В ближайшее время транспортные тестовые полигоны могут стать предметом первой необходимости для производителей «умного», подключенного и беспилотного транспорта в России. В конце прошлого года представители рынка рассказывали, что технологии уже практически готовы для работы в реальных условиях, но теперь им, равно как и автопроизводителям в целом, предстоит отработать новые механики, прежде чем машины нового поколения смогут выехать на российские дороги общего пользования.

Причина заключается в том, что в России, вероятно, обязательным станет взаимодействие транспорта с «умной» инфраструктурой V2X (vehicle-to-everything). Это косвенно следует из инициатив Минтранса в сфере цифровизации транспортной отрасли, о которых стало известно в конце июня. В числе прочего они предполагают развертывание «умной» и защищенной инфраструктуры для беспилотного транспорта, а также системы мониторинга данных об автомобилях (в том числе автономных) и других объектах дорожного движения. Иными словами — развертывание полноценной V2X-инфраструктуры.

Однако технологии V2X и принципы взаимодействия в рамках такой инфраструктуры во всем мире пока находятся ближе к начальной стадии проработки, в лучшем случае — на этапе локального тестирования. Еще нигде не утверждены все необходимые стандарты, а механики отрабатываются только в пределах тестовых полигонов. ICT.Moscow обсудил с отраслевыми экспертами необходимость создания в России новых транспортных полигонов и адаптации под них городской среды, востребованные форматы таких тестовых площадок, актуальные стандарты передачи данных для нашей страны и другие вопросы.

Полигоны в городах и за их пределами

Беспилотные автомобили уже активно тестируются на дорогах общего пользования в разных регионах мира, включая Россию. В том числе без водителя за рулем или даже в салоне — в конце прошлого года такое разрешение получил стартап AutoX. Однако примеров, когда беспилотник полноценно взаимодействовал бы с городской инфраструктурой, на сегодняшний день фактически нет — автономные машины опираются на данные, получаемые в реальном времени с собственных датчиков.

Для отработки взаимодействия беспилотников, а также «умных» и подключенных автомобилей с инфраструктурой и другими машинами (V2X) сегодня по всему миру создаются новые тестовые полигоны. Компании придерживаются двух подходов: открытие отдельных полигонов с имитирующей инфраструктурой (как собирается сделать американская Waymo) либо формирование тестовых зон внутри города (как сделала китайская Baidu в Гуанчжоу в прошлом году). Константин Трофименко из НИУ ВШЭ подтвердил ICT.Moscow, что в мире распространены обе практики, однако в России, с его точки зрения, есть потребность в создании новых транспортных полигонов.

Чем больший объем разных дорожных ситуаций будет отработан на полигоне в тестовом режиме, тем более безопасным будет затем движение беспилотного автомобиля на дороге общего пользования. Конечно, и системы интеллектуальных транспортных систем (ИТС), и технологии V2X тоже нуждаются в тестировании, но для автономных автомобилей это является просто обязательным условием.

Такие полигоны есть во многих технологически развитых странах мира. В качестве примеров можно привести полигоны Mcity в Детройте (США), полигон Waymo в Калифорнии, самый крупный в мире полигон Apollo Park в Пекине, также крупные полигоны в Шанхае и Чунцине (Китай). Свои полигоны есть в Германии, Японии, Южной Корее и в других странах с развитой автомобильной промышленностью.

Константин Трофименко

директор Центра исследований транспортных проблем мегаполисов Института экономики транспорта и транспортных проблем НИУ ВШЭ

Главным тестовым полигоном для беспилотного транспорта в России (не считая закрытых площадок компаний) является полигон НАМИ в Дмитрове, на котором уже проводятся различные тестирования беспилотных автомобилей. В частности, в 2019 году там был проведен конкурс Up Great «Зимний город». В мае в рамках экспертной конференции НТИ «Автонет» директор центра интеллектуальных систем НАМИ Владимир Евграфов рассказывал, что сейчас на полигоне обновляются методики сертификации автономных транспортных средств с учетом развития этого сегмента в России.

В РосДорНИИ ICT.Moscow рассказали, что в России есть необходимость создания и новых полигонов.

Тем не менее, в прошлом году уже были запущены пилотные проекты по внедрению интеллектуальной транспортной инфраструктуры в 22 российских регионах. А директор по развитию Fort Telecom (компании-производителя оборудования, включая V2X) Владимир Макаренко поделился с ICT.Moscow деталями одного из пилотных проектов в Перми (город не вошел в 22 отобранных Росавтодором региона).

В рамках проекта региональных «песочниц» мы запустили собственный пилотный проект «Умная дорога и Умная магистраль» в Перми. Несколько перекрестков в городе были оснащены дорожными устройствами V2X, а несколько трамваев — бортовыми V2X-устройствами. Перекресток также оснащается «умным» светофорным контроллером.

В рамках проекта реализованы такие приложения как: приоритетный проезд общественного транспорта в случае отставания от графика, предупреждение проезда на красный свет, движение с рекомендуемой скоростью, предупреждение о наличии пешехода на дороге, обеспечение продления фазы светофора для перехода дороги группой детей и школьников, а еще предотвращение коллизий на перекрестках (то есть предупреждение о столкновении с другими участниками дорожного движения).

Владимир Макаренко

директор по развитию Fort Telecom

Но есть мнение, что сейчас создание новых полигонов само по себе ни к чему не приведет. С точки зрения генерального директора BaseTrack (производителя беспилотных систем управления) Андрея Вавилина, сегодня нужно акцентировать внимание на других аспектах.

Полигоны для безопасных испытаний нужны, и они уже есть: например полигон НАМИ в Дмитрове (было бы здорово получить поддержку в виде льготного доступа на него). А вот создавать заново полигоны с некой готовой архитектурой не имеет смысла. Это опять занятие ради занятия, как и устойчивое желание создавать различные нормативы стандартов и тем более инфраструктуры ИТС.

Насколько мне известно, в мире создаются полигоны исключительно на частные средства компаний-разработчиков, которые соответствуют видению будущего именно этого разработчика. Я не знаю примеров, где бы за государственные деньги это делали. Нужно отметить, что на текущий момент нет «законченных» и полностью рабочих решений и технологий, поэтому работа над ИТС и стандартами не имеет большого смысла.

Андрей Вавилин

генеральный директор BaseTrack

Потребность в комплексном тестировании

Единого понимания, как именно должен выглядеть полигон для тестирования «умного» транспорта и беспилотников и их взаимодействия с интеллектуальной городской инфраструктурой, на сегодняшний день нет. Но собеседники ICT.Moscow сходятся в том, что такие площадки должны учитывать максимально возможное число факторов.

Такие полигоны должны быть комплексными. Все инициативы, которые есть на данный момент, локальны — направлены на тестирование или автономных пассажирских автомобилей, или грузового беспилотного транспорта, или беспилотных летательных аппаратов. Инфраструктура таких полигонов «заточена» только под какое-то одно направление. Полигон должен быть комплексным. Это подразумевает и создание испытательной базы для асфальтобетона, дорожного покрытия, инфраструктуры, и интеллектуальных транспортных систем, и беспилотных автомобилей, и БПЛА, и дронов.

Такие полигоны должны включать в себя возможности и для экономического развития территории — музей, гоночные трассы, институт, отель и другую гражданскую инфраструктуру. Еще в 2016 году между Минтрансом и Росавтодором на мероприятии в Калуге было подписано соглашение о создании подобного полигона в Калужской области, но дальше соглашения дело не пошло. В первую очередь по причине отсутствия инвесторов на данный проект.

Дмитрий Ольховиков

исполнительный директор Ассоциации «Цифровая Эра Транспорта»

Иными словами, в идеале полигон должен представлять собой отдельный город или хотя бы часть города. В качестве примера эксперт приводит Сингапур, правительство которого в 2019 году отдало запад мегаполиса для тестирования беспилотных автомобилей. Эксперимент продолжается до сих пор — в начале этого года в городе состоялся трехмесячный пилотный проект по запуску автономных автобусов.

Должны быть доступны для воспроизведения ситуации в разных погодных условиях, на разных типах дорожной инфраструктуры (эстакады, тоннели), на разных типах пересечений в одном уровне, разных состояниях потока (затор, движение в плотном потоке с обилием светофоров на пути, движение по скоростной магистрали ночью и тому подобное). Чем большее число вариантов движения можно будет воспроизвести, тем эффективнее будут испытания. Конечно, такие полигоны в идеале должны занимать довольно много места (сотни и тысячи гектаров), и это первое, чем может поспособствовать город, — выделить такую территорию.

В Москве сейчас идет речь о создании городского полигона в ТиНАО, расширения полигона НАМИ в Подмосковье. Кроме того проект Smart City, который «Сбер» планирует реализовывать в районе Рублево-Архангельского также сам по себе может стать полигоном для тестирования беспилотников.

Константин Трофименко

директор Центра исследований транспортных проблем мегаполисов Института экономики транспорта и транспортных проблем НИУ ВШЭ

Об открытии полигона в ТиНАО, который упомянул Константин Трофименко, стало известно в начале этого года — оно запланировано на 2022 год. Подробностей о проекте пока мало: известно, что его площадь составит 2 га (20 тыс. кв.м.) и на нем будет воссоздана городская инфраструктура (дорожные знаки, светофоры, пешеходные переходы и т.д.)

Владимир Макаренко из Fort Telecom — компании, в активе которой уже есть тестирование V2X-инфраструктуры в городе, — также считает принципиально важным количество сценариев, которые могут быть отработаны в городских условиях.

На дорогах должно создаваться больше пилотных зон. А самое главное — эти пилотные зоны должны содержать в себе большое количество перекрестков и отрабатывать максимальное количество сценариев, так как только при высокой площади оснащения инфраструктуры и вовлеченности большого количества автомобилей можно эффективно отработать сценарии V2X и избежать ошибок при масштабировании.

Со стороны города необходима глубокая интеграция со светофорными контроллерами и содействие города в том, чтобы производители световых контроллеров шли навстречу производителям оборудования V2X. Также города не должны бояться расширять пилотные зоны: светофоров и перекрестков должны быть десятки. Только тогда можно собирать реальную статистику и видеть, например, насколько снижаются пробки на этих площадях по сравнению с теми частями города, которые не оснащены оборудованием V2X. А главное требование к городским полигонам — это интероперабельность, то есть все устанавливаемое оборудование разных производителей должно соответствовать сейчас как минимум европейским стандартам ITS-G5, а в будущем — национальным российским стандартам.

Владимир Макаренко

директор по развитию Fort Telecom

Эксперт поднял действительно важный вопрос — протоколов связи, которые могут применяться для V2X.

Между двух стандартов

На сегодняшний день в мире разрабатывается два основных стандарта V2X-связи (или протокола): ITS-G5 и C-V2X (C — cellular, то есть «сотовый»). Первый предназначен для прямого локального взаимодействия объектов транспортной инфраструктуры: если объекты (например, автомобиль и светофор) находятся в «зоне видимости», они начинают обмен данными. C-V2X, в свою очередь, предполагает использование сотовой сети для постоянного обмена информацией внутри единой V2X-инфраструктуры.

Если говорить о глобальных регионах, то ITS-G5 на данный момент активно разрабатывается в Европе, а в Китае и с прошлого года в США — C-V2X. Причем в случае с протоколом, действующим в сотовых сетях, ставка делается на внедряемый сейчас в мире 5G. Проект в этой области будет развивать в Китае компания Baidu (оператор полигона Apollo Park): в марте этого года она выиграла соответствующий тендер.

В России на сегодняшний день определенности относительно стандарта V2X также нет. В 2019 году на полигоне НАМИ проводились испытания обоих протоколов, однако результаты тестов неизвестны. А в конце прошлого года НТИ «Автонет» совместно с производителями оборудования провел испытания ITS-G5, которые были признаны успешными: по их результатам были сделаны выводы, что российские вендоры уже готовы к интеграции V2X-оборудования в автомобили. Директор по развитию Fort Telecom Владимир Макаренко подробно объяснил ICT.Moscow преимущества каждого из протоколов, а также особенное положение России, которое может определить принятие национального стандарта связи V2X.

Россия геополитически расположена между Европой и Китаем. В Европе основным стандартом становится, судя по всему, ITS-G5. Стандарт еще не принят, но по всем показателям европейскую гонку выигрывает именно он. ITS-G5 гораздо более отработан и стабилен. Но есть мнение, что C-V2X может показать себя лучше при движении автомобиля на высоких скоростях. Тем не менее, новые исследования говорят, что и новое поколение C-V2X (которое называется NR-V2X), и новое поколение ITS-G5 (которое использует уже стандарты 802.11bd) показывают приближенную друг к другу показатели скорости и одинаковое количество автомобилей, которые могут общаться на единицу площади между собой. В целом противостояние тут больше политическое, чем технологическое.

С другой стороны, Китай уже официально выбрал стандарт C-V2X, а российская перспектива — это некоторый коридор (в будущем — беспилотный) на территории страны, который будет позволять доставлять грузы из Китая в Европу и наоборот. Поэтому для России крайне важно сделать выбор между двумя этими стандартами.

Идеальным был бы путь разнесения в частотном диапазоне стандартов C-V2X и ITS-G5. Создание некого идеального российского стандарта, в котором оба эти протокола будут разнесены в частотах или каналах в рамках одного частотного диапазона (сейчас это 5850-5925 МГц – так они работают во всем мире в одной полосе частот, и при одновременной работе мешают друг другу). Такие решения обсуждаются. Реальность пока такова, что сейчас создаются двухсистемные модули — но одновременно они будут работать только в одном диапазоне.

Владимир Макаренко

директор по развитию Fort Telecom

Другие эксперты согласны с данной точкой зрения и видят ситуацию примерно в том же ключе.

Тот факт, что страны ЕС выбрали ITS-G5, при том что Китай выбрал C-V2X, скорее всего означает, что в России для создания и развития «умных» евразийских транспортно-логистических коридоров необходимо будет уметь работать с обоими стандартами.

Константин Трофименко

директор Центра исследований транспортных проблем мегаполисов Института экономики транспорта и транспортных проблем НИУ ВШЭ

Должна быть заложена интероперабельность этих стандартов. В нашей стране мы обязаны иметь свой собственный стандарт, частоту и архитектуру связи. А производители оборудования для беспилотников уже увяжут стандарты между собой.

Дмитрий Ольховиков

исполнительный директор Ассоциации «Цифровая Эра Транспорта»

Однако Александр Гурко, президент НП «ГЛОНАСС» и соруководитель рабочей группы НТИ «Автонет», на конференции в мае говорил (2:42:36): несмотря на то, что стандарты сейчас достаточно близки между собой с точки зрения конечных сервисов, выбирать все равно придется. С его точки зрения, инфраструктура может одновременно поддерживать два протокола связи, но автомобиль — уже нет. К тому же эксперт напомнил, что ориентирование сразу на оба стандарта связи приведет к заметному удорожанию всей инфраструктуры.

Практики для отработки

Несмотря на то, что полноценной коммерческой V2X-инфраструктуры сейчас нет ни в одном городе мира, уже можно говорить о кейсах применения, которые требуют дальнейшего тестирования в рамках полигонов. Владимир Макаренко из Fort Telecom объясняет, кто может быть заинтересован в отработке и внедрении V2X-механик.

Есть два типа бенефициаров в этой сфере: город и коммерческий сектор. 

В интересах города — очень сильное сокращение аварийности на дорогах и сокращение уровня пробок. Предстоящие испытания в России должны будут доказать это сильное сокращение аварийности, а в Европе уже можно видеть огромную разницу между движением в пилотных зонах, которые оснащены подобным оборудованием, и на перекрестках, которые не оснащены. Есть математические модели, которые это подтверждают. Избежание столкновений транспорта приводит к тому, что трафик улучшается, пробок становится меньше. А в ситуации, когда на место аварии едут экстренные службы и им включается зеленая волна, это приводит к улучшению показателей скорости реагирования, соответственно, положительно влияет на сохранение жизней и здоровья людей.

У коммерческого сектора все гораздо прозаичнее. Например, есть автопарк, который постоянно ездит по одному и тому же маршруту. И каждый автомобиль в этом автопарке знает, с какой скоростью он должен ехать для того, чтобы проезжать всегда на зеленый — это пример сценария движения с рекомендуемой скоростью, который мы тоже отрабатываем в рамках пилотных проектов, в том числе и в Перми. Это позволяет сократить расход топлива грузового транспорта на 2-3 литра в городе. В таком масштабе оснащение автомобилей оборудованием V2X будет окупаться меньше чем за полгода.

Владимир Макаренко

директор по развитию Fort Telecom

Очевидно, что городские кейсы могут тестироваться только в городской среде — их вывод на отдельные полигоны в большинстве случаев будет неэффективным. В различных мегаполисах мира уже идет активное тестирование подобных практик. В Китае, например, в мае 2020 года запустили автобусный маршрут с 5G-покрытием. Интеллектуальные устройства диспетчеризации позволяют в реальном времени отслеживать пассажиропоток и дорожную обстановку и оптимизировать таким образом пропускную способность транспорта. А в США в начале прошлого года анонсировали применение C-V2X для предупреждения о дорожных работах и сигналах светофоров.

Тестовые городские кейсы реализуются и в России. В сентябре 2019 года МТС при поддержке ДИТ Москвы продемонстрировал три кейса использования V2X-инфраструктуры: «умный обгон», «умный перекресток» и «безопасный пешеход». А в ноябре того же года в одном из московских районов были установлены «умные шлагбаумы», позволяющие автомобилям спецслужб проезжать их без задержек. Данные о машине можно было передать с помощью смартфона, но в перспективе необходимые датчики можно устанавливать сразу в машины.

Нельзя не учитывать и иные виды городского транспорта, которым понадобится интеллектуальная инфраструктура. В частности, речь идет о поездах: среди инициатив Минтранса на ближайшие несколько лет в этой сфере — запуск беспилотной «Ласточки» на Московском центральном кольце в 2024 году. В течение 2021 года она проходит тестирование на отдельном полигоне РЖД в Подмосковье, в следующем году компания рассчитывает сертифицировать технологию для применения на действующих линиях. А в 2022 году в России должен появиться и беспилотный трамвай собственного производства.

Что касается коммерческого сектора, то, несмотря на все препятствия в развитии сферы беспилотников, в мире уже запускаются или планируются к запуску различные сервисы. В начале мая этого года компания Baidu запустила роботакси в Пекине — правда, на ограниченной территории одного парка. Стартап Pony.ai начал тестирование такого сервиса в Калифорнии и планирует запустить его на коммерческой основе уже в следующем году. Власти Германии одобрили законопроект, который позволит запускать коммерческие сервисы беспилотной перевозки пассажиров и грузов со следующего года.

Собеседники ICT.Moscow, в свою очередь, уверены, что внедрение беспилотных сервисов начнется с сегмента грузоперевозок.

По нашему мнению, наиболее перспективное направление в области внедрения беспилотного транспорта на данном этапе возможно в секторе грузоперевозок и складской логистики, сельском хозяйстве. Задача — максимально исключить присутствие человека, автоматизировать процессы, оптимизировать расходы, исключить риск-факторы, связанные с человеком.

Что касается смежных отраслей, то развитие беспилотных технологий приведет к росту производства комплектующих для такого транспорта, разработке программного обеспечения, обслуживанию беспилотников.

Монетизация в сфере массового использования беспилотных технологий — в такси, каршеринге или общественном транспорте — долгосрочная перспектива, так как в первую очередь в безопасности и качестве технологий должны быть уверены пользователи услуг — жители городов.

Дмитрий Ольховиков

исполнительный директор Ассоциации «Цифровая Эра Транспорта»

Другие эксперты говорят и о сегменте логистики, и о перевозках пассажиров, однако грузоперевозки все же как правило в списке стоят на первом месте.

Очевидный и быстрый рыночный потенциал имеют беспилотные международные грузовые перевозки на фурах (не нужно соблюдать режим труда и отдыха, беспрерывность движения), сегмент «самоподачи» автомобилей каршеринга (позволит повысить популярность данного вида услуг мобильности), сегмент перевозок шаттлами-микроавтобусами «по требованию» (идеален для низкоплотной пригородной застройки).

Безусловно, через какое-то время будет востребованным и выгодным беспилотное такси. Вообще, в долгосрочной перспективе все сегменты «умного» и автономного транспорта будут востребованы, однако для некоторых из них потребуется предварительное создание специальной инфраструктуры.

Константин Трофименко

директор Центра исследований транспортных проблем мегаполисов Института экономики транспорта и транспортных проблем НИУ ВШЭ

Пилотный проект по междугородним грузоперевозкам уже планируется в России: к 2024 году планируется создать беспилотный транспортный коридор на скоростной трассе М11 Москва — Санкт-Петербург. В июне подобные проекты Минэкономразвития включило в стратегию социально-экономического развития России до 2030 года.

На конференции НТИ «Автонет» в мае генеральный директор логистической компании «Деловые линии» Фарид Мадани назвал две возможные бизнес-модели использования грузовых беспилотников: первый — закупка подобного транспорта перевозчиком и оплата проезда по оборудованным для такого транспорта дорогам; второй — покупка «коридора hub-to-hub» у оператора беспилотных грузовиков. С точки зрения спикера, второй вариант позволит компаниям получить экономию в полтора раза.

Есть еще одна бизнес-модель, о которой говорится заметно меньше: использование беспилотных автомобилей в качестве замены личным. В рамках экспертной дискуссии НТИ «Автонет» партнер Roland Berger в Лондонском офисе Филипп Данн рассказал о результатах исследования, которое компания провела в январе этого года. В частности, несмотря на рост интереса людей к беспилотникам в период COVID-19, сменить классический личный автомобиль на автономный пока готовы только треть респондентов: 65% не готовы пойти на этот шаг, даже если использование автономного транспорта будет дешевле.

Спрос на регулирование сферы

Еще одним препятствием для внедрения автономного транспорта сегодня является отсутствие соответствующего законодательства. Дмитрий Ольховиков из Ассоциации «Цифровая Эра Транспорта» уточняет, что отсутствие нормативно-правовой базы — проблема, с которой сейчас столкнулась не только Россия.

Во всем мире в секторе внедрения беспилотного транспорта вопрос разработки нормативно-правовой и нормативно-технической базы является приоритетным. Кроме того, вопросы прав и обязанностей участников дорожного движения, принципы классификации автономных транспортных средств, порядок их учета.

Поэтому для того, чтобы на дорогах общего пользования или в открытом небе появились беспилотники, необходимо устранить в первую очередь бюрократические барьеры, дать запуск законодательным инициативам. А технологии уже апробированы и работают.

Дмитрий Ольховиков

исполнительный директор Ассоциации «Цифровая Эра Транспорта»

Константин Трофименко напоминает, что заметным барьером для многих стран является Венская конвенция о дорожном движении, в которой сказано, что «каждое транспортное средство или состав транспортных средств, которые находятся в движении, должны иметь водителя».

Это общая мировая проблема, которая скорее всего закончится принятием новой конвенции с учетом автономных и подключенных транспортных средств. Пока этого нет, на национальном уровне идут путем создания особых пилотных зон для тестирования беспилотников. Еще одна фундаментальная правовая проблема, над которой бьются юристы всех странах мира, — кто будет виноват в случае ДТП с участием беспилотника? А в ДТП с участием двух беспилотников? Универсального ответа на этот вопрос пока нет.

Константин Трофименко

директор Центра исследований транспортных проблем мегаполисов Института экономики транспорта и транспортных проблем НИУ ВШЭ

Важный правовой аспект, который также предстоит решить, — регулирование транспортных данных, которые будут генерировать, отдавать и получать как автомобили, так и объекты транспортной инфраструктуры. Министерство транспорта для решения этой задачи собирается сформировать ситуационно-информационный центр, а также вести непрерывный онлайн-мониторинг транспортных средств и объектов интеллектуальной инфраструктуры. Все это будет интегрировано с национальной системой управления данными. Запустить такую систему планируется в 2024 году.

До этого времени ведомствам предстоит определиться со всеми стандартами и протоколами. Директор центра интеллектуальных систем НАМИ Владимир Евграфов на конференции НТИ «Автонет» в мае рассказывал, что уже на протяжении трех лет ведется работа с несколькими техническими комитетами в областях транспорта, интеллектуальных транспортных систем, искусственного интеллекта.

В июне этого года стало известно, что один из таких проектов уже фактически реализован: НП «ГЛОНАСС» вместе с партнерами завершил проектирование для автотранспортной сферы независимой торговой площадки «Биржа данных» в рамках платформы «Автодата». Однако перспективы проекта пока неясны — в частности, ничего не говорится о сроках его запуска.

В целом же, если ориентироваться на планы Министерства транспорта, то частичный запуск V2X-инфраструктуры в России состоится в 2024 году, а полностью цифровой по всей стране отрасль должна стать к 2030 году.