В МФТИ (Участник #НАУРР) разработали гибридный алгоритм управления беспилотным автомобилем

Разработка на 10-20% увеличит маневренные возможности транспортного средства и поможет избегать опасных ситуаций на дороге. Кроме того, новый алгоритм призван сделать поездки более комфортными за счет плавности управления машиной. Исследование опубликовано в IEEE Robotics and Automation Letters — международном академическом журнале, посвященном созданию роботизированной техники, а также вопросам ее взаимодействия с человеком.

Предложенное решение позволяет в процессе автономного вождения безопасно выполнять даже сложные маневры: смена полосы движения, объезд движущегося препятствия и поворот на нерегулируемом перекрестке. По словам одного из авторов разработки, директора Центра когнитивного моделирования МФТИ Александра Панова, такой подход позволяет интегрировать два плана решения задачи: постановку проблемы на высоком уровне (решение о самом маневре на дороге) и планирование движения на низком уровне (конкретные торможения и ускорения для реализации частей маневра). Совмещение этих планов дает возможность избегать выбора заведомо неосуществимых с физической и технической точек зрения траекторий движения.

«Известные существующие модели достаточно консервативны. К примеру, при планировании эти алгоритмы стремятся перестраховаться, стараясь предусмотреть все негативные сценарии. В результате зачастую технический “мозг” не решается на обгон даже в простых ситуациях. В свою очередь, предложенный подход более адаптивен и, кроме соблюдения правил, исходит из меняющейся дорожной ситуации. Его сравнение с другими базовыми методами продемонстрировало значительное сокращение времени на выполнение маневров. При принятии решения, программа ежесекундно оценивает расположение соседних объектов и прогнозирует их траектории. Затем благодаря встроенному алгоритму она из множества вариантов выбирает оптимальный и, реализуя его, генерирует порядок действий, отдавая команды на приводы», — подчеркивает Александр Панов.

Особое внимание создатели алгоритма уделили повышению уровня комфорта езды для пассажиров в автономном режиме за счет увеличения плавности вождения. Такой режим — без внезапных рывков, толчков и торможений — по мнению разработчиков, в большей степени соответствует человеческому восприятию безопасного вождения.

В ходе исследований предложенный метод был апробирован в ряде имитационных экспериментов. Их сценарии охватывали поездки по двухполосной магистрали со встречным движением и по шоссе с несколькими полосами с односторонним движением. При этом для всех участников дорожного движения задавались разные скоростные режимы.

Компьютерное моделирование продемонстрировало, что новый алгоритм позволяет управляющему устройству беспилотных транспортных средств с эффективностью, близкой к 100%, выполнять планирование маневров и реализовывать их, учитывая существующие технические ограничения и избегая недопустимых траекторий.

Источник

2024-08-13 10:33