Az önvezető autózás jelene és jövője, illetve kapcsolata a szabványosítással

Az önvezető autózás napjaink egyik legnépszerűbb kutatási témája, a műszaki alaptudományok legaktívabb határterülete, több futurisztikus kutatásterület, pl. mesterséges intelligencia együttes fejlesztését igényli. Az önvezető autók mint robotikai rendszerek feladata az emberi autóvezetés összetett folyamatának kiváltása.

Az önvezető autó olyan autó, amelyet emberi beavatkozás nélkül, digitális technológia vezérel. Képes közlekedni a közúti forgalomban, érzékeli a környezetének részleteit, navigálja önmagát, így várhatóan kevesebb helyre van szüksége, ezért hatékonyabban hasznosítja a rendelkezésére álló útfelületet, elkerüli a közlekedési dugókat és csökkenti a balesetek valószínűségét. Miért is foglalkoznak az önvezető autók kifejlesztésével? Világszerte évente több mint egymillió ember hal meg közúti balesetekben, és a balesetek 90%-a emberi mulasztásra vezethető vissza. A humán tényező kiiktatása, közlekedési balesetben életüket vesztők számának csökkenését ígéri. Ezenkívül a mesterséges intelligenciával vezérelt hatékonyabb vezetéstervezéssel a közlekedéssel eltöltött idő, a káros anyagok, a szén-dioxid-kibocsátás csökkenése remélhető. A tét nagy, siker esetén a haszon jelentős.

Az önvezető autózás megvalósítása már a motorizáció hajnalán foglalkoztatta a tervezőket. Az amerikai Pontiac autógyár már az 1920-as években bemutatta fantomautóit, melyek vezető nélkül járták az utakat. Az autókat rádiós távirányítással vezérelték, így demonstrálták a rádiótechnika kínálta lehetőségeket. Az első igazi elektronikusan vezérelt, sofőr nélküli autó egy a Continental cég által átalakított kísérleti Mercedes-Benz volt 1968-ban. Az első igazi, számítógéppel vezérelt autókra egészen a nyolcvanas évekig kellett várnunk, ugyanakkor a kétezres évek elejéig egy nagyobb méretű furgonra volt szükség a számítási egység hordozására. Sorozatban gyártott teljesen önvezérlő autó a mai napig nem létezik. De hol is tart most az önvezérlő autózás kifejlesztése?

Az automatizáltság szintjei

A SAE (Society of Automotive Engineers) International 2014-ben szabvány formájában meghatározta az autonóm gépjárművek terminológiáját, ill. megfogalmazta azok szintjeit az automatizáltság tekintetében. Az önvezetőképességi szinteket táblázatban foglalta össze. Hat szintet (0–5. szint) állapítottak meg. A szintek alapvetően azt mutatják meg, hogy a dinamikus vezetési műveletek hogyan oszlanak meg az ember és a gép között a 0. (nincs automatizáltság) szinttől az 5. (teljesen automata rendszer) szintig. A teljes automatizáltságig alapvetően két irányt követnek a fejlesztők. Ezek a „valami mindenhol” és a „minden valahol” koncepciók. Az első „valami mindenhol” fejlesztési elv szerint az automatikus vezetési rendszerek fokozatosan fejlődve kerülnek beépítésre a hagyományos gépkocsikba, követve az táblázat szerinti lépcsőket a 0. szinttől az 5. szintig. Ezen a fejlődési úton a járművezetők egyre több dinamikus vezetési műveletet engednek át az automata rendszereknek. A másik „minden valahol” elv szerint viszont a legmagasabb szintű automatizáltságú gépjárművek egyből „bevethetők” és részt vehetnek a közlekedésben járművezető nélküli üzemmódban is a hagyományos autók mellett egészen addig, míg ki nem szorítják a régi, ill. részlegesen automatizált járműveket.

Szint

Megnevezés

Meghatározás

Kormányzás, gyorsítás/lassítás

Vezetési környezet figyelése

A dinamikus vezetési helyzetben beavatkozás

Az automata rendszer hatóköre

0.

Nincs automatizáltság

A humán járművezető végez minden vezetési műveletet folyamatosan. A jármű teljes mértékben emberi irányítás alatt áll.

Humán járművezető

Humán járművezető

1.

Gépjárművezetés támogatása

A gépjárművezetés-támogató rendszer a kormányzási vagy a fékezési/gyorsítási műveletet átveheti, ill. segítheti a biztonságosabb működtetést. Mindemellett a jármű teljes mértékben emberi irányítás alatt áll.

Humán járművezető és automata rendszer

Humán járművezető

Humán járművezető

Egyes vezetési módok

2.

Részleges automatizáltság

A gépjárművezetés-támogató rendszer vagy rendszerek a kormányzási és a fékezési/gyorsítási műveleteket egyszerre átvehetik, ill. segíthetik a biztonságosabb működtetést. Mindemellett a jármű teljes mértékben emberi irányítás alatt áll.

Humán járművezető és automata rendszer

Humán járművezető

Humán járművezető

Egyes vezetési módok

3.

Feltételes automatizáltság

Az automata járművezetőrendszer irányítja az összes dinamikus vezetési műveletet feltételezve, hogy szükség esetén a humán járművezető megfelelően reagál egy beavatkozási kérésre vagy át tudja venni a vezetési műveleteket.

Automata rendszer

Automata rendszer

Humán járművezető

Egyes vezetési módok

4.

Magas szintű automatizáltság

Az automata járművezetőrendszer irányítja az összes dinamikus vezetési műveletet, még akkor is, ha a humán járművezető nem megfelelően reagál egy beavatkozási kérésre.

Automata rendszer

Automata rendszer

Automata rendszer

Egyes vezetési módok

5.

Teljes automatizáltság

Az automata járművezetőrendszer irányít minden dinamikus vezetési műveletet folyamatosan. Minden – a humán járművezető által is kezelhető – út-, ill. környezeti körülményt képes kezelni. A jármű ember nélkül is közlekedhet.

Automata rendszer

Automata rendszer

Automata rendszer

Minden vezetési mód

A lista 0–2. szintje a vezetéstámogató rendszereket (ADAS) fedi le, melyek az emberi sofőrök mindenkori teljes figyelmét és döntéshozatalát igénylik, míg a 3–5. szinten a környezet felismerése, értelmezése, a döntéshozatal és végrehajtás már a számítógép feladata. Ennek megfelelően a 0–2. szintek hagyományos algoritmusokkal megoldhatók, jelenleg a piacon elérhető hardveres támogatás mellett, míg a 3–5. szintek a mesterséges intelligencia alkalmazását igénylik. Az autógyárak és autóipari beszállítók nagy része a biztonságos, fokozatos fejlesztés útját (valami mindenhol) követi (ma legfeljebb 2. szintű önvezető autót vehetünk a márkakereskedésekben), azonban napról napra nő azoknak a több ezer fős fejlesztő központoknak vagy akár néhány tucat fős garázscégeknek a száma, akik a teljes automatizáltságot jelentő 5. szint elérésén dolgoznak már a kezdetektől.

Az önvezérlő autózás és a szabványosítás

Az önvezérlő autók robotikai rendszerek, és a robotika szabványosításával az ISO/TC 299 Robotika nemzetközi műszaki bizottság foglalkozik, melynek magyar tükörbizottsága az MSZT/MCS 817 Ipari automatizálás bizottság. Az önvezérlő autók lehetnek robbanómotoros meghajtásúak is, de a villamos járművek terjedése, a környezetszennyező járművek visszaszorulása miatt a teljes automatizáltságot jelentő 5. szintet elérni kívánó fejlesztések már villamos önvezérlő autókat fejlesztenek. A villamos hajtás Achilles-sarka az akkumulátor, amelyek szabványosítása az IEC/TC 21 Akkumulátorcellák és akkumulátorok nemzetközi műszaki bizottság feladata. A villamos járművek szabványosítása az ISO/TC 22/SC 37 albizottság területe (magyar tükörbizottsága az MSZT/MCS 304 Közúti járművek, belső égésű motorok), az intelligens közlekedés az ISO/TC 204 Intelligens közlekedési rendszerek bizottság területe (magyar tükörbizottsága az azonos nevű MSZT/MB 911).

Források:
– Wikipédia
– Élet és Tudomány online 2018/3
– Járműipar honlap/2018/11

További információkért kérjük, keresse munkatársainkat az alábbi elérhetőségen:
szabvtit@mszt.hu

Kosák Gábor 
2019. február