Ведущий разработчик компании Cognitive Pilot
С 2022 года в Санкт-Петербурге для управления движением трамваев используют отечественный ИИ. Сегодня в городе более 200 единиц «умного» электротранспорта на 12 маршрутах перевозят порядка 60 тыс. человек ежедневно. Аналогичных действующих проектов в мире до сих пор нет. Да, беспилотный рельсовый транспорт работает во многих странах десятилетиями. Возможно, и вы пользовались беспилотными составами лондонского метро или шаттлами в американских аэропортах. На остановке тормозит поезд, открываются двери — а в кабине машиниста никого нет. Может показаться, что проблема автономного движения рельсового транспорта успешно решена. На самом деле в перечисленных зарубежных проектах ИИ либо используется минимально, либо не применяется совсем. Транспорт передвигается на закрытых и ограниченных территориях. Точки разгона, торможения и остановки известны до миллиметров. На линию движения не выскочит ни пенсионерка, ни студент, исключены любые случайности. Обеспечение безопасности управления в целом не представляет большой сложности и решается традиционными методами автоматического контроля.
Искусственный интеллект необходим в условиях реального городского движения с его непредсказуемостью, наличием большого числа участников, дорожных знаков, светофоров. Необходимо, чтобы система понимала ситуацию на дороге как человек и даже лучше, оценивала любые опасности и самостоятельно принимала решения о том, как их избежать. Когда речь идет об общественном транспорте, сложность задачи еще больше возрастает. Так что для нас, разработчиков системы ИИ для трамваев Санкт-Петербурга, самыми важными были вопросы безопасности.
Безопасность — основное назначение систем автономного управления транспортом. Более 70% ДТП с участием трамваев связано с человеческим фактором. Использование ИИ позволяет его минимизировать. Созданная нами система активной безопасности и помощи водителю обеспечивает устойчивую детекцию объектов дорожной сцены. На основе этой информации система «понимает» дорожную ситуацию.
Нами разработаны специальные алгоритмы распознавания нечетких, частично заслоненных объектов, в том числе велосипедистов, скутеристов и, что очень важно, светофоров, распознавание которых одна из самых сложных задач.
Функционал «умного» трамвая включает возможность соблюдения безопасного скоростного режима, что важно, не позволяя водителю превысить скорость, предписываемую ПДД и правилами технической эксплуатации вагона на маршруте.
Видеокамеры позволяют программными и аппаратными средствами решить проблему ослепления при резком изменении освещенности (въезд или выезд из тоннеля, выход солнца из-за облаков).
Интеллект системы позволяет прогнозировать, оценивать вероятность столкновения и учитывать эти факторы при принятии решения о предупреждении водителя об опасности и торможении в случае отсутствия реакции с его стороны.
Обычно водитель с момента обнаружения опасности начинает тормозить плавно. По мере приближения к объекту на пути движения сила торможения резко возрастает. Это нередко приводит к опасным инцидентам. «Умная» же система с математической точностью оценивает скорость трамвая, расстояние до препятствия и выстраивает равномерную линию торможения.
Все вычислительные блоки, видеокамеры, радары и прочее выпускаются в производственном подразделении разработчика в Томске.
Одним из основных итогов первого года использования системы в Санкт-Петербурге стало повышение безопасности движения. Сильно сократилось число падений пассажиров при резком торможении — 1 случай на 68 при торможении «человеком». Применение ИИ позволило сделать транспортный поток на линиях равномернее, обеспечить более комфортный для пассажиров скоростной режим, сократить время ожидания трамваев. Контроль скоростного режима позволяет лучше сохранять рельсовую инфраструктуру, минимизировать число инцидентов с биением стрелок, повреждением крестовин и кривых участков полотна. Этот фактор, по мнению экспертов, на 30–40% может продлить срок жизни инфраструктуры и вагонов и до 15% сэкономить бюджетные расходы на ремонт.
Запуск полностью беспилотного трамвая в Санкт-Петербурге планируется на 2026–2027 годы.
Система автопилотирования трамвая будет повышать уровень своего интеллекта постепенно, переключая на себя функции управления движением и оставляя за водителем задачи контролера, включая право вмешиваться в процесс управления
Кстати, интеллект такого рода систем постоянно совершенствуется. Изученный опыт нештатной ситуации полностью исключает ее появление в будущем. Он становится известен всем «умным» трамваям через облачные сервисы. Шутят, что трамваи с ИИ в конце дня собираются вместе и обмениваются нужной информацией. В определенном смысле это чистая правда.
