Zastavit u přechodu včas. Nepřehlédnout člověka, který vychází zpoza autobusu. A dát pozor tam, kde je provoz nepřehledný i pro zkušené řidiče nebo autonomní vozidlo. Právě na takové situace se zaměřil tříletý pilotní projekt SECURE-RIDE, který byl nyní v Ostravě úspěšně ukončen.
Do projektu se zapojily společnosti CEDA Maps, INTENS Corporation (dceřiná společnost O2), univerzity ČVUT v Praze a VŠB - Technická univerzita Ostrava a také partneři Autocrypt a KATECH (Korea Automotive Technology Institute) z Jižní Koreje. Partnerem závěrečného testování výstupů projektu byl rovněž Dopravní podnik Ostrava. Testování probíhalo v uzavřeném areálu, kde bylo možné bezpečně a opakovaně prověřovat rizikové momenty – tedy přesně ty, které bývají ve skutečném provozu pro chodce a cyklisty nejnebezpečnější.
Cílem bylo ověřit, jak si vozidla, autobus a mobilní telefony dokážou včas předat varování, a zvýšit tak bezpečí těch nejzranitelnějších účastníků provozu – chodců a cyklistů. Zároveň se sbíraly důležité poznatky pro další rozvoj autonomní dopravy a od začátku se kladl důraz i na kybernetickou bezpečnost. Varování a data, která v systému kolují, musí být především chráněná, důvěryhodná a nesmí být snadno podvrhnuta či zneužita.
Když technologie pomáhá tam, kde lidské oči nestačí
Projekt stál na jednoduché myšlence: čím dřív se řidič nebo vozidlo dozví, že se v rizikovém místě pohybuje chodec nebo cyklista, tím větší je šance, že se situace obejde bez nehody. V testech se proto pracovalo se scénáři, které si snadno představí každý, kdo někdy projížděl kolem zastávky MHD nebo míjel přechod v nepřehledném místě. Jedním z příkladů bylo experimentální vozidlo s automatizovaným řízením, které jelo směrem k přechodu pro chodce. Ověřovalo se, že vozidlo dokáže na základě přijaté informace o přítomnosti chodce včas vizuálně a akusticky varovat řidiče a v kritickém okamžiku, kdy rozhodují vteřiny, aktivovat nouzové brzdění. K testování detekce chodců na přechodu byl využit také autobus Dopravního podniku Ostrava osazený chytrou kamerou a komunikační jednotkou C-ITS.
Právě v městské dopravě totiž denně vznikají situace, kdy řidič udělá všechno správně, a přesto jde o velmi rizikový moment, například když lidé vystoupí z autobusu a přecházejí vozovku, zatímco řidič auta v druhém pruhu je přes autobus nevidí. V pilotním provozu se proto ověřovalo, že autobus vybavený detekčním systémem dokáže takovou situaci rozpoznat a odeslat varování dalším účastníkům provozu. Jde o typ technologie, který může do budoucna reálně snížit riziko nehod u přechodů a zastávek.
Těžiště projektu bylo od začátku jasné: větší bezpečí pro nejzranitelnější účastníky silničního provozu. Proto byla důležitou součástí pilotu i mobilní aplikace, kterou vyvinula INTENS Corporation. Tu měli u sebe právě chodci nebo cyklisté. Aplikace umožňuje, aby se zranitelný účastník provozu stal „viditelnější“ i v místech, kde je prostředí nepřehledné – například u přechodů, složitějších křižovatek nebo tam, kde se potkává více směrů dopravy.
„V pilotu jsme poskládali dohromady celý ekosystém pro autonomní řízení dopravy: centrální prvek, který systém řídí a propojuje tok informací, C-ITS jednotky ve vozidlech a mobilní aplikaci pro chodce a cyklisty,“ popisuje Martin Volný, jednatel společnosti INTENS Corporation, která spolu s O2 v minulosti uvedené systémy úspěšně otestovala v rámci evropského projektu C-Roads. „Kromě samotného testování nejrůznějších situací, které mohou v dopravním provozu nastat, pro nás bylo stejně důležité ověřit i kybernetickou bezpečnost celého řešení. V autonomním řízení dopravy totiž musí být varování nejen rychlé, ale hlavně důvěryhodné,“ dodává Volný.
V rámci projektu vzniklo na Technické univerzity Ostrava unikátní experimentální vozidlo a paralelní simulační platforma, na kterých výzkumníci ověřovali, jak mohou pokročilé asistenční a autonomní funkce zvýšit bezpečnost dnešních aut v běžném provozu, zejména s ohledem na zranitelné účastníky – chodce a cyklisty.
„Již vyvinutou platformu pro reálné a simulační testy jsme doplnili o technologie, které umí přijímat varování z okolí, vyhodnotit rizikovou situaci a včas upozornit řidiče nebo podpořit zásah asistenčních systémů,“ doplňuje Petr Šimoník, vedoucí Mobility Lab VŠB-TUO. Vozidlo umožňuje komunikaci mezi vozidly a infrastrukturou (V2X), přesnou lokalizaci a má integrovaný nový vývojový systém. Součástí je i SW aplikace pro několik antikolizních scénářů v C-ITS prostředí. Platforma přináší konkrétní přínosy pro bezpečnost už dnes a zároveň vytváří základ pro další rozvoj kooperující, propojené a automatizované mobility (CCAM).
Aby technologie fungovaly opravdu přesně, potřebují skvěle znát prostor kolem sebe. Společnost CEDA proto v Ostravě připravila HD mapy, díky nimž bylo možné detailně a přesně popsat testované prostředí, a to včetně klíčových míst, jako jsou přechody, jízdní pruhy nebo zóny s omezenou viditelností. Právě takový „přesný obraz reality“ je důležitý pro to, aby systém správně vyhodnocoval situaci a dokázal včas upozornit na riziko.
„V CEDA Maps jsme pro pilot vytvořili vysoce přesnou HD mapu testovaných lokalit a zároveň i její modifikovanou variantu. Díky tomu jsme ověřili, že systém umí rozpoznat rozdíl mezi mapovými podklady a senzorickými daty, které mohly vzniknout neoprávněným zásahem do dat nebo infrastruktury kolem komunikace a umožní vozidlu bezpečně zareagovat,“ popisuje Radovan Prokeš, CEO a předseda představenstva ze společnosti CEDA Maps a dodává: „Tuto informaci umí systém následně reportovat do databáze hrozeb, kterou mohou využívat další systémy.“
Projekt se zaměřil také na bezpečnost dat, se kterými autonomní vozidla pracují. Auto musí vždy přesně znát svou polohu a mapy i navigační údaje musí zůstat správné a chráněné před zneužitím. Tým proto porovnával informace z různých zdrojů a vyvíjel postupy, které včas odhalí chyby nebo podezřelé odchylky. Vznikla také datová platforma, jež sbírá dopravní informace, porovnává je mezi sebou a vyhodnocuje jejich důvěryhodnost.
V projektu se kladl důraz i na to, aby si vozidla mezi sebou předávala pouze ověřené a důvěryhodné informace. Řešilo se nastavení bezpečnostních pravidel pro komunikaci C-ITS, analyzovala se možná kybernetická rizika spojená s navigací a mapovými podklady a hledaly se způsoby, jak včas rozpoznat podezřelé či chybné údaje. Cílem bylo zajistit, aby systém dokázal na nestandardní situace reagovat bezpečně a spolehlivě. Zároveň vzniklo simulační prostředí, které umožnilo nové scénáře nejprve otestovat virtuálně, a tím snížit rizika i náklady před jejich ověřením v reálném provozu. „Díky simulačnímu prostředí jsme mohli kritické situace opakovaně a bezpečně prověřovat bez toho, aby došlo k ohrožení účastníků provozu. Zároveň jsme dokázali rychleji odhalit slabá místa systému a upravit je ještě před samotným testováním v terénu,“ říká Zdeněk Lokaj z Fakulty dopravní na ČVUT.
Celý projekt měl i mezinárodní rozměr: probíhal vývoj a testování výměny informací s partnery z Jižní Koreje. Ověřovalo se, že si české a korejské části řešení dokážou vyměňovat data přes své systémy, a zároveň se zkoušelo, že korejské výstupy projektu mohou fungovat v českém prostředí a naopak. Právě schopnost „domluvit se“ napříč různými platformami je důležitá pro budoucnost chytré a autonomní mobility.
Zkušenosti z ostravského pilotu ukazují, že podobné technologie se dají smysluplně ověřovat a dál rozvíjet. Do budoucna se proto uvažuje o vytvoření testovacího polygonu v okolí VŠB – Technické univerzity Ostrava, který by umožnil další testování a vývoj v kontrolovaných podmínkách a zároveň přiblížil inovace ještě více praxi.
Tento projekt byl spolufinancován se státní podporou Technologické agentury ČR v rámci Programu DELTA2 a korejským KIAT (Korean Institute for Advancement of Technology).
Mobilní aplikace v kapse: když se do systému zapojí i chodec nebo cyklista
Experimentální vozidlo: krok k autonomii i větší ochraně chodců a cyklistů
HD mapy: přesný obraz prostředí, na který se dá spolehnout
Bezpečnost dat jako základ: aby se varování dalo věřit
Co bude dál: uvažuje se o testovacím polygonu u VŠB-TUO