Найти статью
Платунинг
Плату́нинг (англ. platooning, также встречается как фло́кинг — англ. flocking) — способ автоматизированного управления группой транспортных средств в транспорте.
Основная цель платунинга — увеличение пропускной способности дорог посредством использования автоматизированных дорожных систем[1].
Технология платунинга сокращает дистанцию между автомобилями или грузовиками с помощью электронного, а иногда и механического, соединения. Это позволяет транспортным средствам синхронно ускоряться или тормозить. Система также уменьшает необходимую дистанцию между машинами, устраняя человеческий фактор реакции.
Внедрение платунинга может потребовать приобретения новых транспортных средств или модернизации существующих. Водителям, вероятно, потребуется специальное разрешение, учитывая новые навыки и ответственность ведущего автомобиля.
Умный автомобиль с элементами искусственного интеллекта способен автоматически присоединяться к колонне и покидать её. Предлагаемые автоматизированные дорожные системы предполагают самоорганизацию машин в колонны по 8—25 транспортных средств.
Потенциальные преимущества
- Улучшенная экономия топлива благодаря сокращённому аэродинамическому сопротивлению и снижению необходимости в ускорениях и остановках для поддержания потока. По данным автопроизводителей, таких как Volvo Trucks, экономия может достигать 10 %[2];
- Снижение загрузки дорог;
- Уменьшение времени в пути в часы пик;
- Во время длительных поездок по автомагистралям возможно почти полностью автономное следование без вмешательства водителя;
- Зарядка транспортных средств друг от друга во время движения[3].
Потенциальные недостатки
- Некоторые системы оказывались уязвимы — есть случаи взлома платунинговых колонн с дистанционным управлением, что создавало опасные ситуации[4][5][6];
- Водители теряют прямой контроль над вождением, опираясь на программное обеспечение или ведущего колонны;
- Снижение концентрации водителей, невозможность быстро среагировать при сбое аппаратуры или ПО;
- Низкая дистанция между машинами не позволяет реагировать на опасности при отказе системы;
- Платунинг возможен только при наличии достаточного числа транспортных средств с совместимым программным обеспечением, что затруднительно в смешанном автомобильном потоке;
- Взаимодействие между «обычными» и платунинг-автомобилями сложнее из-за отличий по дистанции, времени реагирования и стилю вождения; колонна может блокировать перестроения и потоки на слияниях полос;
- Недостижимость заявленной экономии топлива в реальных условиях. По данным Daimler Trucks, теоретические преимущества от снижения аэродинамического сопротивления сводятся на нет в реальном дорожном трафике. Это связано с тем, что колонна часто разрывается из-за манёвров других автомобилей, а также при проезде развязок и съездов с автомагистрали[7][8]. Необходимость постоянно ускоряться для восстановления строя приводит к дополнительному расходу топлива, который нивелирует полученную экономию. В результате компания сочла технологию экономически нецелесообразной и сместила фокус на разработку полностью автономных грузовиков (уровень 4)[9];
- При аварии с ведущим автомобилем в результате сокращённых дистанций пострадать может вся колонна;
- Малая дистанция между авто в платунинге может провоцировать подражание опасному стилю вождения («опасное сближение») среди других участников движения.
Автоматизированная дорожная система
Автоматизированная дорожная система (англ. Automated Highway System, AHS; также «умная дорога») — предложенная технология интеллектуальная транспортная система, рассчитанная на движение беспилотных автомобилей по специально выделенным полосам или дорогам. Такая система рассматривается как способ снижения загруженности дорог: благодаря сильному сокращению дистанции и интервалов, одна и та же полоса способна пропустить существенно больше транспорта.
Принцип работы
В одной из концепций дорожное полотно содержит магнитные стальные штыри, расположенные с шагом в метр по центру полосы. Автомобиль с помощью датчиков определяет положение и скорость по этим штырям, а сами штыри могут иметь северный или южный магнитный полюс вверх, предоставляя дополнительно цифровую информацию о развязках и рекомендованных скоростях.
Транспортные средства оснащаются сервоуправлением и автоматическими системами контроля скорости, все они управляются бортовым компьютером.
Машины самоорганизуются в колонны (платуны) по 8—25 автомобилей. Дистанция между машинами в колонне — около 1 метра, что сводит к минимуму сопротивление воздуха. Между колоннами сохраняется классическая тормозная дистанция. В случае неполадок предполагается, что пострадать может не более одной колонны.
Обзор современных платунинговых систем приведён у Бергенхема и соавторов[10].
Платунинг грузовиков рассматривается как путь снижения энергозатрат и повышения эффективности электрофур[11].
Ранние исследования
Исследования по автоматизированным дорожным системам велись в Университете штата Огайо под руководством Роберта Э. Фентона при поддержке Федеральной администрации автомобильных дорог США. Первый автоматизированный автомобиль был создан в 1962 году и считается первой наземной машиной с бортовым компьютером. Управление рулём, тормозами и скоростью осуществлялось посредством электроники, занимавшей багажник, заднее сиденье и большую часть передней части автомобиля. Работы продолжались до начала 1980-х, когда финансирование было прекращено.
США
В 1997 году в округе Сан-Диего (Калифорния) был испытан прототип автоматизированной дорожной системы — проект Национального консорциума автоматизированных шоссе (NAHSC), поддерживаемого Министерством транспорта США, на участке Interstate 15. Несмотря на технический успех, дальнейшие инвестиции были направлены на развитие автономных транспортных средств, а не специализированной инфраструктуры. Автомобили оснащаются сенсорами для считывания дорожной разметки, радаром и системой межмашинной связи для автоматической организации колонн без участия водителя. Подобные системы разрабатывают Mercedes-Benz, BMW, Volkswagen и Toyota[12].
В 2013 году Федеральная администрация автомобильных дорог США профинансировала два проекта по платунингу тяжёлых грузовиков (без автоматизации рулевого управления) — один под руководством Университета Оборна[13] (с участием Peterbilt, American Trucking Associations, Meritor Wabco, Peloton Technology), второй — при поддержке Калифорнийского департамента транспорта, UC Berkeley и Volvo Trucks.
SARTRE
Проект SARTRE (англ. Safe Road Trains for the Environment) — исследовательский проект Еврокомиссии по внедрению платунинга на стандартных магистралях Европы[14]. Проект стартовал в сентябре 2009 года и подразумевает, что колонна представляет собой кортеж транспортных средств под управлением профессионального водителя-лидера, а остальные машины автоматически регулируют дистанцию, скорость и направление, ориентируясь по ведущему. Присоединившись к колонне, водители могут заниматься другими делами: покинуть колонну возможно в любой момент[15][16].
В январе 2011 года SARTRE провёл первую демонстрацию — грузовик-лидер и следующий за ним автомобиль на полигоне Volvo под Гётеборгом. В январе 2012 года в Барселоне был проведён тест колонны из грузовика и трёх легковых автомобилей — все машины управлялись в автономном режиме на скорости до 90 км/ч при расстоянии не более 6 м между машинами. Участниками проекта выступили Volvo Trucks и Volvo Car Corporation[16].
- EU Truck Platooning Challenge
В 2016 году, во время председательства Нидерландов в Совете ЕС, была организована Европейская платунинговая гонка-грузовиков[17]. В заезде участвовали автоматизированные грузовики шести марок[18] — DAF Trucks, Daimler Trucks, Iveco, MAN Truck & Bus, Scania AB и Volvo Trucks, дистанции пролегали по маршрутам нескольких крупных городов Европы к Нидерландам.
Япония
В январе 2018 года грузовики разных производителей впервые были объединены в колонну с платунингом на автобане Син-Томэй в Японии[19].
В феврале 2021 года Министерство экономики, торговли и промышленности Японии (METI) и Министерство земли, инфраструктуры, транспорта и туризма (MLIT) успешно реализовали движение колонны грузовиков без водителей: персонал находился только на пассажирском месте ради безопасности[20].
Современное состояние и проекты
2022—2023 годы
В 2022 году развитие технологии платунинга сместилось от дорожных испытаний к решению вопросов стандартизации, законодательного регулирования и обеспечения совместимости грузовиков разных марок[23]. Основой для этого послужил завершившийся европейский проект ENSEMBLE, в котором участвовали все ведущие производители грузовиков ЕС[24]. В то же время некоторые компании, как Daimler Trucks, ещё в 2019 году сместили фокус на разработку полностью автономных грузовиков (уровень 4), сочтя платунинг экономически нецелесообразным в реальном трафике.
В 2023 году развитие технологии в разных регионах пошло разными путями.
Россия
В России летом 2023 года был запущен проект «Беспилотные логистические коридоры», в рамках которого начались коммерческие грузоперевозки на беспилотных автомобилях КАМАЗ по трассе М-11 «Нева»[25]. В отличие от классического платунинга, проект был сфокусирован на эксплуатации одиночных высокоавтоматизированных грузовиков, в кабине которых находился водитель-инженер[26]. К октябрю 2023 года беспилотники преодолели более 320 тыс. км и перевезли свыше 7 тыс. тонн коммерческих грузов[25].
США
В США технология перешла к первым коммерческим тестам. В мае 2023 года логистическая компания EASE Logistics объявила, что станет первой в стране, кто будет использовать платунинг для коммерческих перевозок[27]. Первая коммерческая перевозка состоялась 26 июля 2023 года в штате Огайо[28]. В испытаниях использовались сцепки из двух грузовиков, в каждом из которых находился водитель, при этом ведущий автомобиль контролировал скорость и торможение ведомого[27]. К марту 2023 года около восьми штатов приняли или рассматривали изменения в законодательстве, регулирующие платунинг[29].
Европа
В Европе главным препятствием для широкого внедрения технологии оставалось отсутствие единого законодательства для трансграничных перевозок, несмотря на технологическую готовность к мультибрендовому платунингу[30].
2024 год
В 2024 году развитие автономных грузоперевозок продолжилось с акцентом на коммерческие пилотные проекты и партнёрства крупных производителей. В марте TRATON Group (бренды Scania, MAN, Navistar) и компания-разработчик ПО Plus объявили о партнёрстве для глобального внедрения грузовиков с автономией 4-го уровня, способных работать в режиме платунинга. В том же году начались пилотные коммерческие перевозки в США (Техас) и Швеции[31]. В октябре партнёры объявили о завершении начальной фазы и выпуске новой версии программного обеспечения[32]. В мае подразделение Volvo Autonomous Solutions представило Volvo VNL Autonomous — первый серийно готовый автономный грузовик, разработанный совместно с Aurora Innovation[33].
В России в 2024 году продолжилось развитие проекта «Беспилотные логистические коридоры», сфокусированного на эксплуатации одиночных полностью беспилотных грузовиков. В сентябре было запущено движение по всей протяжённости трассы М-11 «Нева» между Москвой и Санкт-Петербургом, что стало возможным после того, как водители-испытатели смогли переместиться с водительского кресла на пассажирское[34]. По итогам 2024 года общий пробег беспилотных грузовиков в рамках проекта составил почти 3 миллиона километров[35][36]. Правительство РФ одобрило расширение эксперимента на ЦКАД и трассу М-12 «Восток»[34]. К 2030 году общую протяжённость беспилотных коридоров планируется довести до 19,5 тыс. км, включив в них также трассы М-4 «Дон» и М-1 «Беларусь»[37].
2025 год
В 2025 году развитие технологии платунинга происходило неравномерно: наиболее заметные проекты были сосредоточены в США и Китае, в то время как Европа, несмотря на технологическую готовность, находилась в стадии ожидания.
США
В США продолжились коммерческие испытания платунинга на автомагистрали I-70, связывающей Огайо и Индиану. С апреля 2025 года пара полуприцепов, оснащённых технологией от Kratos Defense, начала выполнять коммерческие грузоперевозки для клиентов логистической компании EASE Logistics[38]. В рамках проекта, курируемого департаментами транспорта обоих штатов, водитель ведущего грузовика контролирует скорость и направление второго, который следует за ним в автоматическом режиме. В кабинах обоих грузовиков для безопасности находятся профессиональные водители[39]. К августу 2025 года грузовики в режиме платунинга преодолели более 2700 миль (около 4345 км)[38].
Китай
В январе 2025 года Китай выдал компании Pony.ai первое в стране разрешение на проведение испытаний беспилотных колонн грузовиков на скоростной автомагистрали Пекин — Тяньцзинь — Тангу[40]. В рамках этих тестов формируются колонны, где оператор-водитель находится только в ведущем автомобиле, а следующие за ним грузовики движутся полностью автономно. Компания уже осуществляет коммерческие перевозки в партнёрстве с логистическим оператором Sinotrans[41].
Европа
В Европе, согласно «Дорожной карте ЕС по платунингу грузовиков», к 2025 году было запланировано внедрение мультибрендового платунинга[42]. Несмотря на достигнутую технологическую готовность, масштабные коммерческие проекты запущены не были[40]. Основой для этого послужил завершившийся в 2022 году проект ENSEMBLE, в рамках которого ведущие европейские производители грузовиков (DAF, Daimler Trucks, Iveco, MAN, Scania, Volvo) разработали единый стандарт для V2V-коммуникации[40]. Главными препятствиями для внедрения технологии оставались необходимость гармонизации законодательства между странами ЕС и решение вопросов, связанных с инфраструктурой[39].
Инновации
Научные исследования в области платунинга значительно активизировались после 2018 года. Также наблюдается рост патентной активности: крупнейшие автоконцерны и ИТ-компании, такие как Toyota, Volvo, Baidu, Alphabet[43], активно заявляют патенты на различные аспекты платунинга: протоколы V2V-связи, технологии управления, методы обеспечения безопасности. За 2014—2023 годы число патентных семейств увеличилось с менее чем 200 до более 1000 в год, однако после пика почти в 1400 в 2020 году отмечается их спад[44].
Примечания
Ссылки
- Roadtrains.org
- Vehicle Platooning and Automated Highways — описание эксперимента в Сан-Диего.
- Underground Automated Highway Systems — прогноз развития городского транспорта будущего.
- Safe Road Trains for the Enivironment (SARTRE)
- Имитация кооперативного автоматизированного вождения с двусторонней связью между автосимуляторами: пример платунинга на примере Webots в проекте AutoNet2030.