În prezent, sectorul mobilității se confruntă cu provocări grele privind transformarea digitală, dezvoltarea urbanizării și a automatizării, precum și nevoia de eficiență energetică mai mare și acțiuni împotriva schimbărilor climatice. Bosch prezintă rezultatele proiectului de cercetare LUKAS, desfășurat timp de trei ani, împreună cu InMach, IT-Designers, Mercedes-Benz, Nokia, Universitatea Ulm și Universitatea din Duisburg-Essen pentru a îmbunătăți eficiența și siguranța traficului în viitoarele scenarii de trafic mixt în mediu de trafic urban.
De aici și denumirea de LUKAS care vine din germană „Lokales Umfeldmodell für das kooperative, automatisierte Fahren in komplexen Verkehrssituationen” și reprezintă modelul de mediu local pentru conducerea automatizată în colaborare cu situațiile de trafic complexe. În acest sens, un rol cheie îl joacă comunicarea fiabilă între participanții la traficul automatizat și neautomatizat, precum și în cadrul infrastructurii. Proiectul a fost finanțat cu 5,2 milioane de euro de Ministerul federal german al economiei și acțiunii climatice (BMWK), ca parte a programului său de tehnologii noi pentru autovehicule și sisteme.
Proiectul de cercetare LUKAS folosește toate informațiile disponibile în mediul local pentru a spori eficiența și siguranța traficului în viitoarele scenarii de trafic mixt. Spre exemplu includ informații de la senzorii de infrastructură, autoturismele și autovehiculele comerciale conectate și dispozitivele mobile, așa cum și smartphone-urile utilizate de pietoni sau bicicliști. Conceptul oferă date anonimizate de la participanții la trafic și obiectele staționare, inclusiv poziția, mărimea și viteza de deplasare sau direcția de mișcare. Informațiile preprocesate de la senzori sunt transmise către un server edge, care este conectat direct la rețeaua 5G din apropierea intersecției și oferă transmisie de date cu timpi de întârziere minimi.
De asemenea, cu algoritmul de fuziune la nivelul serverului edge se poate crea un model cuprinzător al împrejurimilor locale, care să fie folosit ca bază pentru a planifica manevrele participanților la traficul conectat. Informațiile despre obiect din cadrul modelului de mediu al serverului sunt transmise utilizatorilor drumului. Acest lucru le extinde privirea de ansamblu, incluzând zone pe care nu le pot detecta singuri.
„Serverul edge folosește, printre altele, metode de inteligență artificială (IA) pentru a calcula manevre în cooperare optimizate și trimite apoi instrucțiuni participanților conectați. Această abordare face posibilă creșterea eficienței energetice globale a scenariilor de trafic și a siguranței participanților la trafic, în special a celor care sunt vulnerabili.”,
a explicat dr. Rüdiger Walter Henn, managerul proiectului LUKAS în cadrul Bosch, liderul consorțiului.
Instalație pilot LUKAS în Ulm-Lehr
Testele au avut loc într-o zonă publică din suburbia Ulm-Lehr, iar consorțiul a folosit o instalație pilot susținută de orașul Ulm și operată de Universitatea Ulm. Zona selectată a inclus o intersecție cu o stradă cu prioritate care se oprește și o stradă laterală. Clădirile din zona respectivă ascund semnul de drum cu prioritate, ceea ce face ca această situație stradală să fie deosebit de interesantă pentru scenariile reale de trafic.
„Această instalație ne oferă oportunități excelente de a folosi situațiile reale de trafic pentru a testa abordările pe care le-am cercetat și dezvoltat, astfel încât să putem trage foarte repede concluzii cu privire la caracterul lor adecvat pentru utilizare în practică”,
a completat dr. Michael Buchholz, care conduce grupurile de cercetare Mobilitate electrică și Conducere conectată/infrastructură conectată de la Institutul de măsură, control și microtehnologie al Universității din Ulm și este responsabil pentru instalația pilot.
Stâlpii de iluminat din vecinătatea intersecției sunt echipați cu senzori video, lidar și radar pentru a detecta și clasifica fluxul de trafic. Informațiile despre obiecte sunt trimise către serverul edge printr-o rețea 5G de la partenerul Nokia. Din motive de protecție a datelor, persoanele și autovehiculele nu pot fi identificate. Serverul edge găzduiește modelul de mediu global, mai multe variante evaluate de planificare a manevrelor în cooperare și un modul de avertizare pentru pietoni și bicicliști.
Conectivitatea face călătoriile mai sigure și mai eficiente
În cadrul proiectului, Bosch, Mercedes-Benz și Universitatea Ulm au introdus automobile conectate, parțial automatizate. InMach a asigurat un prototip conectat al unei măturători stradale. Aplicațiile speciale pentru smartphone de la IT-Designers GmbH și Nokia au făcut posibilă conectarea la serverul edge a pietonilor și bicicliștilor. Mai mult, IT-Designers colectează datele folosind o dronă video pentru a ajuta la simularea scenariilor de trafic, în timp ce Universitatea din Duisburg-Essen a sprijinit proiectul cu simulări ale fluxului de trafic.
Toate aceste cazuri de utilizare testate au verificat avantajele abordării LUKAS în ceea ce privește mărirea eficienței și siguranței traficului. Rezultatele simulării din algoritmii de planificare bazați pe inteligență artificială îi determină pe cercetători să se aștepte la o creștere semnificativă a fluxului de trafic.
Studiile partenerului Mercedes-Benz au demonstrat o reducere semnificativă a consumului de carburant și a timpului necesar pentru a trece prin intersecție comparativ cu conducerea convențională. Întârzierea traficului din sens opus a contribuit la protejarea participanților la trafic în zonele obscure. Această abordare a noii tehnologii și planificării de scenarii în cooperare, poate contribui la sporirea siguranței și eficienței conducerii automate în medii urbane mixte de trafic pentru toți participanții.
