Один из вариантов управления автономными машинами на перекрестках — это централизованная модель. В этом случае беспилотники подъезжают к перекрестку и связываются с центральным устройством управления. Оно анализируют информацию о состоянии каждого беспилотника по отношению к другим участникам движения и определяет оптимальные действия для каждой машины: кто должен остановиться, кто — увеличить скорость, а кто — продолжать неизменное движение. Одним из примеров такой регулировки является светофор.
Однако метод имеет недостатки, отмечают резиденты акселератора, авторы статьи «Мультиагентное планирование проезда перекрестков дорог беспилотными транспортными средствами», опубликованной в журнале «Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики». Так, при централизованном управлении системе требуется больше времени на принятие решения, если количество участников движения возрастает. Кроме того, безопасность проезда перекрестка зависит от надежности центрального устройства управления и канала его связи с беспилотниками. В результате приходится резервировать все системы управления и каналы связи. Также успешная хакерская атака на централизованное устройство может привести к полному выходу из строя системы, что будет иметь катастрофические последствия.
Устранить все эти недостатки можно с помощью децентрализованной стратегии управления автономными автомобилями. Идея заключается в том, что роботы управляются не «сверху», а устраивают «самоуправление». Машины, подъезжая к перекрестку, обмениваются данными не с централизованной системой, а между собой. Используя определенные алгоритмы, беспилотники решают, в какой последовательности они пересекают перекресток. При этом они используют специальные критерии, чтобы минимизировать время прохождения перекрестка. Например, машина должна двигаться с максимально возможной скоростью в конкретной ситуации, но при этом превышать допустимые лимиты нельзя. Главная задача — это пропустить через перекресток как можно больше беспилотников за самое короткое время. Такая система может значительно ускорить трафик, а эффективность ее работы возрастает с увеличением плотности дорожного движения.
Децентрализованная система не требует полной загрузки карт местности. При этом машины для ориентации в пространстве пользуются только техническим зрением, то есть камерой, с помощью которой могут распознавать разметку или другие маркеры направления движения. Сейчас именно такой подход разрабатывается лишь в нескольких лабораториях мира. В Массачусетском технологическом институте, например, создали компанию-лабораторию Duckietown (Утиный город), в которой тестируются аналогичные системы управления беспилотниками.
«Если провести аналогию, то при централизованном управлении на перекрестке стоит человек, который указывает людям, куда и кто идет. А при децентрализованном люди подходят к перекрестку и сами друг у друга спрашивают, в какой очередности они будут пересекать дорогу. Это технологии будущего, и под них будет разработано законодательство. Например, сейчас компании типа Tesla создают автомобили под существующие реалии. А в будущем достаточно будет выпускать автомобили с протоколом взаимодействия друг с другом и техническим зрением, и они будут отлично справляться на дорогах», — прокомментировал один из авторов проекта, тьютор кафедры безопасных информационных технологий Илья Викснин.
На Demo Day акселератора Future Technologies Илья вместе с командой представит, как эта система работает на роботах, обслуживающих склад. Плюс применения беспилотников на складе заключается в том, что они работают в закрытой системе, где постоянно есть устойчивое соединение через wi-fi и где можно проконтролировать, что все машины используют единые правила движения. Для того, чтобы узнать, какой груз нужно куда переместить, роботы будут считывать QR-коды на коробках.
