Kooperacyjna koordynacja manewrów poprawia bezpieczeństwo i ułatwia zarządzanie sytuacjami w ruchu drogowym

Fot. Opel

Optymalizacja płynności ruchu drogowego, zapobieganie wypadkom oraz bezpieczniejsza i bardziej relaksująca jazda – takie były cele niemieckiego projektu badawczego o nazwie IMAGinE [Intelligente Manöver Automatisierung - kooperative Gefahrenvermeidung in Echtzeit (inteligentna automatyzacja manewrów — kooperacyjne unikanie zagrożeń w czasie rzeczywistym)], dotyczącego inteligentnej automatyzacji manewrów i kooperacyjnego unikania ryzyka w czasie rzeczywistym.
Liderem zakończonego właśnie przedsięwzięcia była firma Opel, reprezentowana przez Nikolasa Wagnera, koordynatora projektu i dyrektora ds. zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy (ADAS) w Środkowoeuropejskim Centrum Technicznym Opel Automobile GmbH. Dwunastu partnerów, w tym firmy z branży motoryzacyjnej, instytuty badawcze oraz operator sieci dróg, współpracowało od września 2016 r., rozwijając przyszłościowe i innowacyjne systemy wspomagające jazdę kooperacyjną. Poszczególne rozwiązania były następnie testowane w symulacjach oraz w prawdziwych samochodach, w tym także w modelach Opla.
– Projekt IMAGinE jest kamieniem milowym w rozwoju przyszłej jazdy kooperacyjnej – stwierdził Nikolas Wagner.
Frank Jordan, dyrektor ds. badań motoryzacyjnych i zaawansowanej inżynierii w firmie Opel/Stellantis, dodał:
– IMAGinE umożliwia zwiększenie bezpieczeństwa przy jednoczesnym ograniczeniu emisji dzięki zastosowaniu rozwiązań sieciowych do zarządzania jazdą.

Pięć obszarów badawczych dotyczących przyszłej jazdy kooperacyjnej

Obecne systemy wspomagające udostępniają informacje dotyczące bezpieczeństwa wyłącznie kierowcy danego pojazdu lub podejmują interwencje samodzielnie, ale wymiana tych informacji z innymi pojazdami uczestniczącymi w ruchu praktycznie nie istnieje. Projekt IMAGinE miał na celu poprawę łączności między użytkownikami drogi pod kątem skutecznego i błyskawicznego przeciwdziałania ryzyku wypadków. W związku z tym zespół projektu prowadził badania w pięciu obszarach:

Kooperacyjna koordynacja manewrów

W ramach projektu IMAGinE po raz pierwszy badano zagadnienie skoordynowanego planowania manewrów. Zespół projektu wykorzystywał aktualnie dostępne technologie, takie jak komunikacja V2X (pojazdy-otoczenie), a także wymianę komunikatów między samochodami osobowymi i ciężarowymi w symulacjach oraz na doświadczalnych odcinkach dróg. Kooperacyjna koordynacja manewrów poprawia bezpieczeństwo i ułatwia zarządzanie sytuacjami w ruchu drogowym.

Model środowiska kooperacyjnego

Działanie czujników w poszczególnych pojazdach jest ograniczone warunkami środowiska i pogodą. W projekcie stworzono zatem model kooperacyjny, w którym użytkownicy drogi zyskiwali lepszą ocenę sytuacji, dzięki wymianie informacji w koncepcji V2X. W ten sposób pojazdy mogły na przykład błyskawicznie otrzymywać informacje o obiektach niewidocznych dla ich kamer i czujników.

Nowe mechanizmy komunikacji

W projekcie badano nowe formaty komunikatów, rozszerzające dotychczasowe możliwości komunikacji V2X. Manewry kooperacyjne mogą być koordynowane w standardzie MCM (Manoeuvre Coordination Message). Wiadomości są przesyłane także między użytkownikami drogi, np. jako IDSM (IMAGinE Driving Strategy Message) i ITDM (IMAGinE Traffic Distribution Message). Ten drugi format umożliwia poprawę efektywności i płynności ruchu poprzez rozładowywanie jego nadmiernego zagęszczenia.

Interakcje człowiek-maszyna skoncentrowane na użytkowniku

Koncepcje wspomagania zachęcające do kooperacyjnych zachowań na drodze muszą być intuicyjne i zrozumiałe. Badania przeprowadzone wśród uczestników testów wykazały, że akceptacja takich rozwiązań jest większa, gdy użytkownik ma w pojeździe odpowiednio zaprojektowane ekrany i elementy sterowania. Opracowano zatem interfejs człowiek-maszyna IMAGinE, który informuje kierowcę o manewrach kooperacyjnych i motywuje go do kooperacyjnych zachowań.

Symulacja środowiska

Gdy w kooperacji uczestniczy coraz więcej użytkowników, wymiana informacji i poszukiwanie rozwiązań w całym systemie stają się coraz bardziej skomplikowane. Partnerzy projektu przetestowali więc koordynację manewrów w symulacjach przeprowadzanych w każdej fazie badań. Funkcje jazdy kooperacyjnej instalowano następnie w prawdziwych pojazdach, w tym w modelach marki Opel, i testowano je na poligonach doświadczalnych. (z)

IMAGinE

IMAGinE jest wspólnym projektem czołowych niemieckich producentów samochodów, dostawców, innowacyjnych małych i średnich przedsiębiorstw, instytutów badawczych oraz operatora sieci drogowej. W skład konsorcjum IMAGinE wchodzą: Opel Automobile GmbH (lider projektu), BMW AG, MAN Truck & Bus SE, Mercedes-Benz AG, Volkswagen AG, Continental Teves AG & Co. oHG, Robert Bosch GmbH, IPG Automotive GmbH, Nordsys GmbH, Uniwersytet Techniczny w Monachium, WIVW GmbH i Autobahn GmbH. Budżet projektu: 38,2 mln EUR. Projekt został dofinansowany przez Federalne Ministerstwo Gospodarki i Ochrony Klimatu kwotą 17,9 mln EUR. Projekt realizowano od września 2016 r. do maja 2022 r.