Trzy lata temu sztutgarcka firma Dekra zajmująca się kontrolą pojazdów, we współpracy z innymi partnerami, rozpoczęła projekt Laurin. W ramach „cyfrowej automatyzacji testów”, finansowanej przez BMDV (Ministerstwo Cyfryzacji i Transportu), badano zdigitalizowane i zautomatyzowane metody kontroli pojazdów na torze testowym Dekra na Lausitzring. Po połowie czasu trwania projektu, uczestnicy projektu podzielili się już wynikami pośrednimi i opowiedzieli o szczególnych wyzwaniach. Akcja właśnie się zakończyła. Z wyników projektu badawczego, który kosztował łącznie 4,2 miliona euro, projektanci są zadowoleni: „Znacząco przyczyniło się to do postępu digitalizacji i automatyzacji testów pojazdów na bazie scenariuszy” - podano w komunikacie prasowym.
Projekt uruchomiono w maju 2022 roku, aby uprościć dużą złożoność i liczbę wymaganych testów dla homologacji lub testów towarzyszących rozwijaniu zautomatyzowanych pojazdów za pomocą nowoczesnych rozwiązań. Wysoka złożoność scenariuszy jazdy, które wymagają wielu cykli testowych, jest dodatkowo utrudniona przez wzajemnie oddziaływujące funkcje jazdy „w roju”. Według ekspertów, takie scenariusze można badać na polach testowych tylko w trybie ciągłym. Wyniki takich testów są jednak interesujące dla wszystkich producentów, aby móc rozwijać niezbędne współdziałające systemy kontrolne.
Na torze testowym Dekra Lausitzring było możliwe wdrożenie odpowiedniej automatyzacji testów, która umożliwia „budowanie obszernej bazy danych dla zautomatyzowanej jazdy sieciowej”. Zgodnie z opisem, baza danych obejmowała generowanie scenariuszy z prowadzeniem testów ciągłych i orkiestrację dynamicznych obiektów testowych. W ramach akcji przeprowadzono na przykład testy roju, które mogą symulować „dowolnie złożone scenariusze ruchu”. Dzięki temu można testować zautomatyzowane pojazdy lub funkcje jazdy pod najwyższymi wymaganiami i zabezpieczać je do użycia w ruchu drogowym.
Nieosiągalny poziom złożoności
Według
kierownika konsorcjum Felixa Kocksch z Dekra na Lausitzring, na polu testowym osiągnięto poziom złożoności, który nie jest możliwy z żadną inną technologią. W reprodukowalnych cyklach testowych „stado obiektów jest precyzyjnie orkiestracyjne ustawiane”. Jako przykłady podaje się pojazdy seryjne wyposażone w roboty drogowe lub autonomiczne platformy symulujące pieszych, rowerzystów lub inne pojazdy: „Pojazd, który jest testowany, znajduje się w środku tego roju i jest wprowadzany w złożone sytuacje, na które zautomatyzowane funkcje muszą odpowiednio reagować.”
W ramach projektu udało się opracować technologię dla tych scenariuszy testowych. Teraz w scenariuszach testowych można realizować operacje takie jak jazda za innym pojazdem, manewry wyprzedzania oraz „reorganizacja roju”. Ciągłe biegi testowe, jak mówi Kocksch, można teraz realizować przez kilka minut i na różnych trasach testowych.
Technologie do testowania funkcji pojazdów autonomicznych lub zautomatyzowanych, to jest procesów, które mają odbywać się samodzielnie i w bezpieczny sposób bez kontroli człowieka, są niezwykle skomplikowane i praktycznie niemożliwe w rzeczywistych warunkach. Fraunhofer IKS (Instytut Systemów Kognitywnych) pisze o wyzwaniach związanych z zapewnieniem bezpieczeństwa pojazdów autonomicznych:
"Problem polega na tym, że dowodzenie bezpieczeństwa pojazdów autonomicznych jedynie poprzez testy drogowe wymagałoby przejechania milionów lub nawet miliardów kilometrów. Aby na przykład argumentować średnią odległość między dwoma kolizjami pojazdu wynoszącą 3,85 miliona kilometrów (na podstawie niemieckiej statystyki wypadkowej) z poziomem ufności 95 procent, konieczne byłoby przejechanie 11,6 miliona kilometrów testowych bez kolizji”.
Zwłaszcza trudna, według uczestnika projektu Fraunhofer IVI (Instytut Systemów Transportowych i Infrastrukturalnych), jest również zadanie scalenia danych z różnych źródeł dokumentujących fizycznie lub wirtualnie zgodnie z wymaganiami bezpieczeństwa
danych, co jest wymagane przy współpracy między uczestnikami ruchu, dostawcami infrastruktury oraz operatorami systemów.
Zgodność z przepisami
Jak informuje Dekra, w ramach projektu Laurin przeprowadzono test „w trzyminutowym scenariuszu na torze owalnym i kursie manewrowym z prędkością do 90 km/h” z powodzeniem. Dlatego test ten nadaje się teraz między innymi do zabezpieczania funkcji „wysoko zautomatyzowanej jazdy z funkcją zmiany pasa”, znanej również jako Zautomatyzowany System Prowadzenia Pasa wg UN/ECE R157.
Ta przyjęta w 2021 roku regulacja dotycząca samochodów osobowych i lekkich pojazdów użytkowych określa pierwsze zharmonizowane przepisy dotyczące stosowania systemów wspomagania kierowcy poziomu 3 (wysoko zautomatyzowana jazda). Zostaną one w przyszłości wymaganymi przy ubieganiu się o homologację typu pojazdów, które zawierają na przykład automatyczny system utrzymania pasa ruchu (Zautomatyzowany System Prowadzenia Pasa lub ALKS). Zgodnie z wymaganiami, ALKS może być aktywowany tylko podczas jazdy po autostradzie (czyli bez pieszych i rowerzystów oraz bez ruchu przeciwnego) oraz z maksymalną prędkością do 130 km/h.
Według organizacji kontrolnej okazało się, że istnieje możliwość przeprowadzenia takich testów „z dokładnością do centymetra i z minimalnymi czasami reakcji”, co sprawia, że przebieg testu staje się powtarzalny. Oznacza to, że można przeprowadzać obszerne symulacje z zróżnicowanymi scenariuszami.
„Dzięki pełnej digitalizacji toru testowego – z wykorzystaniem technik metrologicznych o dużej precyzji, stworzono „cyfrowego bliźniaka” – scenariusze można bardzo łatwo przenosić między rzeczywistością a symulacją”,
informuje raport.
Ekspertyzy wielu partnerów projektowych
Aby uzyskać rzeczywiste scenariusze testów, pod kierownictwem drezdeńskiego partnera projektu Fraunhofer IVI (Instytut Systemów Transportowych i Infrastrukturalnych) wykazano, jak można faktycznie zrekonstruować rzeczywiste scenariusze wypadków
na torze testowym. Do dyspozycji była platforma danych „Mobilithek”, która według informacji została przygotowana w skomplikowanych procesach do tego zastosowania w scenariuszach testowych. Trajektorie wypadków, które kompleksowo dokumentują zachowanie obiektu w przypadku wypadku, były analizowane automatycznie. Ponadto, poprzez ten system identyfikowane były również odpowiednie odcinki trasy. Przesył danych z testów do sprzętu testowego - w tym systemów robotycznych i autonomicznych urządzeń przemieszczeniowych - był również automatyczny. Ważnym wkładem wniosła przy tym oprogramowanie partnera projektu TraceTronic z Drezna.
Nieodzowne: 5G
Jako kolejny uczestnik projektu, firma iMAR Navigation GmbH z St. Ingbert opracowała „dopasowane rozwiązanie centrum zarządzania”, aby obiekty testowe mogły być centralnie orkiestracyjne i monitorowane. Jako niezbędna część całego systemu do sieciowej transmisji danych, cały teren testowy Dekra musiał być pokryty siecią kampusową z technologią 5G – en wkład wniosła monachijska firma Smart Mobile Labs, która opracowała odpowiednią „konfigurację infrastrukturę 5G” zgodną z wymaganiami. Z 4,2 milionów euro zainwestowanych w realizację, BMDV sfinansowało łącznie 2,45 miliona euro w ramach „Innowacyjnej ofensywy mFund” stworzonej dla mobilności przyszłości. Kocksch na zakończenie:
„W połączeniu z torami testowymi, wyposażeniem i ekspertyzą Dekra, różne specjalne kompetencje i elementy projektu zostały teraz zebrane w unikalny sposób – realna wartość dodana dla bezpiecznej mobilności jutra.”
Globalna organizacja testowa, aktywna z swoimi ośrodkami testowymi, inspekcjami i procedurami kontroli pojazdów, ale także szkoleniami, z ok. 48 000 pracowników jest jedną z największych na świecie niezależnych organizacji rzeczoznawców. Niedawno organizacja założona w 1925 roku uruchomiła centrum testowe dla zastosowań e-mobilności w USA , a kolejne jest na ukończeniu
