„A jövő önvezető autóinak tökéletesítésén dolgozunk”

Telefonnal irányított parkolás, önálló sávtartás és -váltás, forgalomkövetés. Néhány BME-s újítás az autonóm járműfejlesztés területén, amelyekről a KJK oktatója beszélt.

„Több éves kutatómunka eredményeként számos innovatív fejlesztésről számolhatunk be: szakembereinkkel elektronikusan irányítható járművet alkottunk, amely sávtartó, sávváltó és járműkövető funkcióval rendelkezik. Az autó így képes a forgalmi dugókban emberi beavatkozás nélküli önálló működésre” – foglalta össze az autonóm járműfejlesztés és mesterséges intelligencia területén elért legfrissebb műegyetemi sikerekről Tihanyi Viktor, a BME Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar (KJK) Gépjárműtechnológia Tanszék adjunktusa, az autonóm járműrendszerek kutatásával foglalkozó műegyetemi EFOP pályázat szakmai vezetője.

2017-ben a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem konzorciumvezetőként a Pannon Egyetemmel és a Széchenyi István Egyetemmel közösen 1,5 milliárd forint állami támogatást nyert az autonóm járműkutatás területén végzett vizsgálatokra. (A pályázat címe: EFOP-3.6.2-16-2017-00002 Autonóm járműrendszerek kutatása a zalaegerszegi autonóm tesztpályához kapcsolódóan - szerk.) A hároméves projekt keretében együttműködő intézmények közös kutatási folyamatokat alakítanak ki, az eredményeket nemzetközi közönség előtt is szeretnék bemutatni, továbbá céljuk a programban résztvevő egyetemek kutatás-fejlesztési feltételrendszerének javítása humánerőforrás- és szolgáltatásfejlesztéssel, valamint a gazdasági szférával való együttműködésnek köszönhetően a hosszú távú finanszírozás megalapozása.

Az 1,5 milliárd forintos támogatásból a BME 750, a Pannon Egyetem 400, míg a Széchenyi István Egyetem 350 millió forinttal gazdálkodhat. A Műegyetemen az autonóm járművek alapkutatásaira, azok jövőbeni tesztelési lehetőségeinek vizsgálatára és az ezekhez szorosan kapcsolódó demonstrációs („valós”) járművekre került a hangsúly. A kutatásokat a budapesti telephely mellett a BME KJK Gépjárműtechnológia Tanszék a zalaegerszegi autonóm tesztpályán kihelyezett irodájában végzi.

A Pannon Egyetemen az autonóm járműkutatás került fókuszba, emellett erősebben van jelen a laboratóriumi tesztelés, a szimulációk és a „hardver in the loop”, azaz az eszközközpontú kutatások. A győri intézményben pedig elsősorban elektromobilitással foglalkoznak, továbbá a jövőbeli technológiák és a hajtásláncok tesztelését tűzték ki célul; ugyanakkor az autonóm járművekre is kiterjesztették kutatásaikat.

A BME további európai uniós pályázatban is részt vesz: a 2017 és 2021 között megvalósuló programban az Eötvös Loránd Tudományegyetemmel és a Széchenyi István Egyetemmel közösen működik együtt (a pályázat címe: EFOP-3.6.3-VEKOP-16-2017-00001: Tehetséggondozás és kutatói utánpótlás fejlesztése autonóm járműirányítási technológiák területén – szerk.). A partnerek a kutatói létszámot és utánpótlását ösztönző vizsgálatokat végeznek, fejlesztik a nemzetközi, szektorközi és ágazati kutatói mobilitást, továbbá a konzorciumi felek tehetséggondozó programjainak megvalósulását segítik, és támogatják e társak bekapcsolódását az Európai Felsőoktatási Térség munkájába, hozzájárulva a magyar felsőoktatási rendszer teljesítményének fokozásához. A támogatás mértéke 1,8 milliárd forint, a kutatás műegyetemi szakmai vezetője Gáspár Péter akadémikus, a BME KJK Közlekedés- és Járműirányítási Tanszék tanszékvezető egyetemi tanára.

(Az autonóm járműfejlesztéshez kapcsolódó EFOP pályázatokról a bme.hu egy korábbi összeállításában számolt be – szerk.)

„Az elméleti bázisú alapkutatások mellett törekedtünk arra, hogy elképzeléseinket ne szimulációkon, hanem valós járműveken teszteljük. Az elmúlt fél évben olyan gyakorlati vizsgálatokat folytattunk, amelyekkel a nagyközönség és a média számára is transzparenssé tettük az általunk végzett fejlesztéseket” – osztotta meg a műegyetemi oktató. Kutatótársaival élő demonstrációs előadásokra készítették fel az önvezető járműveket, amelyek révén a tudományos eredmények elismertségének növelése, a megvalósítással pedig a kutatás hatásának növelése volt a cél.

A műegyetemi kutatók az elmúlt másfél évben a maguk által fejlesztett önvezető autó különböző funkciójának tökéletesítését tűzték ki célul. Az egyik az ún. „valet parking”: a vezető egy okostelefon-applikáció segítségével üzenetet küld a járműnek, amely önállóan elhagyja például a parkolót, majd a tulajdonos által meghatározott koordinátájú helyre manőverezik. A szakemberek által fejlesztett gépkocsiban a tesztek során egyelőre ember ül a volánnál a feladat elvégzésekor, aki hiba esetén beavatkozik. (Speciális esetekben, például videokészítés közben biztonságos módon és emberi jelenlét nélkül is működött már a jármű.)

A másik fejlesztés a „traffic jam pilot”, amely magában foglal egy kamera alapú sávkövetési lehetőséget, továbbá a radar és lidar szenzoraival érzékeli a körülötte lévő járműveket, gyalogosokat és azokhoz igazítva állítja be a sebességét. A vizsgálatban részt vevő önvezető autó képes az autonóm sávváltásra is, ám a művelet indítása még a sofőr feladata indexeléssel. A végrehajtáshoz a rendszer jóváhagyása is szükséges annak függvényében, hogy van-e a szomszédos sávban közlekedési eszköz, vagy hátulról érekezik-e olyan jármű, amely kockázatossá tenné a sávváltást.

A következő újragondolt funkció az ún. „platooning”: az önvezető autó érzékeli az előtte haladó társa gps vagy egyéb vezeték nélküli kommunikációs moduljának jeleit, értelmezi azokat, majd ugyanazt az utat bejárja, mint a figyelemmel kísért jármű.

A kutatócsoport nemrég nagy hangsúlyt fektetett a „vehicle in the loop” funkció felülvizsgálatára is. A szakemberek azt elemzik, hogyan viselkedik a tesztpályán haladó önvezető autó, amely menet közben egy virtuális térben is megjelenő gyalogosokkal és különböző közlekedési objektumokkal találkozik. „Ennek a technikának az az előnye, hogy tét nélkül tesztelhetjük az autót oly módon, hogy ’becsapjuk’ a jármű érzékelő rendszerét, így a potenciális balesetek is teljes biztonsággal elkerülhetők” – mondta Tihanyi Viktor, majd hozzátette: „a traffic jam” funkció is tesztelhető ebben a virtuális térben. A műegyetemi adjunktus beszámolt még arról: munkatársaival kidolgoztak egy új, a közeljövően bevethető tesztelési módszert, amelyben az autonóm járművel már valós objektumok között, ám kontrollált körülmények mellett manőverezhetnek. A bme.hu-val megosztotta: „szoros kapcsolatban állunk a zalaegerszegi tesztpálya ottani munkatársaival, akikkel a helyszín elemeinek (pl. gyalogosok, dummy járműelemek, akadályok stb.) továbbfejlesztésén munkálkodunk, és azt elemezzük, miképpen hozhatnánk létre további, a valós életben is előforduló forgalmi szituációt az új vizsgálatokhoz”.

A kutatócsoport a közelmúltban három ízben is tartott demonstrációs bemutatót a nagyközönség előtt. Szeptember végén az V. Zalaegerszegi MobElitás és a Technology for tomorrow (A holnap technológiái) rendezvényre látogatók előtt debütált a „valet parking”, a sávtartás és -váltás funkció, továbbá a szimulált környezetben történő navigáció.

Ehhez kapcsolódva Ausztria, Szlovénia és Magyarország már korábban aláírt egy együttműködési megállapodást az autonóm és hálózatba kapcsolt járművek fejlesztéséről. (A bme.hu korábban beszámolt a közös munka jelentőségéről – szerk.) 2018 őszén a partnerek egy közös trilaterális konferencia keretében bejárták a kutatások helyszínéül szolgáló zalai tesztpályát, ahol megismerkedtek az önvezető autók új funkcióival. A továbbiakban pedig az autonóm és az offroad járművek katonai alkalmazási lehetőségeiről számoltak be a szakemberek a Magyar Tudomány Ünnepén, majd állami vezetők, katonák előtt demonstrálták a valet parking, a vehicle in the loop és a traffic jam funkciókat, amelynek híre több sajtóorgánumban is megjelent.

A közelmúltban készült el a Műegyetem legújabb, az autonóm járműfejlesztés és mesterséges intelligencia területén elért eredményeit bemutató kisfilm. A videó elkészítésének célja, hogy megismertesse a nyilvánossággal az Új Nemzeti Kiválósági Program (ÚNKP) keretében megvalósuló kutatást (címe: Artificial intelligence – SMART city – Future mobility) az MTA Számítástechnikai és Automatizálási Kutatóintézet (SZTAKI), a BME KJK és a BME Villamosmérnöki és Informatikai Kara (VIK) együttműködésében. Az alkotók törekedtek egy olyan vizuális élmény létrehozására, amely a pályaorientációs előadásokon vagy egyéb rendezvényeken is szemlélteti az egyetemen zajló szakmai munkát.

A forgatáson a BME partnere, a ZalaZONE zalaegerszegi tesztpálya munkatársai is közreműködtek, ők biztosították az autonóm járművekhez kapcsolódó egyetemi kutatásokhoz nélkülözhetetlen környezetet.

A film két főszereplője a BME KJK két munkatársa: Horváth Eszter, a Járműelemek és Jármű-szerkezetanalízis Tanszék adjunktusa és Csonka Bálint, a Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék doktorandusza. A készítők fontosnak tartották, hogy a jelenetekben feltűnő szereplők kapcsolódjanak a Műegyetemhez és hitelesen képviseljék az intézmény tudományos munkáját és kutatási eredményeit.

Tihanyi Viktor elárulta, hogy a jelenleg félidejénél tartó EFOP pályázat ütemtervében vállaltakat sikerül tartania az önvezető autók és tesztelési eljárásuk fejlesztésére vállalkozott kutatócsoportnak. A hátralévő időben az elméleti tudást megerősítő know-how bővítésén, továbbá az elméleti megfontolásokat támogató gyakorlati ismereteken túl a tesztpályához kapcsolódó feladatokon lesz a fő hangsúly. A jövőben az említett vehicle in the loop-technika továbbgondolásával valós, de kontrollált tesztpálya-elemek alkalmazásával bővítik a lehetőségeket, amelynek elméleti koncepcióját Németh Huba, a BME KJK Gépjárműtechnológia Tanszék korábbi docense dolgozta ki. „A projekt végére a cél egy komoly, átfogó szakmai program kialakítása az autonóm járművek tesztelésére vonatkozóan a zalaegerszegi tesztpálya autóipari szereplőkkel közös használatára. További terv a fejlesztéssel összefüggő műegyetemi alaptudás minél nagyobbra emelése és kamatoztatása az oktatásban. A diákok számára egyértelművé szeretnénk tenni, hogy az itt dolgozó tanárok nagyon magas szintű elméleti tudással és szignifikáns gyakorlati tapasztalattal rendelkeznek az autonóm járművek területén” – zárta a bme.hu-nak adott interjút Tihanyi Viktor.

TZS-GI
Fotó: Philip János, Zalazone