Вагон с автопилотом: петербургские трамваи подключат к нейросетям

Автор фото: Electrotrans.spb.ru

Петербургские трамваи будут оснащать искусственным интеллектом. Они станут одними из самых умных в мире, обещают разработчики.

Финальную сборку умных трамваев "Богатырь", которые закупило СПб ГУП "Горэлектротранс" (ГЭТ), "ДП" показывал в конце мая. Спустя месяц, после того как первые вагоны поступили перевозчику, он продемонстрировал на практике все те новшества, о которых производитель "ПК Транспортные системы" прежде только рассказывал.
"Трамвайный вагон для Петербурга — это самый современный вагон, который сегодня выпускает ПК ТС, — говорил журналистам в мае 2022 года коммерческий директор компании Андрей Юхненко. — В прошлом году мы рассказывали, что в Москву поставляются самые современные трамваи. Так вот сегодня трамвайные вагоны для Петербурга с точки зрения энергоэффективности превышают своего старшего брата, “Витязя”, который мы поставляли в Москву".
Последний трёхсекционный трамвай "Витязь–Москва" прибыл в столицу 7 июля, что ознаменовало завершение поставки более 500 вагонов от ПК ТС. На это ушло несколько лет. Базово московские и петербургские модели схожи, но есть и отличия. Принципиальные — у столичных трамваев нет системы активной безопасности и помощи водителю, которую прописал в техзадании петербургский ГЭТ. При этом система создана на основе искусственного интеллекта (ИИ) московской компанией Cognitive Pilot (дочернее предприятие "Сбера" и Cognitive Technologies). Петербург оказался здесь лидером не только в стране, но и в мире.

Активные системы

С этого года на серийных трамваях по заказу ГЭТ устанавливается комплекс, который включает в себя систему активной безопасности и систему контроля бодрствования водителя, связанные между собой.
В первую входят видеокамеры и радар–детектор с высокой чувствительностью, точностью восприятия и передачи информации. Программа обладает самостоятельным правом осуществлять торможение, если распознает препятствие, а водитель при этом не предпринимает никаких действий.
Система контроля бодрствования водителя следит за его состоянием и, если видит отклонения, подаёт ему соответствующий сигнал. Если водитель вовремя отреагировал и подтвердил, что не заснул, то всё идёт дальше в штатном режиме. Если же в заданное время никакой реакции от водителя не поступило, трамвай будет остановлен.
Система от Cognitive Pilot позволяет прогнозировать развитие дорожных ситуаций, оценивать вероятность столкновения и предупреждать водителя, если она появляется. При отсутствии реакции — тормозить. Также компьютер следит за соблюдением безопасного скоростного режима, не позволяя превысить скорость.
"Совместно с ПК ТС и “Горэлектротрансом” начали один из первых в мире проектов промышленного использования искусственного интеллекта для управления общественным городским транспортом. Наша система способна обеспечивать безопасность в любую погоду в любых дорожных условиях: ночь, дождь, туман, снег, ослепление светом и т. п. — и в любое время года", — говорит генеральный директор Cognitive Pilot Ольга Ускова.

Учебный процесс

Как рассказал "ДП" руководитель департамента разработки беспилотных транспортных средств Cognitive Pilot Юрий Минкин, система, установленная на петербургских трамваях, использует нейронные сети, ключевая особенность которых заключается в том, что их нужно учить. Это близко по работе к человеческому мозгу.
"Если вы хотите научить систему распознавать людей, нужно её научить этому на людях. Нужно снять много людей, в разной одежде, в разных позах, чтобы система устойчиво начала опознавать человека и не стала распознавать человека в дереве, столбе или в чём–нибудь ещё. Это довольно–таки сложный процесс. Система тщательно тестируется на полигонах, прежде чем устанавливается на трамваях, — рассказал Юрий Минкин. — Используются сети, которые начали обучаться ещё лет пять назад. Над самой трамвайной системой мы работаем уже года три, используя наработки из других наших проектов".
Работа, которую проводит Cognitive Pilot, — только часть учебного процесса. Программа продолжает обучение и после того, как оснащённые ею трамваи поступают в парки. Любая интеллектуальная автоматическая система какого–либо управления базируется на трёх китах: первый — "железо", или компьютер, второй — софт, третий — информационное обеспечение (базы данных, базы знаний, алгоритмов).
"Алгоритмам компания систему научила, “железо” и софт создала, а нам нужно вложить информационное обеспечение: прокатать по маршрутам, чтобы она запомнила, где остановка, стрелка, пешеходный переход, какие–то ещё особенности маршрута. Имея эту основную базу, трамвай едет по маршруту, распознаёт текущие обстоятельства: где человек перебегает, где светофор загорелся, где перекрыли что–то — и адаптирует своё движение условиям этой обстановки. Без этого информационного обеспечения высокоинтеллектуальная система работать не может", — пояснил "ДП" директор СПб ГУП "Горэлектротранс" Денис Минкин, отметив, что, когда искусственный интеллект всему научится, он будет позволять решать такие задачи, с которыми простые приборы справиться не могут.

Не надсмотрщик, а друг

Обучением искусственного интеллекта ГЭТ активно занимался, получив новые трамваи. При этом нужно учить и водителей. Без знаний о возможностях этой системы они будут её воспринимать как вредоносную, как надсмотрщика, который постоянно выдаёт какие–то сигналы и не даёт управлять. А если он к ней приспособится, то она может стать его другом, говорят на предприятии.
"Сейчас сложно сказать, стало легче или нет, зная, что машина (трамвай. — Ред.) может тебе помочь. Нужно выводить в город, смотреть это на маршрутах в действии. Когда всё отработается, для водителя это, безусловно, будет помощь, всякое же бывает", — поделилась водитель–наставник трамвайного парка № 7 Галина Панкова.
"Если бы мне 3 года назад сказали, что мы сможем получить такие трамваи и троллейбусы, я бы посчитал, что это фантастика. Но мы очень хорошо работаем с партнёрами, которые сперва посчитали наше техзадание фантастикой. Но заинтересовались, и это получилось", — заявил журналистам губернатор Петербурга Александр Беглов, присутствовавший при испытаниях нового подвижного состава.
Планируется, что первые трамваи с искусственным интеллектом начнут эксплуатироваться в ближайшее время. Они пойдут по маршруту № 24. Это будет первый шаг на пути к внедрению автопилота на трамваях, к тому же нынешняя система активной безопасности подлежит апгрейду.
"У нашей страны опыт создания систем автопилотирования, наверное, гораздо больше, чем во многих странах мира. Потому что хорошо была развита оборонная промышленность, в которой она давно реализуется, просто в другой форме и с другими задачами. Но с точки зрения математики и аппаратуры это те же самые системы", — считает Денис Минкин.