По рельсам в будущее. Как устроен беспилотный трамвай-лаборатория

Высокие технологии стали привычной частью московского транспорта — от инфраструктуры до подвижного состава. Онлайн-табло на остановках показывают расписание автобусов, проезд в метро пассажиры оплачивают улыбкой, экологичные электробусы ездят по улицам, а на маршруте № 10 можно увидеть настоящее новшество — первый в России полностью беспилотный трамвай модели «Львенок-Москва». Он стал перевозить пассажиров в стандартном для трамваев восьмичасовом режиме в начале осени. 

«Одним из главных приоритетов для нас всегда остается безопасность пассажиров. Поэтому при внедрении беспилотного транспорта на каждом этапе проводятся многочисленные и тщательные испытания. К концу следующего года в городе будет курсировать уже 15 беспилотных трамваев. А согласно стратегии развития транспорта, которую утвердил Сергей Собянин, две трети парка трамваев будут оснащены беспилотными технологиями уже к 2030 году», — отметил заместитель Мэра Москвы по вопросам транспорта и промышленности Максим Ликсутов. 

Чтобы подготовиться к их запуску, на маршрутах работают два беспилотных испытательных трамвая-лаборатории. Корреспондент mos.ru побывал в одном из них и узнал, как устроен такой транспорт и какие исследования он проводит.

Самый внимательный трамвай

Голубая крыша, удлиненный корпус, пантограф и крупная надпись «Проводятся испытания». Не заметить подъезжающий к разворотному кольцу на улице Твардовского (у дома 2, корпуса 1) транспорт невозможно. Это беспилотный испытательный трамвай-лаборатория. Он не перевозит горожан, а проводит исследования.

«Главная задача такого трамвая — сбор данных для технологической отрисовки высокоточных карт маршрутов с указанием остановок, светофоров, пешеходных переходов, разворотов, стрелок. Мы фиксируем все детали. Эти данные необходимы, чтобы по улицам города могли безопасно передвигаться новые беспилотные трамваи. Для составления карт выезжаем на маршруты № 30, 27, 23, 15 и 31 Краснопресненской трамвайной сети. На линию выходим ежедневно и работаем по восемь часов в смену», — рассказывает старший руководитель проекта Центра исследования и разработки беспилотного транспорта ГУП «Московский метрополитен» Роман Хихин.

Одну высокоточную карту специалисты уже составили для маршрута № 10 перед запуском по нему первого в России полностью беспилотного трамвая. Он идет от улицы Кулакова до станции метро «Щукинская». Несмотря на готовность карты, эксперты продолжают курировать маршрут и регулярно актуализируют данные. На маршруте № 10 работают и сегодня.

Трамвай-лаборатория открывает переднюю дверь, и в кабину заходит водитель-испытатель. Управление здесь беспилотное, но он следит, чтобы все работало корректно. В кабине три крупных монитора и четыре камеры, направленные на дорогу. Они позволяют определять, что или кто находится перед трамваем: светофор, машина или пешеход. А благодаря установленным на корпусе лазерным излучателям — лидарам — у трамвая-лаборатории есть обзор на 360 градусов. Визуально такие приборы напоминают проблесковые маячки. Два лидара закреплены по бокам трамвая, еще по одному — спереди и на крыше.

«Лидары сканируют пространство инфракрасными лучами. Они невидимы человеческому глазу и абсолютно безвредны. Устройство направляет луч, ловит отраженный сигнал и определяет, где находится предмет или человек. Лидар может распознать объект на расстоянии до 200 метров и определить его местоположение с точностью до двух сантиметров. Благодаря такому прибору мы получаем трехмерное изображение и видим все, что есть вокруг трамвая, со всех сторон. При этом лидар не передает цвета, эту функцию на себя берут камеры», — объясняет Роман Хихин.

Еще одно важное устройство в трамвае-лаборатории — радар. Таких приборов здесь три. Они встроены в корпус и позволяют оценивать скорость всех участников движения. А еще радары не боятся плохой погоды и могут распознать автомобиль, пешехода, светофор, остановку и любые другие объекты даже в сильный дождь и снег.

Что умеет «Львенок»: рассказываем о первом беспилотном трамвае РоссииСобянин: Центр перспективных разработок ускорил модернизацию системы транспортаСергей Собянин запустил первый в России беспилотный трамвай с пассажирамиДо конца 2030 года две трети столичных трамваев будут беспилотными

По пути с технологиями

Внутри трамвая-лаборатории — ряды кресел и большие окна с форточками, в центре — мультимедийные экраны, под крышей закреплены провода, датчики и приемники. За большим столом перед четырьмя мониторами за работой всех систем беспилотного трамвая-лаборатории следит технический специалист. Сюда выводятся данные с камер, лидаров и радаров.

Наш трамвай трогается с места, и на главном экране появляется карта. На ней в режиме реального времени отражается все, что происходит вокруг. Остановки подсвечиваются синим, машины и пешеходы — белым. Если впереди горит запрещающий сигнал светофора, трамвайные пути на карте становятся красного цвета — и трамвай-лаборатория останавливается.

«Наша высокоточная карта состоит из двух частей. Первая — лидарная — представляет собой трехмерное изображение всех объектов, которые встречаются на пути. Она позволяет беспилотному трамваю точно определять свое местоположение. Вторая часть карты — векторная. На ней размечены все регуляционные элементы: зоны с ограничением скорости, места возле остановок, куда трамвай должен подъезжать и останавливаться, стрелочные переводы и многое другое. В том числе, например, негабаритные кривые. Это отрезки пути, где один трамвай должен пропустить другой. В векторную карту также подгружается информация о правилах дорожного движения, регламент и инструкции, как действовать в разных ситуациях, которые могут произойти в пути», — говорит Роман Хихин.

Каждый кейс отрабатывается, пока трамвай-лаборатория курсирует по маршруту. Следуя карте, он отслеживает движение машин и пешеходов и тормозит, если должен уступить дорогу.

Подъезжая к нерегулируемому пешеходному переходу, трамвай сбавляет скорость и останавливается, пропуская людей. В этой части маршрута у трамвая-лаборатории особо ответственная задача — предсказать, куда и с какой скоростью будет двигаться каждый пешеход, и спрогнозировать, когда можно трогаться с места.

Среди других умений трамвая-лаборатории — автоматическое переключение стрелок. Участие человека при этом не требуется. Трамвай умеет выбирать направление на перекрестках и переводить стрелки в нужную сторону, если это потребуется. Для этого разработан специальный программный код. Такая способность есть также у беспилотного трамвая, который уже перевозит пассажиров. Она же будет и у следующих моделей. А пока трамвай-лаборатория проверяет работу систем.

«Благодаря сбору сведений при помощи трамвая-лаборатории мы можем заранее изучить участки пути, построить маршрут. Беспилотный транспорт — шаг в будущее. Он позволит быстрее передвигаться по городу, точнее соблюдать график движения, а также сделает движение предсказуемым и безопасным», — подчеркивает собеседник mos.ru.

Результаты всех отработанных ситуаций и информацию о маршруте, полученную за день, технические специалисты выгружают на сервер и сверяют. К середине ноября при помощи трамвая-лаборатории удалось собрать уже около 30 терабайт данных.

Собянин: Москва продолжает внедрение беспилотных технологий в трамвайную сетьВ столице трамваи стали проезжать перекрестки без задержки благодаря умным светофорам с видеоаналитикойОстановки в первом в России беспилотном трамвае объявляет нейроголосПассажиры оценят работу наземного городского транспорта в новом опросе

Оперативно узнавайте главные новости в официальных каналах города Москвы в мессенджерах MAX и «Телеграм».