Így segítik a biztonságos vezetést az autóinkba épített intelligens rendszerek
ABS, sávkövető rendszer, fáradtságfigyelő, automatikus vészfékezési rendszer, holttérfigyelés – az autóinkban már számos intelligens megoldás segítheti a biztonságosabb közlekedést. Van, aki maximálisan kihasználja ezeket, más legszívesebben a kötelező ABS-t is kikapcsolná. Mennyire bízhatunk meg ezekben a rendszerekben, és mire érdemes odafigyelnünk a téli jeges, havas utakon? A HUN-REN SZTAKI Rendszer- és Irányításelméleti Kutatólaboratóriumának (SCL) tudományos tanácsadója, Németh Balázs segít megválaszolni ezeket a kérdéseket.
A téli közlekedés az autóvezetők és az intelligens járműirányítási rendszerek számára egyaránt komoly kihívásokat tartogat. A csökkent tapadás, a változó súrlódás és a rosszabb érzékelési feltételek olyan környezetet teremtenek, ahol az egyre okosabb technológiai megoldások és az egyre kifinomultabb algoritmusok a fizika megkerülhetetlen korlátaival szembesülnek.
Bízhatok télen az autómban?
A járműdinamika egyik legérzékenyebb pontja a kerék és az út közötti kapcsolat. Eső, hó vagy jég hatására ez az erőátvitel folyamatosan és kiszámíthatatlanul változhat, ami könnyen alul- vagy túlkormányzottsághoz vezethet. Egy intelligens irányítórendszernek ezekhez a nehezen előre jelezhető, de kritikus változásokhoz is alkalmazkodnia kell – ráadásul nem egyetlen tipikus helyzetben, hanem gyakorlatilag végtelen számú lehetséges forgatókönyvben, hiszen az utakon nincs két teljesen egyforma szituáció. A HUN-REN SZTAKI SCL kutatói ezért a valós szenzoradatok digitális „elrontásával” modellezik a hóesést, jegesedést vagy a romló látási viszonyokat. Így olyan ritka vagy szélsőséges helyzetek is biztonságosan vizsgálhatók, amelyek a valóságban nehezen, vagy csak nagy költséggel lennének reprodukálhatók. Ez a megközelítés egyszerre növeli a fejlesztések megbízhatóságát és csökkenti a mesterséges intelligenciára épülő járműirányítások tesztelésének kockázatát és költségeit.
Ezek a szimulációk azonban egy másik, legalább ilyen fontos kérdésre is rávilágítanak: arra, hogy az intelligens rendszerek döntései végső soron azon múlnak, mennyire pontos képet kapnak a környezetükről, mennyire megbízhatók a szenzorok, amelyek az adatokat szolgáltatják. Télen, kedvezőtlen időjárás esetén egyetlen szenzor könnyen téveszthet, ezért ilyenkor kiemelt szerepet kap az ún. szenzorfúzió, amikor többféle érzékelő – például kamera, radar és LiDAR – együtt dolgozik, közösen értelmez egy helyzetet. Ez lehetővé teszi, hogy kiküszöböljük az egyes érzékelők hiányosságait.
A biztonságunkat tehát az intelligens irányítórendszerek nem bízzák a véletlenre, ettől függetlenül azonban érdemes észben tartanunk, hogy a fizikának és a szenzoroknak is vannak korlátai: ha a csúszós útfelületen az autó elveszti a tapadást, akkor a stabilitásvesztés kockázata jelentősen növekszik. A jövő autóinak adatalapú irányítási megoldásai – tanulási módszerekkel – korlátozottan ezen is tudnak segíteni.
Az autók közös tudása
Téli körülmények között a közlekedés biztonsága azon is múlhat, mi történik néhány kilométerrel arrébb vagy akár a következő kanyar után. Egy hirtelen lefagyott útszakasz vagy frissen lehullott hóréteg olyan kockázatot jelenthet, amit egyetlen jármű érzékelői csak késve vagy egyáltalán nem tudnak kezelni. Akkor tudunk tehát biztonságosabban vezetni, ha minél több információ áll a rendelkezésünkre az időjárási körülményekről, az útviszonyokról és a többi autósról.
Nincs ez másképp az intelligens vezetéstámogató rendszerekkel sem: ahhoz, hogy hatékonyan működjenek, nemcsak a saját adataikra, hanem más járművek tapasztalataira is szükségük lehet. Az intelligens rendszerek ezeket az adatokat az autóba szerelt különféle szenzorokon keresztül gyűjtik, amelyeket – önvezető technológiai megoldások esetén – akár egy közös, felhőalapú rendszerben is össze lehetne kapcsolni. Ez megnyitná az utat afelé, hogy a navigációs rendszerek a többi jármű által valós időben összegyűjtött adatok alapján részletesebb és pontosabb előrejelzést adjanak nekünk a várható útviszonyokról.
Bár ez ma még elsősorban kutatás-fejlesztési projektekben jelenik meg, a jövőben alapvető szerepe lehet az önvezető vagy részben önvezető járművek együttműködésében – ha ugyanis az autóink ezeket az adatokat maguktól képesek lesznek értelmezni, az teljesen új korszakot nyit majd a közlekedésben. Az autóink a jövőben például képesek lehetnek arra, hogy hirtelen hóesés esetén „közösen” tervezzék meg a szükséges követési távolságot ahhoz, hogy a haladás a lehető leggyorsabb és legbiztonságosabb legyen. „Az intelligens rendszereknek akkor lesz igazi haszna, amikor a jármű már részben önvezető, és ezeket az adatokat valós időben figyelembe tudja venni, tud vele számolni – mondta Németh Balázs. – Különösen fontos, hogy a rendszerek ne csak javaslatokat tegyenek – például alternatív útvonalra –, hanem érthetően meg is indokolják azokat. Ha a jármű elmagyarázza, miért veszélyes az adott útszakasz, a sofőr nagyobb eséllyel fogadja el az autó javaslatát.”
A technológia partner, de nem csodafegyver
„A vezetéstámogató rendszerekkel kapcsolatban két szélsőséges hozzáállás jellemző: egyesek túlzott bizalommal fordulnak a technológiához, mások teljesen elutasítják azt – mondta Németh Balázs, aki szerint az intelligens rendszerek jelentősen növelhetik a biztonságot, de csak akkor, ha a sofőrök megértik a működésük korlátait, és partnerként használják őket a közlekedésben. – Ha autónk a legfejlettebb technológiákkal van felszerelve, havas, jeges útviszonyok esetén akkor is körültekintőbbnek kell lennünk. Ezzel egyidejűleg azonban merjünk bizalommal lenni a biztonságunk érdekében több millió kilométeren tesztelt vezetéstámogató és vészhelyzeti rendszerek iránt” – tanácsolja a kutató. Ha például az első kerekek elveszítik a tapadásukat, a tervezettnél nagyobb ívben fogunk fordulni. A modern vészhelyzeti megoldások, mint például az ABS pedig nemcsak fékút csökkentésében segíthetnek, hanem a kormányozhatóság megőrzésében is.
Mi lehet a jövő?
Németh Balázs szerint a következő évtizedben egyre nagyobb szerepet kaphatnak az útviszonyokhoz igazodó sebességajánló rendszerek, valamint a valós idejű meteorológiai adatok alapján tett közlekedési ajánlások. „A fejlesztések várhatóan nem a személyautóknál jelennek meg először, hanem olyan speciális, zárt rendszerekben működő járműveknél, mint például a hókotrók. Ennek praktikus okai vannak: kisebb, jól kontrollálható, jellemzően központilag üzemeltetett flottáról van szó, amit a járművek nagyobb értékéből adódóan inkább fel lehet szerelni drágább, pontosabb szenzorokkal és kommunikációs eszközökkel. Mindez ideális tesztkörnyezetet teremt az együttműködő irányítási megoldások kipróbálásához.” Egy biztos: a jövő intelligens járművei nem elszigetelten működnek majd. A valós idejű kommunikáció lehetővé teszi majd, hogy az autók megosszák egymással a veszélyes útszakaszokra vonatkozó információkat, ami télen kulcsfontosságú lehet a balesetek megelőzésében.