Introducere. La 11 aprilie 2018, BMW Group sărbătoreşte deschiderea oficială a Campusului pentru Condus Autonom, moment care marchează un pas important pentru dezvoltarea sistematică a condusului complet automat şi autonom la BMW Group.
Pe parcursul ultimilor ani, în cadrul diverselor evenimente, BMW Group a demonstrat elementele de bază necesare pentru un condus automatizat de nivel ridicat, complet automatizat şi, în cele din urmă, autonom.
Încă din 2006, un BMW Seria 3 a parcursul turul circuitului de la Hockenheim complet autonom, iar BMW Group a testat prototipuri automatizate în trafic deschis pe autostrada A9 dintre München şi Nürnberg încă din 2011.
În 2014, un prototip al BMW Group a efectuat, în premieră, derapaje controlate pe Las Vegas Speedway, dovedind că este posibil şi un condus autonom foarte spectaculos.
După achiziţia unei participaţii la HERE în 2014 şi colaborările sale cu Intel, Mobileye (din 2016) şi alţi parteneri, BMW Group a dat undă verde pentru dezvoltarea BMW iNext pentru producţia de serie.
În 2021, BMW iNext va fi primul automobil din istoria BMW Group care va oferi funcţionalitate Nivel 3 în condiţii de siguranţă atunci când este condus pe autostrăzi.
BMW Group lucrează împreună cu partenerii săi la o platformă tehnologică scalabilă pentru a pune în practică un condus foarte/complet automatizat stabil şi sigur, iar activităţile de dezvoltare se vor desfăşura de acum la noul Campus pentru Condus Autonom al BMW Group.
Momentele importante de dezvoltare până în prezent:
2006: Primul Track Trainer cu condus automatizat (BMW Seria 3) parcurge circuitul de la Hockenheim pe trasa ideală.
Din 2011: Automobile automatizate de nivel înalt testate pe autostrada A9 din Germania.
CES 2014: Drift Assistant demonstrează controlul perfect al automobilului chiar şi când este condus la limita performanţelor.
CES 2015: Prevenire 360° a coliziunii şi Remote Valet Parking Assistant (asistent al parcării de la distanţă) prezentate cu BMW i3.
CES 2016: Automated Gesture Control Parking (parcare automată prin gesturi) cu BMW i3.
CES 2017: Demonstraţie de condus Nivel 4 cu BMW Seria 5 Sedan – automatizare de nivel înalt, conectat şi personalizat.
2017: O flotă de test de 40 de automobile BMW Seria 7 automatizate la nivel înalt sau complet automoatizate începe operaţiunile în Germania, SUA şi Israel.
2018: Deschiderea oficială a Campusului pentru Condus Autonom al BMW Group de la Unterschleißheim, în apropiere de München.
Acum 15 luni s-a lua decizia de a reuni toate resursele de lucru implicate în asistarea conducătorului şi condusul foarte/complet automatizat într-o singură locaţie.
Procesul de planificare şi conversia unei proprietăţi existente la Unterschleißheim, în apropiere de München, pentru a crea Campusul pentru Condus Autonom al BMW Group au fost încheiate în timp record. Noul campus oferă 23.000 de metri pătraţi de spaţii pentru birouri, spaţiu suficient pentru 1.800 de angajaţi, în timp ce zonele pentru automobile au o capacitate maximă de 500 de maşini. Când s-a căutat locaţia potrivită, infrastructura excelentă a locului, apropierea de Centrul de Cercetare şi Inovaţie BMW (BMW FIZ) şi legăturile din apropiere cu reţeaua de autostrăzi au înclinat balanţa în favoarea acestui spaţiu.
Spaţii noi – metode de lucru noi
BMW Group este de părere că salturile tehnologice necesare în domeniul asistării conducătorilor şi condusului foarte/complet automatizat pot fi făcute numai prin utilizarea unor metode de dezvoltare agilă ca factor-cheie al succesului.
Metodele de dezvoltare agile, precum abordarea Large Scale Scrum (LeSS / grămadă la scară mare), contribuie la îmbunătăţirea complexităţii provocării. Noua metodă de lucru – care implică alocarea sarcinilor la până la 80 de echipe – solicită, la rândul ei, spaţii de lucru adecvate, create special pentru acest scop în noul campus.
Dezvoltare pe baza de acumulare de date. În procesul de dezvoltare, o cantitate mare de date relaţionate trebuie mai întâi să fie colectate prin intermediul sistemului de senzori montaţi în automobile. Tipurile de senzori şi poziţionarea acestora în automobile de dezvoltare urmăresc un layout de bază, ca bază a dezvoltării. Tehnologiile lidar, radar, pe bază de cameră şi ultrasunete se combină pentru a crea o imagine a mediului. În total vor fi zeci de senzori care vor lucra împreună pentru un rezultat fiabil.
Cantităţile mari de date produse în acest proces sunt supuse apoi pregătirii inteligente. În timpul unei zile lucrătoare, un automobil de teste cu senzori pentru condus automatizat de nivel înalt colectează aproximativ 16 TB de date, în timp ce o maşină de teste dotată cu tehnologie prin senzori pentru condus complet automatizat încarcă aproximativ 40 TB. Pregătirea şi furnizarea datelor are loc în Centrul de Date care se află la aproximativ doi kilometri de Campusul pentru Condus Autonom. Procesarea de mare putere asigură că aceste date devin accesibile pentru instruirea reţelelor neuronale şi a algoritmilor de rafinare.
Acest lucru ilustrează în mod clar modul în care condusul autonom şi serviciile online asociate vor impulsiona limitele actuale în ceea ce priveşte infrastructura de stocare şi puterea de calcul.
După înfiinţarea flotei de test, alcătuită din 40 de automobile, în 2017, BMW Group adună acum datele de la senzori şi maşini în diferite moduri de trafic. Aceste date sunt necesare pentru algoritmi de validare, simulare şi învăţare automată. Flota de test va creşte în dimensiune de la 40 la 80 de automobile în 2018 şi va fi desfăşurată în Germania, SUA, Israel şi China.
Până în 2021, peste 200 de petabytes vor fi procesate în Centrul de Date. Infrastructura reţelei pentru transferul de date (2 x 100 Gbps) este de mai multe ori mai rapidă decât capacităţile actuale ale liniilor de date.
Infrastructura Centrului de Date constituie baza pentru analiza tuturor situaţiilor de condus imaginabile pentru a garanta o funcţionare sigură pe drumurile publice. Există aproximativ 100.000 nuclee CPU pentru a contribui la evaluarea datelor (într-un proces de învăţare automată) şi la simularea scenariilor de trafic.
Simularea. Scenariile de simulare care apar prea rar în viaţa reală pot fi cartografiate cât mai complet posibil. Acest lucru se face importând nivelul actual de funcţionalitate al automobilului de test într-un automobil virtual într-o lume virtuală.
Numai inteligenţa artificială face posibil condusul autonom. Aşa cum s-a constatat într-un stadiu incipient, condusul autonom nu poate fi realizat doar prin abordări bazate pe reguli. În schimb, maşinile adaptive sunt cele necesare pentru a transforma viziunea condusului autonom în realitate.
Doar cu ajutorul inteligenţei artificiale, sistemul din automobil poate obţine o interpretare inteligentă a unei situaţii date şi poate fi determinată o strategie ideală de condus.
Inteligenţa artificială este o subdisciplină IT care implică utilizarea unor algoritmi specifici pentru a rezolva problemele pentru care oamenii ar trebui să-şi aplice inteligenţa pentru a le rezolva. Inteligenţa artificială este o tehnologie-cheie pentru numeroasele aspecte ale mobilităţii actuale şi viitoare.
Există o gamă largă de aplicaţii la BMW Group. De exemplu, procesele de producţie sunt optimizate cu ajutorul inteligenţei artificiale, iar interacţiunea particulară cu clienţii a fost dezvoltată folosind limbajul natural.
Un alt domeniu de aplicare este crearea de hărţi de înaltă precizie cu conţinut dinamic, cum ar fi obstacole temporare sau niveluri actuale de trafic. BMW Group este deja activ în toate aceste domenii şi lucrează puternic pentru a le îmbina într-o experienţă ergonomică pentru utilizatori.
Inteligenţa artificială permite calculatoarelor să găsească soluţii pentru sarcini extrem de complexe care ar fi fost de neconceput în urmă cu doar câţiva ani. Dezvoltatorii de software de la BMW Group au jucat un rol substanţial în acest progres şi sunt capabili să experimenteze noile tehnologii direct în produse funcţionale.
PADS. Datele senzorilor sunt preprocesate în senzori înainte de a fi exportate la viteze de mai mulţi Gb/s şi transmise modelului de mediu, care este calculat în PAD.
Unităţile de control PAD acţionează ca un “creier” central pentru calcularea sarcinii de condus. Datele primite de către PAD includ toate datele senzorilor, precum şi datele din hărţile de înaltă precizie din back-end.
Aceste date sunt folosite pentru a calcula modelul de mediu, strategia de condus şi traiectoria. Traiectoria este, la rândul său, transferată către sistemul “Motion Control” al automobilului. Motion Control reglementează sistemul de propulsie, frânele şi direcţia automobilului. În acest caz, siguranţa şi liniaritatea mişcării automobilului sunt prioritare.
De asemenea, unităţile de control PAD se bucură de o performanţă superioară de calcul, împreună cu o securitate maximă. Capacităţile de mărime şi de performanţă ale unităţilor de control PAD fac diferenţa de la Nivelul 2 până la Nivelul 5. Producţia industrială a PAD-urilor reprezintă una dintre provocările majore de-a lungul drumului către un condus foarte şi complet automatizat.
Prezentarea Nivelului 5 la deschiderea oficială a Campusului pentru Condus Autonom al BMW Group: Prezentarea Condus Autonom oferită de BMW Group în cadrul deschiderii oficiale a campusului are în vedere funcţionalitatea şi interacţiunea cu automobilele de Nivel 4 şi Nivel 5.
Un BMW Seria 7 oferă o demonstraţie a modului în care tehnologia de condus complet automatizat poate transforma imaginea viitoare a mobilităţii personale. În cadrul prezentării, un BMW Seria 7 pleacă fără cineva la bord, fiind chemat de proprietarul său, prin intermediul unei aplicaţii smartphone.
Automobilul poate fi trimis la un punct de preluare selectat, cu smartphone-ul utilizat pentru autorizarea accesului. O altă opţiune de autentificare ilustrată ca parte a prezentării este prototipul de afişaj exterior.
Acest afişaj face posibilă deblocarea uşilor automobilului prin control tactil, ca alternativă la utilizarea aplicaţiei de smartphone. Deoarece nu va mai fi necesar ca vreunul dintre ocupanţi să fie implicat direct în misiunea de condus a automobilului (în scenariul Nivelului 5), un sistem Rear Seat Entertainment cu design special este folosit pentru a începe călătoria.
Adresa de destinaţie este transferată în prealabil automobilului prin intermediul aplicaţiei smartphone. Scaunul conducătorului rămâne gol. Datorită mecanismelor de siguranţă care au fost implementate, călătoria poate începe numai după ce toţi ocupanţii şi-au fixat centurile de siguranţă.
Deoarece nu este necesară nici o intervenţie ulterioară pe parcursul călătoriei complet automatizate, pasagerii automobilului se pot concentra pe alte activităţi şi pot explora sistemul Rear Seat Entertainment, care poate fi folosit şi pentru a iniţia opriri pe traseu. De asemenea, este posibil controlul funcţiilor automobilului, aşa cum se ilustrează prin următoarele funcţii: claxonul, intermitenţa farurilor şi blocarea/deblocarea uşilor. Odată ce s-a ajuns la destinaţie, pasagerul blochează automobilul de pe afişajul exterior, după ce maşina s-a parcat automat.
Centrul de testare “Schwabinger Tor”: BMW Group lucrează pentru a face faţă uneia dintre cele mai mari provocări cu care se confruntă toţi conducătorii: parcarea. Serviciile BMW de parcare vor fi integrate în toate modelele BMW, în timp ce o aplicaţie smartphone le va permite să fie utilizate şi în orice alt automobil.
Serviciile BMW acoperă toate aspectele parcării: găsirea rapidă a unui loc liber de parcare stradală sau într-o parcare supraetajată, rezervarea cu uşurinţă a unui loc de parcare şi plata fără numerar, precum şi parcare complet automatizată şi fără şofer (Valet Parking Service) într-o parcare supraetajată sau a unui centru comercial.
BMW consideră că un serviciu Valet Parking complet automatizat/fără şofer are un potenţial deosebit şi, prin urmare, se concntrează să ofere acest serviciu special celui mai larg spectru de clienţi.
Crearea unei oferte de produse vastă şi disponibilă pe scară largă necesită o interfaţă standardizată pentru comunicarea wireless între zonele de parcare/parcări şi automobil. Sub umbrela Asociaţiei Germane a Industriei Auto (VDA), BMW lucrează împreună cu alţi producători de echipamente originale, operatori de zone de parcare şi furnizori pentru a stabili un standard ISO în acest scop.
Anexă
Drumul spre condusul autonom – de la Nivelul 0 la Nivelul 5
Nivelul 0 descrie un automobil care se deplasează fără nici o formă a funcţiilor de asistenţă. Responsabilitatea condusului îi revine conducătorului în orice moment.
Nivelul 1: Acesta se referă la primele sisteme de asistenţă, care ajută la un condus confortabil şi sigur, cu funcţii precum tempomat, care menţin automobilul în mişcare la o anumită viteză.
Nivelul 2 (în prezent): Sistemele de asistare a conducătorului reprezintă o etapă preliminară a condusului autonom. În orice moment, conducătorul este responsabil pentru misiunea condusului.
Nivelul 3 (începând din 2021 cu BMW iNext): După atingerea nivelului 3, conducătorul şi automobilul vor putea să-şi împărtăşească responsabilitatea pentru controlul maşinii. În timpul condusului foarte automatizat în trafic care se deplasează în aceeaşi direcţie şi care este separat de traficul din sens opus, conducătorul va putea efectua activităţi secundare în automobil pentru perioade mai lungi de timp sau se va relaxa (eyes off – privirea nu trebuie concentrată către trafic). Cu toate acestea, conducătorii trebuie să fie în continuare în poziţia de a prelua din nou misiunea condusului într-un interval de timp rezonabil (câteva secunde), când acest lucru este solicitat de sistem.
Nivelul 4 (începând din 2021 cu rezerve tehnice, BMW iNext): Condus complet autonom în trafic urban şi – într-o versiune cu funcţionalitate extinsă – în trafic care se deplasează în aceeaşi direcţie şi este separat de traficul din sens opus. Dacă este necesar, conducătorul poate dormi în călătoriile pe distanţe lungi. Diferenţa principală în comparaţie cu nivelul 3: intervalul de timp pentru preluarea din nou a controlului este mult mai lung (mind off/ utilizatorul se poate concentra pe alte sarcini).
Nivelul 5 (dezvoltare în paralel cu nivelurile 3 şi 4, aşteptat să fie posibil după 2020 sub forma unor proiecte-pilot): Condus complet autonom. Pasagerii stau în automobil fără nici o implicare în condus; permisul de conducere nu este necesar (driver off/fără conducător). Presupunând că automobilul este echipat cu pedale şi volan, conducătorul poate prelua misiunea dacă îşi doreşte, dar niciodată nu va fi obligat să facă acest lucru.
