Беспилотные транспортные средства в аэропортах и на складах

На перспективы беспилотных транспортных средств (DV) возлагалось много надежд, но после ряда громких и серьезных аварий к ним есть вопросы. Есть ли у DV шанс в области складской логистики?

DV и AGV

Существуют различия между автоматическими управляемыми транспортными средствами (AGV) и беспилотными транспортными средствами (DV). AGV ограничены в возможностях; у них много общего с поездами в том, что они следуют по заранее определенному маршруту – и только по этому маршруту. Они будут останавливаться в запрограммированных точках на заданном пути и ничего больше.

DV обладают определенной степенью автономии или способностью разрабатывать альтернативы на основе информации, уже хранящейся в их банках памяти.

Беспилотные вилочные погрузчики уже используются на складах. Однако это не автономные транспортные средства; они заранее запрограммированы или могут управляться дистанционно, что ставит их в лагерь AGV.

Двадцать лет назад, в 2004 году, DARPA – Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США – запустило первую из серии «Больших задач», призванных стимулировать разработку беспилотных и полностью автономных наземных транспортных средств. Задача заключалась в том, чтобы создать автомобиль, способный преодолеть расстояние в несколько миль по бездорожью за ограниченное время.

Первое мероприятие не имело большого успеха, но последовали и другие грандиозные испытания. Настоящий прогресс, казалось, был достигнут, когда машина из Университета Карнеги-Меллон и General Motors прошла дистанцию в 96 км менее чем за шесть часов.

С тех пор Tesla, Uber и Google тщательно протестировали и даже выпустили на рынок транспортные средства, которые, как утверждается, являются автономными – способными безопасно перевозить пассажиров без необходимости участия водителей. ANA (All Nippon Airways) опробовала беспилотный электрический автобус для перевозки пассажиров в аэропорту Ханэда в Японии, а британская компания Aurrigo разработала беспилотные «капсулы» для пассажирских перевозок в городских условиях.

Человеческий фактор

То, что выглядело как неудержимый марш в будущее беспилотных транспортных средств, перевозящих пассажиров по городским дорогам и даже автомагистралям, резко остановилось после двух аварий с участием пешеходов. Один из беспилотных автомобилей Uber убил женщину в Фениксе, штат Аризона, которая, по-видимому, сбила с толку компьютеры слежения, вытолкнув на шоссе свой велосипед, нагруженный сумками с покупками. В октябре 2023 года женщина, переходившая дорогу в Сан-Франциско, была сбита автомобилем, управляемым человеком, на пути беспилотного роботакси Cruise, который не остановился, а наехал на нее.

Ожидается, что компенсация в обоих случаях составит миллионы долларов. Эти события привели к очень глубокому переосмыслению со стороны производителей и правительств.

По данным Всемирной организации здравоохранения, возможно, иронично то, что всего две аварии могут остановить всю технологию, поскольку транспортные средства, предположительно полностью находящиеся под контролем людей, ежегодно убивают 1,2 миллиона человек во всем мире.

Что назвать безопасным?

«У меня было много дискуссий о том, каким должен быть порог безопасности для беспилотного автомобиля», — говорит доктор Сиддарта Хастгир, руководитель отдела проверки и валидации подключенных и автономных транспортных средств в Warwick Manufacturing Group (WMG), Уорикский университет, Англия. Он представляет Великобританию в техническом комитете ISO и работал с Tata Motors в Индии и с инженерами-конструкторами силовых агрегатов FEV Consulting в Германии.

«Большая часть этих дискуссий, как правило, происходит среди групп инженеров. Социологи сказали мне, что не инженеры должны определять, насколько безопасным должен быть беспилотный автомобиль. Это должно обсуждаться в обществе, чего сейчас не происходят», — говорит доктор Сиддарта Хастгир

Доктор Хастгир также отмечает, что нигде в мире не существует технологии, которая была бы на 100% безопасной. Задача состоит в том, чтобы точно определить границы шаблонов проектирования.

По его мнению, беспилотные транспортные средства (DV) на дорогах общего пользования появятся, вероятно, через десять лет, но технология, позволяющая использовать их на складах, может появиться всего через три года или даже раньше. Доступ ограничен, поездки ограничены, а цели могут быть четко определены на крупных складах или в зонах логистической обработки, а также в контролируемой зоне аэропортов.

В нужном месте, в нужное время

Компания Aurrigo уже несколько лет производит беспилотные капсулы. Первоначально они продавались как пассажирские автомобили, но компания переключила свое внимание на погрузочно-разгрузочные работы. Недавно компания объявила о так называемом «проектном соглашении» с International Airlines Group (IAG) по развертыванию и демонстрации авиационных решений для обработки багажа в международном аэропорту Цинциннати/Северный Кентукки (CVG) и о европейском контракте на управление грузовыми перевозками в аэропорту Штутгарта (STR). В испытаниях, которые, как ожидается, начнутся в марте 2024 года, будет использоваться новейший автомобиль Aurrigo Auto-Dolly Tug Mk3, автономный электромобиль, сочетающий в себе функции багажного тягача с возможностью перевозки ULD (устройства единичной загрузки). .

Об этих проектах было объявлено после того, как Aurrigo и UPS сообщили, что они сотрудничают в развертывании автономного электромобиля Aurrigo Auto-Cargo, предназначенного для перевозки тяжелых грузов на самолеты и обратно, в узле UPS в аэропорту Ист-Мидлендс, втором по величине в Великобритании. «Авто-Карго» может перевозить стандартную полноразмерную грузовую паллету или два полуразмерных ULD авиационного назначения общей массой до 7,5 тонн и буксировать за ней еще один полностью загруженный грузовой прицеп.

«В 2018 году к нам обратилась группа компаний British Airways/International Airlines и спросила, можем ли мы разработать что-нибудь для перемещения багажа и грузов по аэропорту Хитроу», — говорит Дэвид Кин, генеральный директор Aurrigo International plc.

Грузовики Aurrigo обеспечивают решение проблемы. Перевозка багажа в контролируемой зоне — гораздо менее гламурная сторона деятельности аэропорта.

Это тяжелая работа, выполняемая в любую погоду, которая может быть грязной, опасной и зачастую сложной. Короче говоря, он созрел для автоматизации и быстро стал основным целевым рынком Aurrigo. Это также предсказуемое пространство с меньшими проблемами безопасности.

Определение безопасного пространства

«Вы не увидите собаку, лошадь, человека с велосипедом, кого-то с покупками или что-то из того, на что нужно обратить внимание на дороге», — объясняет Дэвид Кин. Скорость обычно ограничивается примерно 32 км/ч.

Спрос определенно есть. Движение самолетов по всему миру вернулось на докризисный уровень, но персонал находится под давлением. Профсоюзы полны энтузиазма, поскольку беспилотные автомобили автоматизируют повседневную работу и повышают безопасность людей. DV обладает определенной степенью автономии или способностью разрабатывать альтернативы, например, если маршрут заблокирован, но он может получить доступ к альтернативам только на основе информации, уже хранящейся в его банке памяти.

Продвинутая технология

«Все здания и маршруты будут у него в голове. Когда вы поместите его на маршрут, он будет динамически воссоздавать то, что видит. Он использует несколько датчиков, включая LiDAR (обнаружение света и определение дальности)». Множество стереокамер позволяет ему анализировать путь, по которому он движется. Если он видит приближающийся к нему другой объект, механический или человеческий, он оценивает, является ли он «угрозой» или препятствием, и предпримет соответствующие действия. Он мог остановиться и пропустить другого, отрегулировать скорость или найти другой маршрут из своей памяти. Понятно, что здесь задействовано много очень сложных ИТ.

Сотрудники Aurrigo разрабатывают его по всему миру как самостоятельно, так и в партнерстве. Он работает над проектом аэропорта Штутгарта совместно с Консорциумом Digital Testbed Cargo Project (DTAC) (финансируемым Федеральным министерством цифровых технологий и транспорта Германии) под академическим руководством Института потоков материалов и логистики Фраугофера и Франкфуртского университета прикладных технологий. Проект аэропорта Ист-Мидлендс поддерживается в сотрудничестве с UPS британскими исследованиями и инновациями (UKRI) и Центром подключенных и автономных транспортных средств (CCAV). Его финансирование составляет почти 500 миллионов фунтов стерлингов.

Насколько далеко продвинулись технологии DV, стало ясно благодаря транспортному средству под названием Roborace DevBot 2.0, которое преодолело трассу подъема на холм длиной 1,16 мили на «Фестивале скорости» в Гудвуде в 2019 году в Великобритании всего за 66,96 секунды.

Эта демонстрация показала технологию, которую разработали в Aurrigo. Возможно, пройдет десять лет или больше, прежде чем DV будут приняты на дорогах общего пользования, но практическое применение в местах с ограниченным доступом уже здесь. Возможно, они пока слишком велики для складов с узкими проходами, но операции в более крупных и внешних помещениях происходят здесь и сейчас.