Карты для беспилотных автомобилей: как это сделано в России

Необходимость создания подробных электронных карт для беспилотного транспорта была очевидна сама по себе, но окончательно ее подтвердил инцидент с Tesla Model S в 2015 году, в котором погиб пассажир автопилота. Тогда из-за очень яркого солнца и чистого неба камера беспилотной машины не заметила белый тягач с прицепом; специалисты Tesla полагают, что компьютер принял тягач за надземный переход. Будь компьютер связан с картой, он «понял» бы, что никакого перехода нет, а значит, данные камеры нужно интерпретировать иначе. Вывод из трагедии сделали следующий: нельзя полностью полагаться на машинное зрение: все, что можно, лучше внести в компьютер заранее. В самом деле: дорожный знак может бликовать на солнце, упасть или испачкаться, его может заслонить пешеход, разметка часто стирается, секция светофора бывает разбита, поэтому данные о действующих на дороге ограничениях и инфраструктурных объектах лучше сразу поместить в мозг машины.

Московские ученые уже вовсю разрабатывают такую карту. Дело в том, что полной карты дорожной инфраструктуры Москвы не существовало до 2014 года. Были карты спутниковые, туристические и карты Генштаба, но карты дорог, разметки, светофоров и дорожных знаков столицы были бумажными. В границах «старой Москвы» разработали схему транспортных объектов – КСОДД (комплексная схема организации дорожного движения), и в ней есть почти все: знаки и зоны их действия, направление движения, расстановка светофоров. Пока не хватает малых архитектурных форм (а также клумб, памятников, заборчиков) – их нанесут позже.

Создание такой карты – задача более сложная, чем картирование дорог и зданий по спутниковым снимкам, поскольку деталей больше, а точность должна быть выше: ошибка чуть больше полуметра в описании зоны действия знака уже критична. Масштабы тоже огромны: в Москве порядка 5000 км дорог – это расстояние до Тибета, если двигаться на восток, или до Канар, если на запад, – и все их нужно будет перевести в цифру. А к 2019 году КСОДДы должны появиться в каждом городе и селе.

В Москве пошли дальше и внесли в цифровую базу местоположение каждого элемента улично-дорожной сети. Именно такая электронная КСОДД может стать платформой для беспилотного транспорта.

Моделирование для безопасного города

КСОДД не только отражает существующую дорожную инфраструктуру, но и используется как база данных для моделирования транспортных ситуаций. К примеру, можно оценить, как изменится связность в районе, если одну из улиц сделать односторонней; как скажется на трафике строительство высотного дома, установка или снос светофора. Благодаря КСОДД в Москве за последние три года на тысяче улиц положили недостающие «лежачие полицейские», добавили карманы и съезды, перенаправили транспортные потоки в проблемных зонах, переставили знаки. Но главной задачей создания картографической платформы было повышение безопасности: по сравнению с 2014 годом число ДТП уменьшилось почти вдвое – на 46%. Это стало возможным благодаря внедрению интеллектуальной транспортной системы, камер, платных парковок. По информации ГИБДД, в Стратегии безопасности РФ установлен социальный риск – 13 погибших на сто тысяч населения к 2024 году. В столице этот показатель составил 4 погибших на сто тысяч. Москва стала самым безопасным городом, уступив Петербургу непочетное лидерство по числу наездов на пешеходов и детскому травматизму.

Как появление беспилотников изменит жизнь москвичей? Когда беспилотный транспорт станет частью городской среды, на улицах станет меньше знаков движения. Идея понятна: броские знаки делались для водителей-людей. Беспилотнику они ни к чему: все заложено в программе. Но кроме эстетических преимуществ отсутствие дорожных знаков имеет и технические. Сейчас программисты оттачивают машинное зрение, обучая алгоритмы распознавать знаки ночью, в ветвях деревьев и в снегу. В городе, транспортная сеть которого полностью перенесена в КСОДД, беспилотник может не тратить вычислительную мощность процессора на распознавание знаков, сосредоточившись на том, что действительно важно, то есть на остальных участниках дорожного движения, в первую очередь на пешеходах.

Будущее уже не за горами: с 1 января 2017 года все новые автомобили, продаваемые в России, должны быть оснащены датчиком ГЛОНАСС. В теории геолокация и связь с КСОДД в сумме дают практически всемогущего «спутникового оператора», который наблюдает за поведением водителя и соотносит его местоположение и характер движения с действующими на месте ПДД. Если спутник фиксирует, что машина движется с превышением скорости или останавливается в неположенном месте, то система может вывести на экран навигатора предупреждение, «наябедничать» в ГИБДД, оповестить других водителей и (или) автоматически списать со счета хозяина автомобиля штраф. Все это повысит безопасность и комфорт перемещения, а значит, и качество жизни.

Всезнающие и всевидящие системы управления дорожным движением – это не фантастика. Интеграция КСОДД с ГЛОНАСС уже применяется внутри транспортного комплекса правительства Москвы. Так работают эвакуаторы, машины Центра организации дорожного движения и общественный транспорт. Благодаря этому автобусы точнее следуют расписанию и приходят без опозданий. Совсем скоро, выходя из дома, можно будет выбирать: сесть в свою машину, предпочесть каршеринг и не задумываться о парковке, поехать на общественном транспорте или стать пассажиром беспилотника. Осталось немного подождать, и технологиями будущего, созданными московскими учеными, сможет воспользоваться каждый.