Nowy oprogramowanie zwiększa bezpieczeństwo pojazdów autonomicznych w sytuacjach drogowych

Techniczny Uniwersytet Monachium (TUM) opracował nowe oprogramowanie, które poprawi bezpieczeństwo pojazdów autonomicznych w sytuacjach drogowych. Oprogramowanie jest w stanie dokonywać przewidywań dotyczących sytuacji drogowych i działa niezwykle szybko, dokonując przewidywań co milisekundę.

To oprogramowanie będzie przydatne w sytuacji, na przykład, gdy pojazd autonomiczny napotka inny pojazd i pieszych jednocześnie. Ten scenariusz wydaje się nieprzewidywalny, a doświadczeni kierowcy musieliby zwrócić uwagę na wiele różnych czynników.

Badania zostały opublikowane w Nature Machine Intelligence, pt. „Użycie weryfikacji online w celu zapobiegania wypadkom spowodowanym przez pojazdy autonomiczne”.

Zapewnienie bezpiecznego oprogramowania

Matthias Althoff jest profesorem systemów cyber-fizycznych na TUM.

„Te rodzaje sytuacji stanowią ogromne wyzwanie dla pojazdów autonomicznych sterowanych przez programy komputerowe”, mówi Althoff. „Ale jazda autonomiczna zyska akceptację ogółu społeczeństwa tylko wtedy, gdy można zagwarantować, że pojazdy nie będą zagrażały innym użytkownikom dróg – niezależnie od tego, jak skomplikowana jest sytuacja drogowa”.

Jednym z głównych wyzwań związanych z rozwojem oprogramowania dla pojazdów autonomicznych jest zapewnienie, że nie spowoduje ono wypadków.

Oprogramowanie, które zostało opracowane przez zespół w tym Althoffa w Monachijskiej Szkole Robotyki i Sztucznej Inteligencji na TUM, jest w stanie ciągle analizować i przewidywać zdarzenia drogowe podczas jazdy. Działa ono przez rejestrowanie i ocenę danych czujników pojazdu co milisekundę, a oprogramowanie jest w stanie dokonywać przewidywań i obliczeń dla wszystkich możliwych ruchów dla każdego uczestnika ruchu. To zależy od uczestników, którzy przestrzegają przepisów ruchu drogowego, co powoduje, że system jest w stanie przewidywać 3-6 sekund do przodu.

Gdy system określa te przyszłe sekundy, decyduje o możliwych ruchach dla pojazdu autonomicznego, jednocześnie obliczając ruchy awaryjne w przypadku niebezpiecznej sytuacji. Ze względu na ten awaryjny aspekt oprogramowania, często system podąża tylko trasami, które nie przedstawiają żadnych przewidywalnych kolizji, gdzie wymagany jest manewr awaryjny.

Dawniej uważane za niepraktyczne

Powodem, dla którego zajęło to tak długo, aby opracować system taki jak ten, jest to, że tradycyjnie był on uważany za czasochłonny i mniej praktyczny niż inne rozwiązania. Jednak zespół badaczy udowodnił teraz jego skuteczność i sposób wdrożenia.

Uproszczone dynamiczne modele są wykorzystywane do obliczeń, a analiza osiągalności pomaga obliczyć przyszłe ruchy drogowe. Ponieważ zajmuje to tak dużo czasu, aby obliczyć wszystkich użytkowników dróg i ich cechy jednocześnie, zespół skoncentrował się na uproszczonych modelach, aby przyspieszyć proces. Te modele są zarówno matematycznie wykonalne, jak i mają większy zakres ruchu niż rzeczywiste, i pozwalają na eksplorację dużej liczby możliwych kombinacji.

Zespół opracował następnie model wirtualny na podstawie rzeczywistych danych ruchu drogowego, które zostały zebrane podczas testowych jazd z pojazdem autonomicznym, co zapewniło środowisko ruchu drogowego do testowania systemu.

„Korzystając z symulacji, byliśmy w stanie ustalić, że moduł bezpieczeństwa nie powoduje żadnej utraty wydajności w zakresie zachowania jazdy, przewidywania obliczeń są prawidłowe, wypadki są zapobiegane, a w sytuacjach awaryjnych pojazd jest wyraźnie zatrzymywany w bezpiecznym miejscu”, mówi Althoff.

Nowe oprogramowanie jest najnowszym przykładem postępów w dziedzinie pojazdów autonomicznych i jest dalszym dowodem możliwej skuteczności tego, co kiedyś było uważane za niepraktyczne rozwiązania.