Mercedes-Benz 2025 - autonomiczna ciężarówka przyszłości

Natężenie ruch drogowego w Europie rośnie w szybkim tempie i według wszelkich prognoz wciąż będzie rosło. Przewiduje się, że w ciągu kilkunastu lat tylko na drogach niemieckich natężenie ruchu wzrośnie o 39 %.

Specjaliści od transportu i logistyki w miarę możliwości zastępują transport drogowy alternatywnymi środkami, ale w większości przypadków nie da się zrezygnować z transportu samochodowego. Dlatego inżynierowie skupiają się na rozowoju systemu transportu drogowego, tak by uczynić go z jednej strony bezpieczniejszym, a z drugiej stron tańszym i bardziej efektywnym.

O ile nie da się w nieskończoność zwiększać sieci dróg, o tyle da się znacznie poprawić ich przepustowość, np. rozwijając technologię w samochodach.

Zobacz też: Samoczyszczący się samochód

Rozwój nowoczesnych technologii w ciężarówkach Mercedes-Benz

Ponieważ zastąpienie drogowego przewozu towarów innymi środkami transportu jest możliwe tylko w ograniczonym stopniu, jedyną alternatywą staje się lepsze wykorzystanie istniejącej infrastruktury, wprowadzenie bardziej zintegrowanych systemów wspomagających i telematycznych oraz stworzenie atrakcyjniejszych warunków pracy dla kierowców. Nowe możliwości stwarzają inteligentne technologie komunikacji - Vehicle-to-Vehicle (pojazd-pojazd) oraz Vehicle-to-Infrastructure (pojazd-infrastruktura), znane też jako V2V oraz V2I. Właśnie tu naukowcy i projektanci widzą znaczny potencjał, jeśli chodzi o rozwój samochodów autonomicznych.

Prof. Sabina Jeschke, dyrektor wydziału zarządzania informacjami w budowie maszyn na uniwersytecie RWTH w Akwizgranie: "Dzięki wielu niezwykłym osiągnięciom z ostatnich dwóch lat, takim jak komputer IBM Watson czy samochód Google, rozpoczynamy nową epokę sztucznej inteligencji - a mianowicie łączność masową. Istotną rolę odgrywa tu "internet rzeczy", który reprezentuje ekspansję internetu - jego użytkownicy to już nie tylko ludzie, ale również rzeczy, przedmioty, takie jak system czujników w samochodzie, stacje klimatyczne, systemy przetwarzania danych w inżynierii produkcji i inne systemy zdolne do interakcji z otoczeniem. Na tej podstawie możliwe są całkowicie nowe formy kooperacji pomiędzy systemami technicznymi - zwłaszcza jeśli chodzi o ruch drogowy i mobilność".

Ciężarówka przyszłości Mercedes-Benz 2025 z systemem "Highway Pilot" to inteligentnie zaprojektowana, realistyczna odpowiedź na bieżącą sytuację - komunikuje się ona z otoczeniem i jeździ autonomicznie. W przyszłości łączność i zarządzanie danymi w dedykowanych pojazdach oraz pakiety usług będą decydujące dla naszych klientów.

Kierunek ten wyznaczyły dostępne już systemy wspomagające i telematyczne, począwszy od rozwiązań służących do zarządzania samochodem i flotą aż po aplikacje dla kierowcy i operatora. Dość wspomnieć o Proximity Control Assist, Stop-and-Go Assist, Active Brake Assist 3, Lane Keeping Assist, trójwymiarowych mapach systemu Predictive Powertrain Control czy usługach FleetBoard. Daimler Trucks był pionierem w rozwoju wszystkich tych produktów. Kolejnym krokiem jest ich wzajemna współpraca i rozwój w oparciu o najnowocześniejsze kamery oraz czujniki, uzupełnione przez komunikację V2V oraz V2I i mapy cyfrowe. W ten sposób ciężarówka przyszłości będzie połączona z wszelkimi aspektami jej otoczenia.

Półautonomiczna jazda już teraz jest możliwa na co dzień - wiele nowoczesnych aut potrafi samodzielnie znajdować odpowiednie miejsce parkingowe i parkować. Kierowca musi tylko operować pedałami, tak jak w przypadku systemu Active Park Assist w samochodach Mercedes-Benz. Inny przykład to Stop-and-Go Assist, który wspomaga jazdę w korkach i automatycznie utrzymuje odległość od poprzedzającego pojazdu. Klienci już dzisiaj potwierdzają przydatność tych inteligentnych systemów – chętnie zamawiają je przy zakupie auta.

Zobacz też: Samochody pojadą bez kierowców już w 2016 r.?

Ciężarówka przyszłości Mercedes-Benz 2025

Jazda autonomiczna od dawna nie jest w koncernie Daimlera terminem "science fiction" - w przypadku ciężarówek dalekobieżnych będzie możliwa w ciągu 10 lat, a bliski rzeczywistości prototyp ciężarówki przyszłości Mercedes-Benz 2025 już teraz oferuje funkcje autonomiczne. Studium bazuje na aktualnej generacji Actrosa, wiodącej ciężarówki dalekobieżnej w Europie, która od chwili premiery w 2011 roku ustanawia standardy w zakresie ekonomiki, bezpieczeństwa oraz łatwości obsługi, i wskazuje przyszłościową koncepcję jej rozwoju.

Technologiczną podstawę dla ciężarówki przyszłości 2025 z systemem "Highway Pilot" stanowi Mercedes-Benz Actros 1845 z silnikiem o mocy 330 kW (449 KM) i 2200 Nm maksymalnego momentu obrotowego. Za transfer siły napędowej odpowiada montowana seryjnie, w pełni zautomatyzowana, 12-stopniowa przekładnia Mercedes PowerShift 3.

Niezwykła, koncepcyjna naczepa Actrosa o nazwie Aerodynamics Trailer zadebiutowała już wcześniej, podczas międzynarodowych targów aut użytkowych (IAA) w 2012 roku. Zoptymalizowana aerodynamicznie, pozwala obniżyć zużycie paliwa kompletnego zespołu z ciągnikiem siodłowym do 5 proc. Połączenie naczepy z ciężarówką przyszłości 2025 pozwala perfekcyjnie wykorzystać zalety obu pojazdów.

O niezwykłych zdolnościach ciężarówki przyszłości 2025 jako pojazdu autonomicznego decyduje technologia. Zespół czujników radarowych w dolnej części przedniego pasa skanuje drogę w zakresie dalekich i bliskich odległości. Pierwszy sensor ma 250 m zasięgu i kąt detekcji 18 st., a drugi - 70 m zasięgu i kąt detekcji 130 st. Zespół ten już teraz stanowi podstawę dla działania systemów Proximity Control Assist oraz Emergency Braking Assist.

Obszar przed ciężarówką śledzi także kamera stereoskopowa umieszczona za przednią szybą, nad wspornikiem deski rozdzielczej. Obecnie jest tam zabudowana kamera mono, z której korzysta opcjonalny układ Lane Keeping Assist. Zasięg kamery stereoskopowej wynosi 100 m, jej poziomy kąt widzenia to 45 st., a pionowy - 27 st.

Kamera stereoskopowa ciężarówki przyszłości Mercedes-Benz 2025 rozpoznaje pojedyncze i podwójne pasy, pieszych, poruszające się i nieruchome obiekty oraz stan nawierzchni. Reaguje ona na wszystko, co kontrastuje z tłem, i jest w stanie precyzyjnie mierzyć odległości. "Czyta" również informacje na znakach drogowych. Poza funkcją identyfikowania obiektów i odległości - w ramach wspomagania jazdy autonomicznej - rozpoznaje też znaki poziome.

Nawierzchnia drogi po lewej i prawej stronie ciężarówki jest monitorowana przez czujniki radarowe zainstalowane po bokach, zlokalizowane nad zespołem tylnej osi. Czujniki mają 60 m zasięgu i kąt detekcji 170 st.

Zobacz też: Infiniti Q70 - nowy styl limuzyny

Połączone czujniki (w tzw. fuzji) dostarczają kompletny obraz otoczenia. Rejestrują one wszystkie poruszające się i nieruchome obiekty w pobliżu ciężarówki. Informacje z przedniego czujnika radarowego, czujników po bokach oraz kamery za przednią szybą, przetwarzane za pomocą wydajnego, wielordzeniowego procesora w centralnym komputerze, generują obraz całego obszaru z przodu i po bokach ciężarówki. Dla porównania, ludzkie oko ma 150-st. kąt widzenia, ale jego główny obszar koncentracji stanowi tylko ułamek tej wartości.

Ciężarówka przyszłości Mercedes-Benz 2025 otrzymała nową generację systemu czujników. Działają one tak precyzyjnie, że są w stanie rozpoznać nie tylko krawędź drogi oznakowaną pasami, ale również określić jej przebieg tam, gdzie sąsiaduje ona z barierami lub miękkim poboczem.

Technologia czujników i kamery jest aktywna w całym zakresie prędkości - od zera do maksymalnie dozwolonej prawem prędkości 90 km/h. Poprzez współpracę z układem kierowniczym automatycznie utrzymuje ona pojazd pośrodku pasa ruchu. System współpracuje z trójwymiarową mapą cyfrową, wykorzystywaną już w praktyce przez tempomat Predictive Powertrain Control (PPC). W rezultacie ciężarówka jest zawsze w pełni świadoma przebiegu drogi i topografii terenu. Równocześnie fuzja czujników pozwala na bieżąco określić jej pozycję.

V2V - komunikacja pojazd-pojazd

System "Highway Pilot" współpracuje z sieciami V2V oraz V2I. W niedalekiej przyszłości każdy pojazd wyposażony w takie rozwiązanie będzie w trybie ciągłym przesyłać informacje do otoczenia (CAM - Corporate Awareness Message), aby oznajmić swoją obecność. Zakres wysyłanych danych obejmuje pozycję pojazdu, model, wymiary, kierunek jazdy i prędkość, manewry przyspieszania lub hamowania oraz aktualny skręt.

Częstotliwość przekazywania informacji zależy od prędkości pojazdu i nasilenia jakichkolwiek zmian w jego ruchu. Może ona wahać się od jednej wartości na sekundę podczas równomiernej jazdy do 10 na sekundę, jeśli dochodzi do znaczących zmian parametrów jazdy. Transmisja odbywa się za pomocą sieci WLAN, z wykorzystaniem ogólnoeuropejskiego pasma G5 o częstotliwości 5,9 GHz oraz zamontowanego na pokładzie systemu ITS Vehicle Station (Intelligent Transport Systems and Services). Komunikacja pomiędzy pojazdami również jest ujednolicona w oparciu o porozumienie pomiędzy konsorcjum producentów samochodów, dostawców, organizacji publicznych oraz instytutów badawczych.

Zobacz też: Nowy Opel Vivaro II 2014

Zasięg tej nieprzerwanej komunikacji ma promień około 500 m. Pojazdy informują się wzajemnie o swoich manewrach, mogą więc reagować na nie z wyprzedzeniem. Dotyczy to np. wjeżdżania na autostradę lub dojeżdżania do korka. Każda z tych wiadomości jest certyfikowana, aby zapobiec nadużyciom. Komunikacja działa także w niekorzystnych warunkach pogodowych.

Jeśli to konieczne, raporty uzupełniane są o wiadomości DEN (Decentralized Environmental Notification), ostrzegające o nietypowych wydarzeniach, takich jak gwałtowne hamowanie, włączenie świateł awaryjnych czy przeciwmgłowych.

V2I - komunikacja ciężarówki z infrastrukturą

V2I oznacza, że wszystkie te sygnały są przesyłane również do zewnętrznych odbiorców, takich jak centra kontroli ruchu. Te mogą w rezultacie elastycznie reagować, na przykład poprzez zmianę limitu prędkości lub uruchomienie dodatkowych pasów ruchu. Wiadomości można przekazywać także w drugą stronę, do pojazdów - przykładowo, z informacją o robotach drogowych.

Jeśli następna stacja przekaźnikowa V2I znajduje się poza zasięgiem, komunikaty trafiają do innych pojazdów w formie łańcucha transmisyjnego. Przy braku dostępu do sieci WLAN transmisja odbywa się za pomocą technologii mobilnych, takich jak UMTS i GPRS.

Wszystkie dane w odpowiedniej chwili informują kierowcę o sytuacji w miejscach, które znajdują się poza zasięgiem wzroku. W rezultacie ma on zawczasu świadomość problemów mogących stanowić zagrożenie.

Zobacz też: Nowy Volkswagen Passat 2015 zaprezentowany!

Ciężarówka przyszłości Mercedes-Benz nie jest zatem odizolowana, ale w niezauważalny sposób stale komunikuje się z otoczeniem. Wysyła informacje o manewrach i parametrach jazdy do innych pojazdów i odbiera sygnały o ich ruchu. Efektu tej komunikacji nie można porównać z nawet najbardziej precyzyjnymi raportami radiowymi.

W ten sposób informacje o korkach, ich długości i czasie trwania oraz robotach drogowych trafiają do kolejnych pojazdów z wyprzedzeniem i są dostępne dla wszystkich uczestników ruchu. Połączone w sieć pojazdy reagują wcześniej, co zapewnia stabilny przepływ ruchu i efektywne wykorzystanie ograniczonej infrastruktury - lepsze niż przypadku najbardziej wyrafinowanych systemów zarządzania ruchem, jakie można obecnie wdrożyć. W przypadku poważnych problemów informacji towarzyszy automatyczna zmiana trasy prowadzącej do celu lub sugerowany objazd. W połączeniu z jazdą autonomiczną ruch drogowy będzie się więc rozwijać w systemie samokształcenia.

Usprawnienie płynności ruchu przyczyni się do wzrostu średniej prędkości transportu - bez konieczności podnoszenia istniejących ograniczeń, a jednocześnie wpłynie na obniżenie zużycia paliwa. Skorzystają na tym wszystkie strony zaangażowane w sektor przewozu towarów: operatorzy flot, kierowcy, dyspozytorzy i klienci.

Mercedes-Benz 2025 - jazda autonomiczna w praktyce

Po wjechaniu na autostradę kierowca ciężarówki przyszłości Mercedes-Benz 2025 wjeżdża na odpowiedni pas i osiąga przewidzianą prędkość 80 km/h. Następnie system aktywuje system "Highway Pilot" - wówczas pojazd przełącza się w tryb autonomiczny, a na tablicy przyrządów pojawia się komunikat "Highway Pilot active".

Ciężarówka przyszłości 2025 przemieszcza się autonomicznie niezależnie od sytuacji na drodze czy innych uczestników ruchu i nie wymaga pojazdu pilotującego – zamiast tego korzysta z łączności.

Jeśli system wykryje z przodu inny pojazd, automatycznie dostosuje do niego prędkość ciężarówki w granicach dopuszczalnego limitu i zachowa bezpieczny dystans. Zasada nadrzędnego bezpieczeństwa dotyczy także innych kierowców, na przykład aut zjeżdżających z kończącego się pasa - i tu system utrzyma odpowiednią odległość.

Zobacz też: Elektryczne auto dostawcze - Nissan e-NV200

Gdy tylko system "Highway Pilot" zostanie uruchomiony, kierowca może obrócić swój fotel w stronę wnętrza o 45 stopni, w pozycję roboczą lub relaksacyjną. W kokpicie przyszłości, zaopatrzonym w zupełnie nową konsolę w biurowym stylu, do jego dyspozycji jest tablet z połączeniem internetowym. Koncepcja kokpitu zapewnia kierowcy także większą swobodę ruchu.

Jeszcze przed wyjazdem system telematyczny służy do wprowadzenia aktualnego zadania transportowego do pojazdu - kierowca widzi je na zintegrowanym ekranie. Nawigacja pobiera adres docelowy z tzw. chmury danych i oblicza najbardziej efektywną trasę, korzystając z informacji uzyskiwanych w czasie rzeczywistym od pojazdów znajdujących się na drogach.

Połączenie między nimi sprawia, że kierowca jest zawsze poinformowany o sytuacji na trasie – przed i za ciężarówką. Dotyczy to na przykład zbliżającego się pojazdu uprzywilejowanego. System jest w stanie reagować na takie wydarzenia i na krótko opuścić pas ruchu.

W kabinie ciężarówki przyszłości 2025 to kierowca jest szefem - i zawsze musi zachować możliwość przejęcia sterów. Kokpit monitorują dwie kamery, a fotel kierowcy - dodatkowy sensor.

Nieprzewidziane są autonomiczne manewry wyprzedzania - muszą one zostać wykonane przez kierowcę. To samo dotyczy opuszczania autostrady lub zmiany pasa na rozwidleniach.

Przed wyłączeniem systemu "Highway Pilot" kierowca otrzymuje komunikat wizualny i ostrzeżenie akustyczne o powrocie do ręcznego prowadzenia ciężarówki. Może to być konieczne, jeśli nastąpi zmiana sytuacji i wystąpi potrzeba wzmożonej czujności lub przejęcie sterowania pojazdem, na przykład ze względu na roboty drogowe lub przeszkody. Funkcja jazdy autonomicznej ma status "możliwości" - kierowca zawsze może zadecydować, czy chce prowadzić sam, czy zdać się na technologię. Stosowną informację otrzymuje też, zbliżając się do odpowiedniego zjazdu. Wraca wówczas na fotel i - zupełnie jak pilot samolotu przed lądowaniem - przejmuje stery.

Źródło: Mercedes-Benz