, pieszymi, rowerzystami czy tramwajami. Warto podkreślić, że za jej sukcesem nie stoi kosztowna technologia, ale bliskie produkcji rozwiązania, podobne do tych stosowanych już w Klasie E i S. Osiągnięcie Mercedes-Benz stanowi kolejny kamień milowy w historii samochodów.
W sierpniu 1888 roku Bertha Benz udała się w sławną podróż automobilem z Mannheim do Pforzheim. Tym samym żona Carla Benza udowodniła przydatność opatentowanego przez męża pojazdu w codziennym użytkowaniu i utorowała drogę do popularności samochodów na światową skalę. Dokładnie 125 lat później, w sierpniu br., Mercedes-Benz dokonał nie mniej spektakularnego osiągnięcia, i to na tej samej trasie. Opracowana na bazie nowej Klasy S limuzyna badawcza S 500 INTELLIGENT DRIVE autonomicznie pokonała liczący około 100 km dystans dzielący Mannheim i Pforzheim. W przeciwieństwie do Berthy Benz nie miała jednak "całej drogi tylko dla siebie", ale musiała zmagać się ze złożonymi sytuacjami drogowymi.
Autonomiczna jazda z wykorzystaniem czujników bazujących na rozwiązaniach seryjnych
Pojazd badawczy Mercedes-Benz S 500 INTELLIGENT DRIVE został wyposażony w czujniki bazujące na elementach produkowanych seryjnie. W oparciu o dalszy etap rozwoju rozwiązań znanych już z nowej Klasy S projektanci zaopatrzyli technologię w funkcję rozpoznawania lokalizacji samochodu i jego otoczenia. Z pomocą wysoce zautomatyzowanego pilota "Route Pilot" mógł on samodzielnie pokonywać trasę w gęstym ruchu miejskim oraz pozamiejskim.
Sukces naszych jazd testowych śladami Berthy Benz udowodnił, że autonomiczna jazda jest możliwa nie tylko na zamkniętych odcinkach dróg czy przy uwzględnieniu wyłącznie prostych sytuacji komunikacyjnych - podkreśla prof. Thomas Weber, członek zarządu Daimler AG odpowiedzialny za rozwój i szef oddziału badawczego Mercedes-Benz Cars. - Zgodnie z celem projektu, zdobyliśmy istotne informacje na temat stanu zaawansowania naszych systemów i kierunku ich rozwoju, który umożliwi autonomiczną jazdę nie tylko po autostradach, ale i w innych warunkach drogowych. Sami byliśmy zresztą nieco zdumieni tym, jak daleko doszliśmy już dzięki stosowanej obecnie technologii. Teraz wiemy, ile czasu i wysiłku potrzeba, by nauczyć pojazd właściwych reakcji w różnych sytuacjach - droga składała się bowiem ze zróżnicowanych odcinków.
Doświadczenia te pomogą w opracowywaniu przyszłych generacji modeli, które zostaną wyposażone w kolejne elementy pozwalające na autonomiczną jazdę. - Nowa Klasa S jako pierwsza była w stanie autonomicznie przejechać zakorkowane ulice. Jako pierwsi chcemy także wprowadzić do seryjnie produkowanych aut następne funkcje autonomiczne. Można oczekiwać, że nastąpi to w obecnej dekadzie - dodaje Weber.
Autonomiczna jazda na kilku poziomach
Nietrudno dostrzec główne zalety autonomicznej jazdy: kierowca może dotrzeć do celu szybko, bezpiecznie i w bardziej zrelaksowanej formie. W czasie rutynowych podróży, w korkach, na zatłoczonych autostradach z ograniczeniem prędkości i na niebezpiecznych odcinkach autonomiczny pojazd jest w stanie zwolnić kierowcę z wykonywania żmudnych zadań z kierownicą. Celem nie jest jednak pozbawienie go możliwości czy przyjemności samodzielnego prowadzenia. Wyróżnia się trzy poziomy autonomicznej jazdy, zdefiniowane przez grupę roboczą VDA we współpracy z niemieckim Federalnym Instytutem ds. Drogownictwa (BASt): częściową, wysoce zautomatyzowaną i w pełni zautomatyzowaną.
- przy jeździe częściowo zautomatyzowanej kierowca musi stale monitorować działanie funkcji automatycznych i nie może sobie pozwolić na jakiekolwiek czynności niezwiązane z prowadzeniem pojazdu;
- w przypadku wysoce zautomatyzowanej jazdy kierowca nie musi permanentnie śledzić działania systemu. W tym przypadku działania niezwiązane z prowadzeniem samochodu dozwolone są w ograniczonym stopniu. System samodzielnie rozpoznaje własne ograniczenia i z odpowiednim wyprzedzeniem przekazuje wówczas kierowcy kontrolę nad pojazdem.
- w trybie w pełni automatycznym system jest w stanie autonomicznie radzić sobie z każdą sytuacją; kierowca nie musi monitorować jego działania i może oddać się czynnościom niezwiązanym z prowadzeniem pojazdu. W skrócie - jazda jest możliwa jego udziału.
Częściowo zautomatyzowane prowadzenie jest już w zasięgu kierowców nowej Klasy E oraz S: nowy układ DISTRONIC PLUS z systemem Steering Assist i Stop&Go Pilot potrafi prowadzić samochód w korkach w dużej mierze w sposób samodzielny. Na tym rozwiązaniu opiera się zresztą technologia "Mercedes-Benz Intelligent Drive" - inteligentne połączenie wszystkich systemów bezpieczeństwa i komfortu w celu całkowitej eliminacji wypadków drogowych oraz, ostatecznie, umożliwienia autonomicznej jazdy.
Przeprowadzona pomyślnie autonomiczna podróż śladami Berthy Benz pozwoliła zespołowi badawczemu Daimlera uzyskać cenne informacje na temat wyzwań, z którymi przyjdzie im się zmierzyć na drodze do osiągnięcia w pełni automatycznego prowadzenia oraz o tym, czego jeszcze potrzeba, by samochód mógł bezpiecznie poruszać się w złożonych sytuacjach drogowych, na przykład na skrzyżowaniach z sygnalizacją świetlną, rondach czy z udziałem pieszych i tramwajów.
W porównaniu ze standardową odmianą Klasy S pojazd autonomiczny przeszedł następujące modyfikacje:
- zwiększenie szerokości (odległości pomiędzy układami optycznymi) kamery stereoskopowej w celu wykrywania oddalonych obiektów;
- zainstalowanie dwóch dodatkowych radarów dalekiego zasięgu po bokach przedniego zderzaka w celu wczesnego wykrycia pojazdów zbliżających się z lewej i prawej strony na skrzyżowaniach; kolejny radar dalekiego zasięgu monitoruje ruch z tyłu pojazdu;
- cztery czujniki krótkiego zasięgu w rogach nadwozia zapewniają skuteczniejsze wykrywanie najbliższych przeszkód i innych uczestników ruchu;
- za analizę sygnalizacji świetlnej odpowiada kolorowa kamera o kącie widzenia 90 st., zamontowana za przednią szybą;
- kolejna kamera - za tylną szybą – pomaga pozycjonować pojazd w odniesieniu do elementów, które wcześniej naniesiono na mapę cyfrową. Poprzez porównanie obrazu z kamery oraz wskazań mapy pojazd może zlokalizować swoją pozycję ze znacznie większą dokładnością, niż gdyby korzystał wyłącznie z sygnału GPS.
Route Pilot reaguje na zróżnicowane sytuacje drogowe
Zamontowany w pojeździe badawczym Route Pilot pozwala uporać się z różnymi wyzwaniami w korkach i na drogach pozamiejskich: rondami, przeszkodami w obszarze zabudowanym, rowerzystami, manewrami zawracania, pojazdami zaparkowanymi niezgodnie z przepisami, sygnalizacją świetlną, skrzyżowaniami równorzędnymi czy przechodniami i tramwajami.
Autonomiczna Klasa S była w trakcie testów monitorowana przez specjalnie przeszkolonych kierowców, którzy - gdyby tylko system podjął niewłaściwą decyzję - byli w stanie natychmiast podjąć interwencję i przejąć kontrolę nad samochodem. Ponieważ ruch uliczny jest nieprzewidywalny, a każda z sytuacji jest niepowtarzalna, wszystkie ręczne korekty były notowane w bazie i przesyłane do zespołu badawczego, który uzupełniał listę zdefiniowanych manewrów. Pozwala to na dalszy rozwój platformy technologicznej, radzącej sobie z coraz to nowymi wydarzeniami na drodze.
Jazdy testowe na 100-kilometrowej trasie dostarczyły informacji niezbędnych do dalszego rozwoju nowej technologii. - Dla przykładu, okazało się, że nie lada wyzwanie stanowi rozpoznawanie wskazań sygnalizacji świetlnej w różnych warunkach oświetlenia i prawidłowe połączenie tych wskazań z kierunkami pasów ruchu - wyjaśnia prof. Ralf Herrtwich, szef systemów wspomagania kierowców i kontroli zawieszeń w grupie badawczej Daimlera, który zainicjował projekt autonomicznej jazdy. - Nie zależy nam jednak, by samochód samodzielnie radził sobie w każdej bez wyjątku sytuacji na drodze. Jeśli na przykład ulica zablokowana jest przez śmieciarkę, nie chcemy, by auto automatycznie ją wyprzedzało, zwłaszcza, że jego czujniki mają ograniczony zasięg. W takim przypadku prowadzenie przejmuje kierowca.
Za sukces autonomicznych jazd testowych należy przede wszystkim uznać identyfikację obszarów, na rozwoju których musi w przyszłości skupić się zespół badawczy. - Wiemy teraz, że możemy wprowadzić dalsze usprawnienia zaprogramowanych manewrów w zakresie sterowania układem kierowniczym, silnikiem i hamulcami. Kolejne wyzwanie stanowi właściwa lokalizacja pojazdu na drodze. Pozwoli ona precyzyjnie określić, w którym miejscu przed skrzyżowaniem powinien on dokładnie stanąć, aby mieć właściwy ogląd sytuacji.
Nie mniej ważna jest interakcja z pozostałymi uczestnikami ruchu. - Tam, gdzie człowiek śmiało decyduje o wjechaniu w wolną lukę, autonomiczny pojazd reprezentuje ostrożniejsze podejście - dodaje Herrtwich. - Czasami prowadzi to do zabawnych sytuacji, np. gdy pieszy daje sygnał ręką, że przepuszcza samochód, a ten nadal czeka niewzruszony przed przejściem. System nie przewidział bowiem takiej formy uprzejmości ze strony przechodniów.
Aby odtworzyć podejmowane przez autonomiczny pojazd decyzje, wszystkie dane z czujników są na bieżąco zapisywane. Same obrazy z kamery stereoskopowej zarejestrowane w ciągu jednej godziny mają rozmiar 300 GB. Część informacji jest później przechowywana, na przykład gdy dojdzie do wypadku i zajdzie konieczność odtworzenia jego przebiegu.
Wyzwania na drodze do autonomicznej jazdy
Aby osiągnąć cel w pełnić zautomatyzowanej jazdy, trzeba pokonać nie tylko przeszkody natury technicznej. Wiele aspektów wymaga jeszcze formalnego zdefiniowana. Dla przykładu, międzynarodowe rozporządzenie UN/ECE R 79 nie pozwala na automatyczne sterowanie kierownicą przy prędkościach przekraczających 10 km/h. Według Konwencji wiedeńskiej o ruchu drogowym, obowiązującej w UE, kierowca musi cały czas kontrolować pojazd. Podczas jej opracowywania nikt jednak nie uwzględniał pojazdów autonomicznych. Ich rozwój pojazdów wymagał odpowiednich regulacji. Wprowadzono je już w niektórych stanach USA.
Aby wprowadzić zautomatyzowane systemy prowadzenia pojazdu, niezbędna jest także społeczne przyzwolenie i zaufanie do nowej technologii - podobnie jak wtedy, gdy na drogi wyjechały pierwsze automobile. Znajduje to potwierdzenie w ostatnich badaniach Centrum Badań Klienta Mercedes-Benz. Objęły one około 100 osób w wieku od 18 do 60 lat. Początkowy sceptycyzm ankietowanych zniknął niemal całkowicie po odbyciu autonomicznych testów na symulatorze jazdy.
Od kilku lat Mercedes-Benz pracuje również nad rozwojem technologii Car-To-X. Dane zbierane i wymieniane w czasie rzeczywistym między poszczególnymi uczestnikami ruchu mają potwierdzać aktualność cyfrowych map. Dodatkowo, informacje dotyczące zatorów czy utrudnień mogą pomóc w ograniczeniu korków. Jeszcze w tym roku Mercedes-Benz ma zostać pierwszym producentem, który wprowadzi technologię Car-To-X na rynek.
