Автомобиль — гаджет, дорога — облачный сервис: будущее автоперевозок

Как это работает сейчас

К концу 2024 года цифровые решения уже стали обыденностью на дорогах — взаимодействие современной умной трассы и автомобилей обеспечивают системы с доступом к большому количеству данных. С одной стороны, интеллектуальные транспортные системы (ИТС) помогают регулировать потоки на дорогах. Например, автоматизированная система управления дорожным движением (АСУДД) с помощью датчиков, камер и другого оборудования следит за обстановкой в режиме реального времени: аварийными ситуациями, погодными условиями, состоянием дорожного полотна. Система безбарьерного взимания платы «Свободный поток» распознает регистрационные номера, марки, модели и класс автомобилей.

С другой стороны, современные автомобили со встроенным программным обеспечением стали похожи на гаджет за счет множества «умных» функций. В процессе поездки подключенные автомобили генерируют значительное количество данных, которые получают от телематических навигационных систем, а также систем автоматизированного управления и мобильных устройств.

Таким образом, накапливается большой пласт информации, затем данные соединяются в различных системах. Эта информация делится на несколько классических слоев. Сначала идут первые, статистические, данные, которые содержат сведения о расположении дорог и объектов на них (мостов и т.д.), а также физические параметры движения. Следующий слой содержит относительно статические данные: дорожные знаки, правила дорожного движения или временные ограничения проезда, модели маршрута и объезда. Третий слой состоит из динамических данных и считывает информацию с устройств на дороге, а четвертый создает объективную картину об участниках трафика — их положении относительно друг друга и траектории движения.

С недавних пор представители экспертного сообщества стали говорить о пятом слое, содержащем информацию от коммерческих сервисов. Эти данные сейчас становятся неотъемлемой частью современных дорог и представляют новую бизнес-нишу для навигационных сервисов, платных парковок, заправок и других придорожных объектов. Собранные и помещенные в единую плоскость данные генерируют трехмерную модель трассы, а искусственный интеллект и нейронные сети позволяют рекомендовать водителю оптимальный режим движения, наиболее выгодную заправку или место ночлега.

Совместная работа ИТС в автомобиле и на дороге создает единое облако всех слоев информации. Генерируя собственные данные и обмениваясь ими с дорогой, автомобиль становится гаджетом, который не просто подсказывает водителю важную информацию, но и непосредственно влияет на управление. Объединение этих данных позволяет создавать цифровые двойники трасс, которые помогают водителям добираться до нужной точки быстрее и с комфортом, а также повышают уровень безопасности на дороге.

Чего удалось достичь

Проекты по оцифровке автомобильных дорог сейчас ведут разные страны, создаются виртуальные копии и цифровые двойники. Виртуальные копии — это, по сути, цифровые макеты улично-дорожной сети, с их помощью можно следить за содержанием дорожной инфраструктуры: полотном, светофорами, дорожными знаками и так далее. Многие страны идут именно по пути создания таких «виртуальных дорожных карт». В Эстонии, например, стартап ЕyeVi Technologies занимается созданием виртуальных копий автотрасс. Их использование позволяет оптимизировать ремонт дорог и сократить эксплуатационные расходы на содержание до 30%.

Создание виртуальной копии дорожной инфраструктуры началось летом 2024 года в Казахстане. Предполагается, что технология поможет эффективнее управлять дорожной сетью, оперативно выявлять проблемы, планировать и координировать ремонтные работы. Аналогичное решение есть и в России — система контроля за формированием и использованием средств дорожных фондов (СКДФ), в которой оцифровано 1,6 млн дорог. Цифровое решение было создано ФАУ «РОСДОРНИИ» и модернизировано концерном «Телематика». Система объединяет в себе все сведения о состоянии дорожных объектов и помогает получать достоверную информацию о расходовании средств дорожных фондов на ремонт трасс.

Также в России создаются полноценные цифровые двойники, которые содержат не только трехмерную цифровую карту дороги, но и динамические данные о дорожной ситуации в режиме реального времени. Уже существует цифровая модель инфраструктуры трассы М-11 «Нева», которую разработали эксперты ФАУ «РОСДОРНИИ» и «СофтТелематики». Завершается работа над цифровыми двойниками ЦКАД, планируется оцифровка М-12.

Цифровой двойник М-11 создан на базе технологии связи V2X (vehicle-to-everything — автомобиль, подключенный ко всему). С ее помощью подключенные автомобили могут «общаться» с другим транспортом и дорожной инфраструктурой. Например, когда есть риск столкновения двух автомобилей и один из водителей включает поворотники, вторая машина получит предупреждение о возможности опасного столкновения. С помощью технологии V2V (vehicle-to-vehicle — от одного автомобиля к другому) автомобилям подсвечивается информация о приближении скорой, при этом все сигналы дублируются напрямую из центральной системы АСУДД в машину. При резком торможении машины в плохую погоду предупреждение передается в автомобили, которые едут следом. При нарушении скоростного режима автомобиль, оснащенный устройством V2X, получит сигнал.

Технология V2X успешно применяется в разных городах мира. V2X-инфраструктурой оборудовано более 30% перекрестков Токио, в некоторых городах Индии система используется для создания «зеленого коридора» для общественного транспорта. В США для повышения безопасности на дорогах к 2036 году V2X планируется внедрить на 85% перекрестков в 75 крупнейших городах Америки.

Технология V2X применяется и на российских магистралях, например, на М-11, где помогает беспилотным и подключенным автомобилям получать информацию о текущей дорожной ситуации. В 2023 году на трассе были запущены первые беспилотные КАМАЗы, а с сентября 2024 года дорога стала полностью доступной для движения грузового беспилотного автотранспорта. Сейчас по ней курсируют 43 беспилотные автомашины, они перевезли более 400 тыс. кубометров грузов, а суммарный пробег превысил 35 млн км. Развитие беспилотного движения в России ведется в рамках проекта «Беспилотные логистические коридоры». Летом 2024 года правительство России разрешило тестировать беспилотные грузовики на М-12 «Восток» и ЦКАД. В 2025 году географию путей планируют расширить более, чем в два раза, а к 2030 году в единую сеть беспилотных логистических коридоров России планируется включить около 20 тыс. км дорог. В настоящее время почти 500 грузовых и легковых беспилотных автомобилей передвигаются по российским трассам, включая магистрали, дороги в городах, площадки складских комплексов и промышленные территории.

Переход на следующий уровень

Пока напрямую общаться с умной дорогой могут только беспилотные и подключенные автомобили. В будущем обмениваться данными с дорогой сможет любой транспорт. Мы постепенно перекидываем мостик в это будущее, создавая такую возможность для любых автомобилей уже сейчас. Концерн «Телематика» работает над созданием самого современного АСУДД на одной из дорог ГК «Автодора». Система будет подключена к мобильному приложению, поэтому участники дорожного движения смогут делиться обратной связью с умной дорогой при помощи мобильных устройств.

Такой сервис поможет сделать дороги безопаснее. Например, оперативная информация о машинах, остановившихся в правой полосе у обочины, может сократить количество аварий с фурами, которые едут в этой полосе на высокой скорости и не всегда успевают вовремя остановиться. Такие ситуации могут провоцировать и вторичные аварии, когда в уже столкнувшиеся автомобили въезжают следующие машины. Если у пользователя появится возможность мгновенно сообщить о возможной аварийной ситуации, нажав на кнопку в приложении, эту информацию сразу увидят аварийные комиссары и смогут выехать на место, даже если не сработала «ЭРА-ГЛОНАСС» из-за отсутствия фактической аварии. Также информацию в режиме реального времени увидят и водители автомобилей, следующих в этом направлении. Они смогут заранее перестроиться, сбросить скорость или изменить маршрут.

Подобные решения применяются и за рубежом. Например, в австралийском Мельбурне на улице Николсон-стрит реализуется проект Intelligent Corridor («интеллектуальный коридор») — участок длинной 2,5 км управляется программным комплексом Kapsch Mobility. Он включает систему управления городской мобильностью, а также платформы глубокого обучения и совместной обработки данных для расширенной аналитики, с помощью которых регулируется трафик улицы. Подобное решение есть и в США — в 2024 году в штате Мичиган началась работа по созданию умного шоссе между Анн-Арбором и Детройтом. Трасса будет оснащена камерами с ИИ и сенсорными блоками, система будет следить за состоянием дорожного полотна в режиме реального времени и присылать оповещения о дорожных условиях, авариях и пробках.

Динамика мирового рынка подключенного транспорта показывает, что «цифровая революция», состоявшаяся в ряде других отраслей, в автомобильной сфере еще не завершена, но она развивается и приведет к масштабным изменениям. По предварительным данным, объем мирового рынка автомобильных данных продолжит расти и к 2030 году достигнет $550 млрд. Речь идет про подключение автомобилей к ADAS (Advanced Driver Assistance Systems, «продвинутая система помощи водителю»), информационно-развлекательным и платежным системам, а также к системам мониторинга, управления автопарком, безопасности и другим решениям.

Глобальные эффекты от внедрения интеллектуальной экосистемы «автомобиль — дорога» на автомагистрали, которые отмечают эксперты, включают в себя повышение безопасности, ускорение движения и развитие коммерческих сервисов с широкой клиентской базой, нишевыми услугами и с удобной оплатой.

Развитие технологий в будущем существенно изменит транспортную систему: беспилотные автомобили станут привычным явлением на дорогах, а дальнейшие инновации могут привести к созданию транспортной метавселенной. Сейчас эти идеи могут казаться фантастическими, но работая над новыми технологиями сегодня, мы закладываем фундамент для масштабных преобразований в будущем.