Грузовики
Аспирант программы Кристоффер Тагессон помогал в создании автомобильного тренажера.
Грузовой автомобиль поворачивает направо и набирает скорость на прямом участке дороги. Число оборотов двигателя увеличивается, за стеклом кабины мелькают деревья. Тело ощущает вибрации от движения по неровной дороге. В общем, ничего удивительного за исключением того, что все, что ты слышишь, чувствуешь и видишь смоделировано компьютером!
«Идея, лежащая в основе тренажера, заключается в том, чтобы вызывать реальные ощущения. Все звуки и ощущения должны быть абсолютно такими же, как если бы ты ехал на грузовике по обычной дороге», — говорит Кристоффер Тагессон, аспирант программы, поддержку которой осуществляет Volvo Trucks.
Этот автомобильный тренажер, принадлежащий шведскому научно-исследовательскому институту VTI (Шведский национальный научно-исследовательский институт дорог и транспорта), считается одним из самых передовых в мире. Проводящиеся исследования направлены на разработку систем безопасности для существующих и будущих автомобилей. Компания Volvo Trucks является одним из представителей транспортного сектора, задействовавших данный тренажер для своей деятельности, главная цель которой — создать самые безопасные грузовые автомобили в мире.
Испытания на удар при столкновении просто великолепны: за ними можно наблюдать, затаив дыхание. Они также являются одним из самых эффективных способов проверки возможностей грузовика при столкновении. И все же безопасность дорожного движения — это нечто больше, чем разбитые лобовые стекла и смятый металл.
«Во время испытания при столкновении мы видим, что происходит в момент удара, но что происходит до этого? Откуда мы знаем, что активные системы безопасности не отвлекают водителя в критической ситуации, а, наоборот, помогают ему? Именно вопросы такого типа мы задаем во время исследования», — поясняет Кристоффер Тагессон.
Идея, лежащая в основе тренажера, заключается в том, чтобы вызывать реальные ощущения. Все звуки и ощущения должны быть абсолютно такими же, как если бы ты ехал за рулем грузового автомобиля по обычной дороге.
Еще одним аспирантом программы, активно работавшим над автомобильным тренажером, стал Густав Марккула.
Он сидит в комнате оператора, где несколько компьютеров записывают, как водитель-испытатель управляет, за чем наблюдает и как позиционирует себя на дороге. Собирается невероятный объем информации. Одним из основных преимуществ данного автомобильного тренажера, представляющего собой относительно новый вид технологии испытаний, заключается в том, что теперь стало возможным подключать водителя к разработке новой продукции на самом раннем этапе.
«Традиционно сначала нужно было все построить и изготовить — дороги, автомобили и системы безопасности, — прежде чем проводить испытания и проверять, все ли работает так, как было задумано. Однако теперь это можно делать одновременно», — рассказывает Кристоффер Тагессон.
Другими словами, автомобильный тренажер позволяет проводить испытания новых автомобилей в будущих дорожных условиях, причем делать это уже сейчас. Петер Нильссон, еще один аспирант этой программы Volvo Trucks, также вовлечен в исследовательский процесс.
«Работа, которая проводится на автомобиле, и развитие инфраструктуры основаны на долгосрочной перспективе. С помощью этого симулятора, способного смоделировать практически любые дорожные условия, мы можем проводить оптимизацию одновременно в обоих направлениях», — отмечает он.
Проект Петера Нильссона называется «Безопасные коридоры». В его рамках изучаются способы определения безопасных коридоров для длинномерных транспортных средств, размер которых составляет от 27 до 34 метров.
«Убежден, что к 2020-2030 гг. автопоезда такой длины будут колесить по дорогам, ведь они представляют собой отличный экологически чистый альтернативный вид транспорта. Однако к тому времени мы должны найти способ оказывать водителю содействие в процессе вождения, так как определение точного положения прицепа будет непростой задачей», — поясняет Петер Нильссон.
Тренажер расположен на двух пересекающихся рельсах, что позволяет воспроизводить ощущения при движении вперед и назад, а также при поворотах.
Таким образом, при помощи перспективной системы управления конкретный автомобиль, используя информацию, которую он получает от дороги, дорожных знаков и других автомобилей, сможет в будущем рассчитать для себя безопасное положение в данных дорожных условиях.
«Идея в том, что автономная система будет вмешиваться и брать управление на себя в том случае, если она видит, что автомобиль находится за пределами безопасного коридора. В настоящий момент наша задача заключается в том, чтобы найти, как будет происходить эта передача управления, причем важно, чтобы это было естественно для водителя».
Петер Нильссон, аспирант отраслевой программы Volvo Trucks.
Недавно на тренажере проводились испытания с участием 20 водителей, тестирующих две разные системы автономного управления. После испытаний участников просили дать свою оценку каждой их систем и ответить, какая из них лучше. Но так как опытный водитель лучше, чем кто-либо, знает, как автомобиль должен вести себя на дороге, то Петер Нильссон также дал водителям-испытателям возможность самостоятельно управлять автопоездом.
«Тогда мы смогли записать и объективно проанализировать, как опытные водители проводили 30-метровые автопоезда по сложному маршруту. В дальнейшем мы сможем использовать записи в качестве основной документации при разработке безопасных коридоров и автономных систем».
Проводимые испытания стали возможны, благодаря передовой технологии, использованной в тренажере. Тренажер расположен на двух пересекающихся рельсах, что позволяет воспроизводить ощущения при движении вперед и назад, а также при поворотах. Кабина грузовика также может перемещаться по вертикали. Это создает реалистичное ощущение управления автомобилем, когда речь заходит о функциях рулевого управления и вибрациях шасси.
Формируя детальное представление о том, как ведут себя водители в реальных условиях, мы можем определить области для совершенствования наших систем безопасности.
Кабина также оснащена десятью видеокамерами, каждая из которых фиксирует поведение водителя. Пять видеокамер открыто размещены на лобовом стекле непосредственно перед водителем. С помощью инфракрасного излучения они регистрируют и записывают все движения глаз водителя. Это позволяет исследователям четко понять, где, когда и как часто водитель смотрит на дорогу и, например, на экран своего телефона и GPS (монитор спутниковой навигационной системы).
Пять камер хорошо спрятаны внутри кабины, чтобы водитель о них не вспоминал и вел себя естественно. Они фиксируют другие виды типового поведения водителя: от того, как он держит рулевое колесо, до того, как нажимает ногой на педаль газа и как перемещается сама педаль.
Еще один увлекательный проект, реализуемый в настоящий момент компанией Volvo Trucks, нацелен на составление математического описания поведения водителя, так называемой модели водителя. Впоследствии она будет использоваться для оценки систем активной безопасности.
Шестистоечная конструкция, расположенная под кабиной, воспроизводит движения рулевого управления и вибрации шасси, что создает более реалистичное ощущение вождения.
Для создания виртуальной реальности с обзором в 180 градусов в тренажере используются девять проекторов.
С помощью данного тренажера проводились испытания таких уже продаваемых на рынке систем, как система предупреждения о вероятном столкновении с функцией экстренного торможения. 46 водителей один за другим садились в тренажер, не подозревая, что произойдет во время вождения. После 30 минут управления автомобилем была смоделирована критическая ситуация и активизировалась система безопасности.
«Данный опыт позволяет нам увидеть, насколько быстро водитель реагирует на предупреждение, как он справляется с помощью системы или без нее и существует ли разница в реагировании у людей, которые уже имеют определенный опыт работы с системой. Выстраивая детальную картину того, как водитель ведет себя в действительности, мы сможем определить потенциал для улучшения нашей собственной системы безопасности», — говорит Густав Марккула, аспирант отраслевой программы, отвечающий за данный проект.
«Как исследователям, нам важно иметь возможность встречаться с водителями, чтобы услышать, что они думают о нашей продукции и решениях. Думаю, что в этом ключ к успеху.»
