Od symulacji do drogi publicznej. Czy Polska jest gotowa na samochody autonomiczne?
Producenci pojazdów rozwijają technologie autonomicznej jazdy, a Polska tworzy warunki sprzyjające ich testowaniu i dalszemu doskonaleniu. Wciąż dyskusje budzą jednak kwestie technologicznych możliwości i bezpieczeństwa.
Polska ma rozwiązania, które wspierają rozwój autonomicznej jazdy. Jednym z nich jest Autonomiczna Platforma Badawcza Łukasiewicz – PIMOT.
Laboratorium Łukasiewicza na kołach
Autonomiczna Platforma Badawcza Łukasiewicz – PIMOT (Przemysłowy Instytut Motoryzacji należący do Sieci Badawczej Łukasiewicz) to swoiste „jeżdżące laboratorium”: pojazd seryjny wyposażony w warstwę sprzętową, która umożliwia uruchamianie, testowanie i doskonalenie algorytmów oraz różnych funkcji autonomicznej jazdy na rzeczywistym obiekcie.
Pozwala to następnie oceniać i walidować systemy zgodnie z obowiązującymi regulaminami ONZ i wymaganiami producentów pojazdów. Mówiąc prościej: platforma pozwala zainstalować rozwiązania w pojeździe, a następnie sprawdzać, czy spełniają przyjęte założenia.
Wiele technologii w jednym miejscu
Drugim ważnym aspektem weryfikacji technologii autonomicznej jazdy jest odpowiednie zaplanowanie scenariuszy badawczych, a następnie ich kontrolowana realizacja w warunkach rzeczywistych.
Do takich badań wykorzystuje się dodatkowe wyposażenie, m.in. manekiny odwzorowujące pieszych, rowerzystów i motocyklistów oraz makietę samochodu osobowego. Są to tzw. miękkie cele, które pozwalają odtwarzać różnorodne sytuacje drogowe, w tym scenariusze krytyczne.
Specjalna konstrukcja tych obiektów sprawia, że nawet w przypadku kontaktu z pojazdem nie dochodzi do jego uszkodzenia. Dzięki temu można bezpiecznie badać reakcję systemu również w sytuacjach takich jak kolizja z pieszym oraz wielokrotnie powtarzać ten sam scenariusz w kolejnych odsłonach.
Takie podejście umożliwia sprawdzanie wielu wariantów zdarzeń bez obawy, że możliwe na etapie badań nieprawidłowe działanie systemu doprowadzi do uszkodzenia pojazdu. Zapewnia również powtarzalność prób, niezbędną do porównywania wyników i rzetelnej oceny funkcji autonomicznych.
Co znajduje się na pokładzie?
Wyposażenie platformy obejmuje kamery, lidary, radar, IMU oraz GNSS z RTK. To zestaw sensorów wykorzystywanych podczas prac nad systemami autonomicznej jazdy. Co kryje się za tymi skrótami?
Lidar (Light Detection and Ranging) wykorzystuje światło lasera do pomiaru odległości, co pozwala odwzorowywać przestrzeń wokół pojazdu.
IMU (Inertial Measurement Unit) to urządzenie, które precyzyjnie mierzy ruch obiektów.
GNSS (Global Navigation Satellite System) jest systemem nawigacji satelitarnej, służy do ustalania położenia.
RTK (Real-Time Kinematic) to technika zwiększania dokładności pozycjonowania satelitarnego.
Równie ważne są warstwy: sieciowa, obliczeniowa i wykonawcza. Platforma dysponuje więc zarówno urządzeniami pozyskującymi dane, jak i zapleczem do ich przesyłania, przetwarzania oraz realizowania sterowania. Wyposażenie platformy zapewnia pełne sterowanie pojazdem i umożliwia jazdę autonomiczną.
Istnieje zasadnicza różnica między samochodem wyposażonym w aparaturę pomiarową a narzędziem do rozwijania autonomicznych systemów sterowania. W platformie możliwość zbierania informacji jest połączona z możliwością wpływania na ruch pojazdu. Dlatego badania mogą dotyczyć systemu działającego w samochodzie, a nie wyłącznie danych zapisanych podczas przejazdu.
Łukasiewicz – PIMOT rozwija kompetencje związane z układami percepcji, integracją czujników, systemami sterowania, symulacjami i walidacją funkcji zautomatyzowanych. Platforma jest konkretnym narzędziem służącym rozwojowi technologii autonomicznej jazdy w ramach tego obszaru badań.
Jeden przejazd może dostarczyć materiału do kolejnych badań
Platforma ma również drugie istotne zastosowanie: gromadzenie rzeczywistych danych z dróg. To oznacza, że jej użyteczność nie ogranicza się do sprawdzenia zachowania systemu podczas konkretnego przejazdu. Zebrany materiał może być wykorzystywany w dalszych pracach badawczych.
Łukasiewicz – PIMOT wskazuje dwa kierunki jego wykorzystania. Pierwszym jest definiowanie scenariuszy testowych. Dane z otoczenia służą więc przygotowywaniu sytuacji, w których następnie można badać technologie. Droga dostarcza materiału do opracowywania kolejnych prób.
Drugim zastosowaniem jest rozwój systemów sztucznej inteligencji. Platforma stanowi zatem również źródło danych potrzebnych przy pracach nad oprogramowaniem. Łączy możliwość prowadzenia testów z pozyskiwaniem informacji, które mogą wspierać dalszy rozwój technologii.
Z punktu widzenia badaczy znaczenie ma także materiał, który pozostanie po przejeździe, i sposób jego późniejszego wykorzystania.
Cyberbezpieczeństwo
Im więcej funkcji samochodu zależy od oprogramowania i łączności, tym większe znaczenie ma ochrona przed zagrożeniami cyfrowymi.
Dotyczy to pojazdu, jego komunikacji z infrastrukturą oraz funkcji autonomicznych. Bezpieczeństwo wymaga więc również oceny odporności systemów elektronicznych, jakości oprogramowania i zgodności z wymaganiami regulacyjnymi.
Tę perspektywę Łukasiewicz – PIMOT wnosi do prac nad raportem „Cyberbezpieczeństwo Nowej Mobilności”. Jak podkreśla dr inż. Karol Zielonka, dyrektor Łukasiewicz – PIMOT i współautor raportu:
Nowa mobilność staje się jednym z filarów współczesnej gospodarki, ale jej rozwój musi być oparty na zaufaniu i bezpieczeństwie. Cyberbezpieczeństwo pojazdów, infrastruktury ładowania i systemów cyfrowych nie jest dziś dodatkiem do innowacji – jest warunkiem ich wdrażania. Polska dysponuje kompetencjami naukowymi, przemysłowymi i badawczymi, które pozwalają jej odgrywać istotną rolę w budowie europejskiego ekosystemu cyberbezpieczeństwa nowej mobilności.
Już na drogach
Przykładem wykorzystania platformy są testy przeprowadzone w Jaworznie w 2023 r. Według Łukasiewicz – PIMOT platforma posłużyła wówczas do pierwszych w Polsce testów pojazdu autonomicznego na drodze publicznej, przeprowadzonych zgodnie z obowiązującą wtedy ustawą Prawo o ruchu drogowym.
Narzędzie badawcze zostało wykorzystane na drodze publicznej, co pokazało praktyczny wymiar deklarowanego przeznaczenia platformy. Dowiodło to możliwości wyjścia z testami poza laboratorium.
W materiałach przygotowanych na Kongres Nowej Mobilności Łukasiewicz – PIMOT przedstawia ją jako rozwiązanie służące dalszemu rozwojowi i weryfikacji systemów autonomicznych. Możliwość jazdy autonomicznej jest tutaj podstawą do prowadzenia badań. Ich przedmiotem pozostają technologie, które mają odpowiadać za zachowanie pojazdu.
Samochód to tylko wstęp
Sam pojazd to część infrastruktury potrzebnej do pracy nad automatyzacją transportu. Instytut Łukasiewicza dysponuje również aparaturą do testów rzeczywistych pojazdów zautomatyzowanych i autonomicznych. Wyposażenie zakupiono w ramach projektów „Centrum Bezpieczeństwa Transportu i Diagnostyki Pojazdów” oraz „Centrum Elektromobilności i Automatyzacji Transportu”.
Drugi z projektów zrealizowano przy wsparciu Krajowego Planu Odbudowy. Ma wartość przekraczającą 36 mln zł. Ponad 24,7 mln zł pochodzi ze środków KPO. Są to kwoty dotyczące całego projektu, który obejmuje znacznie szerszy zakres badań niż sama autonomia pojazdów.
Zaplecze Centrum umożliwia badania m.in. elektroniki pojazdowej, kompatybilności elektromagnetycznej, bezpieczeństwa biernego i wytrzymałości konstrukcji, a także pojazdów elektrycznych i hybrydowych, baterii trakcyjnych oraz układów wysokiego napięcia.
Szansa dla MŚP
Dla firmy rozwijającej technologię ma to praktyczne znaczenie. Instytut może wspierać ją, począwszy od analizy koncepcji i projektowania, przez rozwój prototypu, po badania laboratoryjne, testy rzeczywiste oraz przygotowanie do certyfikacji, homologacji i wdrożenia. Autonomiczna Platforma Badawcza wpisuje się w tę ścieżkę jako narzędzie do prac nad systemami sterowania.
Jest to szczególnie istotne dla mniejszych przedsiębiorstw i dostawców komponentów, którzy mają własne rozwiązania, ale nie dysponują kompletną infrastrukturą badawczą. Dostęp do pojazdu testowego, aparatury i kompetencji specjalistów pomaga przejść od pomysłu do sprawdzania jego działania.
Właśnie tu pomocna może być autonomiczna platforma badawcza Łukasiewicz – PIMOT.
Redaktor prowadzący Autoblog.pl. Współtworzy dział Porady, choć stanowczo woli dział Jednoślady, gdzie testuje wszystko, co ma dwa lub trzy koła. Najchętniej jeździłby na co dzień Piaggio Ape, bo uważa, że koła z doczepionym dachem to wystarczający środek transportu. W połowie życia postanowił zostać dziennikarzem motoryzacyjnym i mu się udało. Pracował i wciąż współpracuje z DEKRA, a gdy nie ma go na Autoblogu, to jeździ po Polsce przeprowadzając audyty.