Финал соревнования беспилотных автомобилей «Зимний город» с комментариями команд

Во вторник на полигоне НАМИ прошёл финал «Зимнего города», и я никак не думал, что технологический конкурс может быть настолько неожиданным, спорным и местами даже драматичным.

Материал подготовлен Telegram-каналом «Беспилотный Запорожец».

«Зимний город» — русская версия DARPA Grand Challengе, известного соревнования, первоначально запущенного Минобороны США в 2004 году для разработки военных машин, способных самостоятельно передвигаться по пересечённой местности, полной песка, мин и нефти.

В дальнейшем конкурс трансформировался в соревнование беспилотных автомобилей в городских условиях. По сути, благодаря этому конкурсу сформировалась вся американская индустрия селф-драйвинг.

В нашей версии беспилотники должны были бороться со сложными условиями русской зимы: низкими температурами, скользким покрытием, припорошёнными снегом линиями разметки и дорожными знаками, снегопадом, мешающим системам технического зрения.

На деле на улице было +4 °С, и организаторам пришлось специально привезти на трассу снег и сделать имитацию заснеженных знаков. В конечном счёте зимний город вообще стал ночным, но об этом позже. Организаторы конкурса — РВК, «Сколково» и АСИ. Главный приз — 175 млн рублей.

Команды

Итак, в финале конкурса, который начался ещё летом 2018 года, оказались пять команд: НГТУ (Нижний Новгород), StarLine (Санкт-Петербург), «Авто-РТК» (Таганрог, Курск), «Зимний город МАДИ» (Москва) и BaseTrack (Москва).

У меня было примерно полчаса, чтобы походить по боксам перед стартом. С некоторыми из команд, например с BaseTrack и StarLine, я уже был знаком.

НГТУ

Команда из Нижнего Новгорода использует «Газель» на электротяге. Этот момент окажется важным впоследствии. Заглянуть внутрь машины возможности не было.

StarLine

Команда StarLine выбрала в качестве базы Škoda Superb. По количеству сенсоров это, пожалуй, самый мощно укомплектованный автомобиль среди всех финалистов и, наверное, самый дорогой по стоимости всего оборудования. Одних лидаров я насчитал пять штук. Виден большой опыт команды в работе с железом.

У каждой машины по правилам конкурса есть кнопка аварийного отключения и индикация одного из трёх режимов работы: красный​ — полная остановка, жёлтый — пауза, зелёный — беспилотный режим

«Авто-РТК»

Аккуратные решения по размещению оборудования, чувствуется хорошая инженерная школа.

​Да, это внешний одометр. Как я понимаю, нужен для использования инерциальной навигации

В одном из материалов про команду читал, что у них были проблемы с доступом к мозгам машины по CAN-шине, поэтому использовали альтернативные решения для контроля некоторых управляющих элементов. Видел снимок, где режимы работы АКПП переключались с помощью механического рычага.

«Зимний город МАДИ»

Команда использует Ford Focus с одним лидаром, пообщаться с командой, к сожалению, не получилось.

BaseTrack

У ребят из BaseTrack также электрическая ГАЗель. Использование электромобиля упрощает некоторые моменты при постройке беспилотника. Но у каждой медали есть обратная сторона – также, как и для команды НГТУ, это окажется важным впоследствии.

У BaseTrack особый путь. Это единственная команда, которая использует альтернативный подход к беспилотным режимам движения.

Её машина едет по жёстко прописанной заранее виртуальной траектории, как по рельсам. С одной стороны, это даёт повышенную надёжность, с другой — сильно ограничивает области применения технологии.

Условия финального конкурса

Цель соревнования — первым приехать к финишу, преодолев технологический барьер в 50 пройденных километров менее чем за три часа. Три часа — общее время с учётом возможных штрафов, которые начисляются за нарушения: превышения скорости, проезды на красный свет (+10 минут), наезды на стоп-линию (+1 минута).

Полный технический регламент и конкурсное задание можно скачать на сайте конкурса, про штрафы — на 18 странице.

Карта, подготовленная НИИ « МосТрансПроект»

50 километров были разбиты на 10 кругов, по 5 километров каждый. На каждом круге машина должна была проезжать 27 чекпоинтов (каждый раз одних и тех же) по любой удобной траектории.

Например, команда StarLine ни разу не проезжала под железным навесом, который имитировал туннель и возможно влиял на точность сигнала GPS.

Командам предоставлялась HD-карта дороги, составленная командой «Мостранспроекта», что на порядок снизило сложность задачи.

Чтобы машины могли ориентироваться в пространстве, а не быть, как человек в тёмной комнате, создана электронная карта полигона Центра испытаний НАМИ.

Карта — цифровой двойник полигона. В ней отображена вся информация о границах дорог, разворотах, ограничениях скорости, остановки, разметка и все другие данные.

Для построения карты полигона НАМИ специалисты применили три независимых подхода.

Первый: ортофотосъёмка (фотографический план местности на точной геодезической опоре, полученный путём аэрофотосъёмки) с помощью дронов, второй — лазерное сканирование местности с использованием дорожной лаборатории, третий — сбор геодезических данных координат местности с помощью GPS-приемника. Точность карты составила 3 сантиметра.

Директор НИИ «МосТрансПроект» Александр Поляков, Источник: Популярная Механика

Получается, что командам нужно было распознавать только сигналы светофоров и другие автомобили на трассе. Помимо автомобилей команд, по трассе специально ездили живые люди (их прозвали имитаторами) на дрифтовых корчах с каркасами безопасности – в основном «жиги», один Nissan 180SX и «мерин».

Эти машины нужны для были для более правильной имитации городского движения.

​Имитаторы в очереди за командой МАДИ

В каждой машине (и команд, и имитаторов) были расположены трекеры от организаторов, которые измеряли пройденное расстояние и передавали координаты машины, позволяя зрителям наблюдать за происходящим в реальном времени на большом экране. Также по полигону расставили 12 камер, показывающих основные точки трассы.

Наблюдаем за движением из центрального шатра. Спасибо команде МосТрансПроект за возможность наблюдать все в реальном времени на интерактивной карте

Мне понравилась конфигурация трассы с обилием различных объектов: железнодорожных путей, пешеходных переходов, «лежачих полицейских», участков с односторонним движением, нерегулируемых перекрестков, участков с грунтовой дорогой, проездов через парковку, кругового движения.

Трасса
Пешеход переходит дорогу

Стартовали команды одновременно, но в разных частях трассы.

Гонка

Около половины третьего прозвучал сигнал, и всё началось. Машины поехали, люди поехали, в главном шатре — команды за мониторами, на сцене комментаторы рассказывают о происходящем.

Проходит около 20 минут чистого времени гонки, я успел везде походить, немного поснимать происходящее. Появились явные фавориты — команда «Авто-РТК» и вплотную к ней двигающаяся команда StarLine. Далее шли остальные — МАДИ, BaseTrack и НГТУ.

И тут в конце первого круга на 20 чекпоинте автомобиль МАДИ останавливается, выехав на нерегулиремый перекресток после большой петли. Я отметил его на карте, назвав Перекрёсток Судьбы, (дальше вы поймете почему):

На этот перекресток автомобили выезжают после двухполосной дороги с односторонним движением. Ford МАДИ двигался по правой полосе. Очень скоро в этой полосе его догнал автомобиль команды BaseTrack и остановился, не выезжая на перекресток. Остальные команды сначала объежали образовавшийся затор по левой полосе.

МАДИ выехала на перекресток и зависла. Сразу за ней BaseTrack

Но на повторном проезде этого участка автомобиль StarLine, двигаясь по левой полосе, внезапно остановился, не доезжая полтора корпуса до BaseTrack.

Внезапно остановившийся StarLine

За автомобилем StarLine появилась Kia «Авто-РТК». Увидев в своей полосе препятствие в виде машины StarLine, Kia перестроилась в правую полосу. И наткнулась там на уже стоящий BaseTrack (который, напомню, остановился из-за застывшего автомобиля МАДИ).

После этого машина «Авто-РТК» попыталась перестроиться обратно в левую полосу, проехав между стоящими StarLine и BaseTrack. В принципе места там хватало, и водитель-человек выполнил бы маневр, но алгоритмы выбрали острожный путь: не рисковать, и автомобиль остановился по диагонали между на двух полосах.

В конце концов в хвост пробки по правой полосе подъехала «Газель» команды НГТУ и теперь уже встали все беспилотники окончательно.

После длительного простоя стало понятно, что само по себе в беспилотном режиме уже ничего не произойдет, машины перевели в жёлтый режим паузы, и команда судей стала решать, что делать. У судей вообще была в этот день самая сложная работа.

После обсуждений решили дисквалифицировать команду «Авто-РТК», так как после окончания именно маневра Kia оказались заблокированы обе полосы и дальнейшей движение по трассе стало невозможным. В этом конечно есть своя логика, нужно детальнее изучать технический регламент соревнования, чтобы оценить, насколько решение было справедливым.

Мне оно не понравилось по нескольким причинам, по-моему нужно было дисквалифицировать команду МАДИ, так как:

  • Во-первых, именно из-за её машины оказались заблокированы остальные.
  • Во-вторых, хотя машину МАДИ изначально можно было объехать по другой полосе, Ford МАДИ находился на перекрестке без движения, что нарушает ПДД и не является стандартной дорожной ситуацией.
  • В третьих, дисквалификация «Авто-РТК» ничего бы не изменила. Было ясно, что машина МАДИ стоит намертво, автомобиль BaseTrack не сможет продолжать движение из-за особенностей технологии (их машина ездит по виртуальным рельсам, жестко заданной траектории), пока не сдвинется машина МАДИ, автомобиль StarLine по каким-то причинам не собирался продолжать движение по левой полосе, а у стоявшего в хвосте НГТУ даже не было вариантов.

Итак, в ручном режиме убирают Kia «Авто-РТК», автомобили переводят из жёлтого режима технической паузы в зелёный режим беспилотного движения, и... ничего не происходит. Автомобиль МАДИ продолжает стоять, за ним вплотную стоит ГАЗель BaseTrack, чуть подальше на левой полосе Škoda StarLine, в правой — «Газель» НГТУ.

В какой-то момент StarLine начинает движение задним ходом, потом останавливается и ныряет в правую полосу, вклиниваясь перед НГТУ. Теперь точно всё, больше эта пробка с Перекрёстка Судьбы никуда не сдвинется.

Пробка из беспилотных автомобилей

Идёт долгое время ожидания, судьи спорят, пытаются принять решение. Чистого времени гонки прошло около 50 минут, но реального времени ожидания со всем включённым оборудованием — несколько часов.

​Ничего не происходит
Темнеет​

Время 17:00, уже совсем темно, ухожу на обед. Тут кому-то по рации сообщают, что в 18:00 будет полный рестарт конкурса с сохранением пройденной дистанции и прошедшего чистого времени.

Рестарт

Помните, я писал, что команды BaseTrack и НГТУ используют электрические машины? Так вот, час движения и несколько часов в режиме ожидания со всем включённым оборудованием привели к тому, что у команд уже не оставалось запаса энергии, чтобы проехать дистанцию доконца после рестарта.

Поэтому командам пришлось отказаться от участия в рестарте конкурса и подавать аппеляцию, так как, по их мнению, в связи с рестартом был нарушен технический регламент.

Я не знаю, почему в рестарте не участвовала команда «Авто-РТК»: или потому, что их ранее дисквалифицировали и не допустили к рестарту, или потому, что они сами по каким-то причинам отказались.

Итак, в 18:20 звучит стартовый сигнал, оставшиеся машины: Ford МАДИ и Škoda StarLine, начинают движение.

​Поехали

Машины едут в хорошем темпе, но StarLine — явный фаворит. Через несколько кругов Ford останавливается перед светофором, пропускает один зелёный, потом второй... За машиной собирается пробка, две машины с имитаторами, после — беспилотник StarLine.

​Снова проблемы с проездом у МАДИ

Возможности объехать Ford, не нарушая ПДД, нет, встречка отделена сплошной. Судьи дают, кажется, три минуты на возобновление движения.

​Ford освещён зелёным сигналом светофора, на который он не реагирует

Ситуация не меняется, команду МАДИ дисквалифицируют. В ручном режиме машину увозят с трассы. Теперь остаются только Škoda StarLine, несколько машин имитаторов и технологический барьер.

В одиночестве

В очень хорошем темпе, проезжая пятикилометровые круги меньше чем за 15 минут, автомобиль StarLine уверенно движется к преодолению технологического барьера и главному призу в 175 млн рублей.

В таком режиме проходит больше часа, всем становится очевидно, что гонка близится к понятному финалу. Возросший темп прохождения трассы по отработанной траектории позволяет предположить, что автомобиль приедет к финишу с хорошим запасом в 30–40 минут.

Внезапно объявляют техническую паузу по просьбе судей. Оказывается, даёт сбой оборудование, предоставленное организаторами, и трекер в машине StarLine периодически теряет сигнал.

​Очередная замена трекера

Замена трекера, двухминутная готовность, и гонка продолжается. Снова проблемы с трекером, опять замена. Все немного волнуются, предвкушая скорый торжественный финал.

Снова звучит сигнал технической паузы, но на этот раз дело не в трекере, что-то произошло на Перекрёстке Судьбы. Выходим из шатра, двигаемся по мосту в сторону перекрёстка вдоль трассы.

Чем ближе подходим, тем выше напряжение, кто-то говорит об аварии. Инстинктивно переходим на бег, достигаем места. ДТП! Škoda воткнулась «мордой» между двух бетонных блоков. Помят и расколот бампер, немного крыло, погнуто крепление лидара.

Вызывают эвакуатор с манипулятором, он не может проехать к месту происшествия, обе полосы заблокированы остановившимися машинами имитаторов.

Один из имитаторов пытается открыть водительскую дверь дверь «жиги», её заклинило, кто-то кричит на него, чтобы поскорее убрал машину, он пролезает через пассажирскую дверь.

К этому моменту приезжат второй эвакуатор на всякий случай, потому что кажется, что машина висит передом на бетонном блоке. Манипулятор сдвигает блок, команда отгоняет машину.

Собираются судьи, команда с инженерами на борту проезжает несколько десятков метров, проверяет и настраивает оборудование, вероятно, отключает передний лидар.

Команда сообщает о готовности продолжать участие в соревновании. Люди вокруг не понимают, возможно ли это в соответствии с техническим регламентом. Все наблюдали, как сняли команду «Авто-РТК» за остановку, потом команду МАДИ, неужели разрешается продолжить движение после ДТП?

Основной удар пришёлся на левую переднюю часть​

Оказывается, да. Несмотря на аварию и повреждения, автомобиль продолжает движение, проезжает итоговые 50 километров с чистым временем в 2 часа 47 минут и останавливается.

Историческая секунда — на одометре 50 мучительных километров​
Команда StarLine после финиша

Уже позже все узнают, что по решению судей команда получила штрафов на 73 минуты и, таким образом, не преодолела технологический барьер.

«Зимний Город» 2019 года остаётся без победителя.

​Зимний город стал ночным

Апдейт: материал дополнен комментариями команд

На первых кругах возникла дорожная ситуация между несколькими БПТС, что привело к очень затянувшейся технической паузе в режиме беспилота. Это значит машина стоит, оборудование работает. Через 2,5 часа споров между судьями и участниками насчёт дисквалификаций и ПДД, так и не было однозначного решения.

Объявили полный рестарт. Такого не было предусмотрено нигде. К этому моменту заряд батарей для оборудования у нас был мягко говоря недостаточным для ещё трех часов в беспилотном режиме. Отложить старт, чтобы дать нам время на зарядку, возможности не было. В связи с этим, мы были вынуждены отказаться от рестарта из соображений безопасности. <…>

Мое мнение на будущее - формат мероприятия нужно менять, снижая уровень риска срыва конкурса, дробить его на части, а не делать ставку на один единственный момент, который с большой долей вероятности пойдёт по бороде. А судейство должно больше опираться на опыт разработчиков, решение спорных ситуаций только в контексте ПДД – утопия. <…>

Работы продолжаются, а мораль здесь такова, что даже если за рулём никого нет, надо оставаться людьми.

Ксения Шашкина, команда НГТУ

Автомобиль попал в аварию при повороте на участке загородной трассы. Загрязнение радиоэфира вызвало скачок локализации, который система управления компенсировала, но со временем накопилась ошибка, которая и привела к отклонению от маршрута и неудачной попытки на него вернуться.

Проехать в беспилотном режиме все 50 км стало для нас личным вызовом и отличной возможностью протестировать разрабатываемые беспилотные технологии. Отметим, что проведение такого конкурса способствует ускорению процесса разработки и формированию рынка беспилотного транспорта.

В ближайших планах компании - пройти сертификацию беспилотного автомобиля в начале 2020 года и начать тестирования на дорогах общего пользования в Санкт-Петербурге и Ленинградской области.

Борис Иванов, руководитель проекта “Беспилотный автомобиль StarLine”

Зимы, к сожалению, не было. Даже дождя не было. Было просто промозгло. <…> Потратив почти три!!! часа на попытки найти правовой выход из тупиковой ситуации, организаторы приняли решение устроить полный рестарт, что, конечно, не позволял регламент конкурса, а главное, что наш электроавтомобиль за 5 км дистанции и почти три часа ожидания в пробке в полной боевой готовности, уже не имел достаточного заряда батарей для полного прохождения дистанции. Мы были вынуждены подать апелляцию на это решение и не выходить на старт нового заезда. Аналогично поступили еще две команды. На мой взгляд, на этом конкурс был закончен. <…>

Резюме:

1. Теперь уже точно очевидно, что BaseTracK способен решать задачи автономного движения наравне с классическими дорогостоящими технологиями.

2. Имея альтернативный и разумный технологический подход, всего за один год можно догнать, а может, и перегнать компании с огромными бюджетами.

3. Тех, кого не было в финале Зимнего Города, нет на карте разработчиков России. Пиар не имеет ничего общего с реальным автономным движением под взором судей и журналистов.

4. Государственное финансирование организаций, не принимающих участие в технологических конкурсах, организованных тем же государством, кажется очень нелогичным.

Андрей Вавилин, CEO BaseTrack

Мы с самого начала конкурса занимали простую, и на наш взляд правильную позицию - победит не тот, кто преодолеет барьер или приедет первый, а тот кто сможет коммерциализировать накопленные в ходе конкурса компетенции.

От рестарта отказались по многим причинам. Решение судей считаем ошибочным, практика это показала. Были высокие шансы победить, и если бы это произошло ситуация стала бы еще сложнее и вылилась бы в бесконечные протесты и разбирательства. Ну и самое главное - в рестарте не было ничего, что соответствовало бы принципам честной игры.

Мы подали официальный протест, в котором изложили свою позицию. Рестарт противоречит регламенту конкурса, единственное правильное решение было подождать 2 часа и зафиксировать тот результат который реально был – стоящие в заторе машины.

Конкурс позволил нам собрать одну из лучших в стране команд, обладающую уникальным набором кросс-компетенций и наша задача на следующий год – направить эти компетенции на создание линейки уникальных продуктов и сервисов в области интеллектуального транспорта и систем помощи водителю.

Результат этой работы и есть реальный KPI проекта АВТО-РТК.


Павел Бутов, главный конструктор Авто-РТК

P. S.

Когда в Штатах, 14 марта 2004 года, стартовал первый конкурс DARPA Grand Challenge, ни одна из команд не доехала до финиша трассы длиной в 150 миль (около 240 километров). Лучший результат показала команда из Университета Карнеги — Меллон на автомобиле Humvee, и он составил всего лишь скромные 7,3 мили (около 11 километров).

Но всего лишь через год, на следующем конкурсе, всю дистанцию преодолели сразу пять машин, причём первые четыре — с минимальной разницей во времени: 6:54, 7:05, 7:14, 7:30!

Люди, участвовавшие в этих конкурсах, впоследствии основали важнейшие компании в индустрии, например проект Chauffeur, всем известный сейчас как Waymo, подразделение Google по беспилотным технологиям.

Жизнь — неидеальная, но очень интересная история.

Огромная благодарность пресс-секретарю МосТрансПроекта Марине Курганской за приглашение на событие.

Материал подготовлен Telegram-каналом «Беспилотный Запорожец». Связь с автором — Facebook или Тelegram.

0
13 комментариев
Написать комментарий...
Syzygy

Нда, уровень организации ниже плинтуса.

Ответить
Развернуть ветку
Igor Antarov

Уровень организации, кстати высокий. И трасса, и подготовка препятствий, систем учета - все это стоит больших усилий.  — А вот умение разруливать нештатные ситуации, - да, к сожалению, пока не очень. 

Ответить
Развернуть ветку
Alexey Remizov

т.е. в США с 2005 года пытаются сделать беспилотник для общего пользования, прошло 14 лет? хотя тогда 5 разных проехало?!

Ответить
Развернуть ветку
Kirill Smolin

Там есть лимит времени и в него никто пока не уложился. Важно не только придти к финишу первым, но и уложиться во время иначе победителя нет.

Ответить
Развернуть ветку
Alexey Remizov

наверно, но все же.

если у них есть машины с 2005 года, которые немного медленно, но сами ездят.. то почему в 2019 года  на серийных машинах есть только автопилот "я умею ездить по полосам и по радару и парктроникам скорость устанавливать", но нет серийных машин которые ну хотя бы близко к "задал адрес, вези"?

Ответить
Развернуть ветку
Kirill Smolin

Потому что при обилии всех датчиков и сенсоров и навигаторов машина сама не справится в ситуации когда стрелку на светофоре закрывает от обзора еще один столб, или знак и разметка в таком говне, что чтобы их понять машине сперва придется выпускать мини дронов которые их почистят...

Ответить
Развернуть ветку
Viktoria Shablova

ездят уже.
Статья на конец мая 2019 года. В Лас Вегасе беспилотники уже перевезли 50 тысяч пассажиров.
https://mashable.com/article/lyft-self-driving-cars-las-vegas-50000-rides/

Ответить
Развернуть ветку
Alexey Remizov

это не серийные машины... это опять обвеска.. почему на серийных с завода за 15 лет ничего нет?

Ответить
Развернуть ветку
Oleg Sokolukhin

Ретрофит в бпа более перспективен, для оем производств нужны всякие стандатны, подтверждения и этот гребаный ISO 26262

Ответить
Развернуть ветку
Igor Antarov

Тесла серийно со всеми сенсорами. По трассе с обгонами и перестроениями на другие шоссе - везет сама.  Подождите пару лет, обновит прошивку и будет и в городе. 

Ответить
Развернуть ветку
Кирилл Казаков

Не могли бы немного конкретизировать заголовок? Например, добавить, что это конкурс беспилотников. Сейчас не очень понятно, о чем речь.

Ответить
Развернуть ветку
Ivan Brazhnikov

Какой-то burnout

Ответить
Развернуть ветку
Анекдот Иванович

Тесла ездит в беспилотном режиме . Это серийный автомобиль

Ответить
Развернуть ветку
10 комментариев
Раскрывать всегда