Trucks
Samochód ciężarowy wykonuje skręt w prawo i rozpędza się na prostym odcinku drogi. Wzrasta prędkość obrotowa silnika i coraz szybciej przemykają drzewa za oknami kabiny. Kierowca wyraźnie czuje wibracje powodowane nierównościami nawierzchni drogi. I nie byłoby w tym nic dziwnego, gdyby nie fakt, że wszystkie te odczucia, odgłosy, obrazy są generowane przez komputer!
„Zadaniem symulatora jest kreowanie poczucia rzeczywistości. Odgłosy i wrażenia powinny być dokładnie takie, jak w czasie jazdy pojazdem ciężarowym po rzeczywistej drodze – mówi Kristoffer Tagesson, doktorant pracujący w Volvo Trucks.
Prezentowany symulator jazdy, będący własnością VTI (Szwedzki Krajowy Instytut Badawczy Dróg i Transportu), jest uznawany za najnowocześniejszy na świecie. Aktualnie prowadzone badania mają na celu zwiększenie poziomu bezpieczeństwa współczesnych i przyszłych pojazdów. Volvo Trucks jest jednym z wielu partnerów z branży transportowej, którzy z pomocą symulatora dążą do opracowania jak najbezpieczniejszych samochodów ciężarowych.
Testy zderzeniowe są doskonałym narzędziem – są wyjątkowo widowiskowe, a jednocześnie miarodajne, jeżeli chodzi o ocenę wytrzymałości pojazdu podczas zderzenia. Ale bezpieczeństwo ruchu drogowego to coś więcej, niż tylko roztrzaskane szyby i zgnieciona blacha.
– W teście zderzeniowym możemy zobaczyć, co dzieje się w chwili zderzenia – a co zdarzyło się wcześniej? Skąd mamy wiedzieć, czy w krytycznej chwili aktywne systemy bezpieczeństwa nie rozpraszają uwagi kierowcy, tylko mu pomagają? Tutaj szuka się odpowiedzi na takie właśnie pytania – wyjaśnia Kristoffer Tagesson.
Zadaniem symulatora jest kreowanie poczucia rzeczywistości. Odgłosy i wrażenia powinny być dokładnie takie, jak w czasie jazdy pojazdem ciężarowym po rzeczywistej drodze.
Tagesson znajduje się pomieszczeniu kontrolnym, w którym szereg komputerów rejestruje sposób, w jaki kierowcy obserwują drogę i poruszają się po niej. Gromadzone są ogromne ilości danych. Jedną z najważniejszych zalet tego konkretnego symulatora, reprezentującego stosunkowo nową technologię badawczą, jest możliwość włączenia kierowcy już na wczesnym etapie prac nad nowymi produktami.
– Przy tradycyjnym podejściu należało wszystko – drogi, pojazdy i systemy bezpieczeństwa – skonstruować wcześniej. Dopiero potem możliwe było testowanie ich rzeczywistego funkcjonowania. Teraz można to robić równolegle – tłumaczy Kristoffer Tagesson.
Innymi słowy, symulator jazdy umożliwia testowanie nowych pojazdów w przyszłych środowiskach – tu i teraz. W dokładnie tego rodzaju projekt jest zaangażowany kolejny doktorant w Volvo Trucks, Peter Nilsson.
– Wykonywane tu prace dotyczące pojazdu i infrastruktury stanowią element długofalowego procesu. Dzięki symulatorowi, zdolnemu do zobrazowania praktycznie dowolnego środowiska drogowego, potrafimy optymalizować wszystkie rezultaty we wzajemnej korelacji.
Projekt Petera Nilssona nosi nazwę Safe Corridors i dotyczy oceny sposobów poszukiwania bezpiecznych korytarzy dla długich zestawów drogowych: od 27 do 34 m.
– Jestem przekonany, że do między rokiem 2020 a 2030 na drogach pojawią się już tak długie zespoły pojazdów, gdyż jest to wyjątkowo proekologiczne rozwiązanie. Wcześniej jednak musimy opracować odpowiedni system wspomagający kierowcę, ponieważ prawdziwym wyzwaniem w tym przypadku jest znajomość dokładnego położenia przyczepy – wyjaśnia Peter Nilsson.
Zatem, odpowiednio wyposażony pojazd będzie w stanie automatycznie określić bezpieczną dla siebie pozycję na drodze, bazując na danych pochodzących z drogi i jej oznakowania oraz innych pojazdów.
– Idea polega na tym, by taki autonomiczny system interweniował i przejmował od kierowcy kontrolę w przypadku wykrycia, że pojazd znajduje poza bezpiecznym korytarzem. Obecnie naszym zadaniem jest określenie, jak powinno odbywać się to przejęcie kontroli – musi to być proces naturalny z punktu widzenia kierowcy.
Niedawno w symulatorze przeprowadzono próbę, w której 20 kierowców testowało dwa różne autonomiczne systemy kierowania. Następnie kierowcy musieli subiektywnie ocenić, który system był lepszy. Pozwolono im także samodzielnie poprowadzić długi zestaw drogowy, zdając się na ich doświadczenie w wyczuciu zachowania się pojazdu na drodze.
– Następnie zarejestrowaliśmy i obiektywnie przeanalizowaliśmy, jak ci wykwalifikowani kierowcy kontrolują 30-metrowy pojazd na wymagających drogach. W przyszłości wykorzystamy te dane przy tworzeniu podstawowych założeń dla systemu bezpiecznych korytarzy i autonomicznego kierowania.
Prowadzenie tego rodzaju badań umożliwia zaawansowane technologia zaimplementowana w symulatorze. Symulator jest posadowiony na dwóch skrzyżowanych prowadnicach, co pozwala imitować wrażenie jazdy do przodu, do tyłu, a także skrętu. Dodatkowo, kabina samochodu ciężarowego może przemieszczać się w pionie. Wszystko to razem tworzy realistyczne wrażenie jazdy, zarówno w odniesieniu do reakcji układu kierowniczego, jak i drgań podwozia.
Tworząc tak szczegółowy obraz działań kierowcy możemy identyfikować potencjalne możliwości doskonalenie naszych systemów.
W kabinie rozmieszczono dziesięć kamer obserwujących zachowanie kierowcy. Pięć z nich znajduje się przy przedniej szybie, w widocznych miejscach. Kamery te działają w świetle podczerwonym i rejestrują ruchy oczu kierowcy. Dzięki temu badacze wiedzą dokładnie na co, kiedy i jak często kierowca patrzy – np. na drogę, telefon komórkowy czy system nawigacyjny.
Pięć pozostałych kamer jest starannie zamaskowanych we wnętrzu kabiny, by nie rozpraszały uwagi kierowcy. Rejestrują pozostałe istotne działania kierującego: ruchy kołem kierownicy, posługiwanie się pedałami przyspieszenia i hamulca itd.
Kolejnym ekscytującym projektem, realizowanym przez Volvo Trucks, jest próba stworzenia metamatematycznego modelu kierowcy – równania, które opisywałoby jego zachowanie. Następnie model ten byłby stosowany do oceny aktywnych systemów bezpieczeństwa.
W symulatorze zostały przetestowane także aktualnie dostępne systemy, takie jak np. Układ Ostrzegający o Niebezpieczeństwie Kolizji z funkcją Hamowanie Awaryjne. Jeden po drugim, 46 kierowców usiadło w symulatorze, nie widząc, co się wydarzy podczas testu. Po 30 minutach jazdy zasymulowano bardzo niebezpieczną sytuacją, podczas której uaktywnił się wyżej wspomniany system bezpieczeństwa.
– Takie badania pozwalają nam zbadać szybkość reakcji kierowcy na ostrzeżenie, a także sposób reakcji z pomocą i bez pomocy systemu oraz ewentualne różnice w reakcji u osób, które już mają pewne doświadczenia z danym systemem. Tworząc tak szczegółowy obraz działań kierowcy możemy identyfikować potencjalne możliwości doskonalenie naszych systemów – mówi Gustav Markkula, doktorant odpowiedzialny za projekt.
– Szansa spotkania się z kierowcami i wysłuchania ich opinii na temat naszych produktów i rozwiązań jest ważna dla mnie jako naukowca. Myślę że ma to kluczowe znaczenie dla powodzenia naszych prac”