Ежегодно в Горэлектротрансе и раз в два года по всей России проводятся соревнования по профессиональному мастерству водителей трамвая. Надо сказать, что соревнования эти достаточно непростые, потому что для участия в них нужно целый год ездить без нарушений, не иметь ни одного случая ДТП и фактически войти в тройку лучших водителей своего парка. Следующий этап - лучшие три человека с каждого парка состязаются с представителями других парков уже на общегородском уровне. Общее количество участников финала - 18 человек. Такой вот непростой многоступенчатый отбор на пути к вершине и званию лучшего вагоновожатого-2024.

Сами испытания состоят из нескольких этапов:

  • Оценка теоретических знаний правил дорожного движения;

  • Оценка теоретических знаний правил приемки трамвая;

  • Оценка практических навыков по управлению трамваем на этапе по скоростному вождению;

  • Оценка практических навыков по управлению трамваем “на плавность и комфортность вождения”.

Нас (компанию Cognitive Pilot) тоже попросили поучаствовать в данном мероприятии, поскольку мы разрабатываем системы помощи водителю трамвая, которые эксплуатируются в петербургском Горэлектротрансе. Сегодня уже более 200 умных трамваев с нашей системой перевозят в Санкт-Петербурге по 60 тысяч человек ежедневно.

Соревнования проводились на второй площадке Трамвайного парка №5 на улице Шаврова. Трасса в целом была типовой и состояла из нескольких пунктов: начало движения, остановка, зона ограничения скорости, стрелка, экстренная остановка на рандомно включающийся светофор (при втором проезде без него), внезапное появление человека (на втором круге) и финиш.

Все пункты, имеющие четкое назначение, должны сопровождаться определенными действиями и командами от водителя. Также учитывается точность позиционирования трамвая (дальше на фото на земле видны щиты с зонами - белой, красной и зеленой). По результатам работы на каждом пункте выставляются баллы.

Пункт "Начало движения"
Пункт "Начало движения"
Пункт "Остановка"
Пункт "Остановка"
Пункт "Стрелка" и две кривые с ограничениями скорости
Пункт "Стрелка" и две кривые с ограничениями скорости

Далее надо разогнаться строго до 40 километров в час (контролируется внешним радаром) и экстренно остановиться на рандомно появившийся красный сигнал светофора. Светофора устанавливается три. При этом расстояние между датчиком, фиксирующим пересечение линии, и светофором всего 20 м.
На финише также оценивается точность позиционирования и правильность выполнения команд водителем.
Аналогичные действия необходимо продемонстрировать и на втором круге на плавность хода с установленной на борту ёмкостью с водой. При этом на втором круге упражнение “Светофор” уже не выполняется.

Емкость с водой)
Емкость с водой)

Надо отметить, что конкурс для водителей не является чем-то обыденным и тривиальным, сказывается напряжение и волнение момента. Так, например, допускаются ошибки в позиционировании над щитом (потому что его не видно из-за габаритов), имеют место неправильные действия на точках, есть нарушения в скорости движения на кривых (кто-то даже считает про себя время движения, чтобы точно уложиться в норматив), экстренное торможение на светофоре, пожалуй, является наиболее сложным упражнением (кто-то не набирает заданную скорость, кто-то перебирает, кому-то не хватает реакции).

При подьезде к старту
При подьезде к старту

Конечно, у робота есть очевидные плюсы: это отсутствие “конкурсного” мандража в отличие от мандража его разработчиков)) поэтому озвучивать команды, открывать двери, мигать аварийными сигналами, звуковыми сигналами и исполнять другие события на каждой точке, конечно, для него не проблема.
С точки зрения позиционирования тоже есть очевидные плюсы, ведь высокоточный режим GPS позволяет позиционироваться с точностью несколько сантиметров, хотя с учетом исполнения “торможения”, разница может меняться, особенно на высокой скорости, но в целом статистика была на нашей стороне, и особых промахов мы не замечали.

Остановка в разных точках маршрута
Остановка в разных точках маршрута

Как ни странно покажется на первый взгляд, несмотря на кажущуюся простоту, движение по кривой нам не удалось выполнить безупречно. На тренировках мы ехали то чуть быстрее, то чуть медленнее идеального времени. Сначала нам удалось достичь “идеального” результата, но после того как трамвай отдали на расточку колес, повторить результат не смогли. Алгоритм ставил ручку для обеспечения скорости в диапазоне 5 километров в час, но поскольку в кривой достаточно большое трение, поддержание заданной скорости фактически производилось в диапазоне 5-6 километров в час, а так как речь идет о секундах (для второй кривой) и долисекундах (для первой), то мы все-таки получили несколько штрафных баллов.

Испытание со светофором для нас оказалось достаточно сложным. Прежде всего экстренное торможение - это не совсем штатная работа тормозной системы, при нем на рельсы падают башмаки рельсового тормоза, сыпется песок, и на скорости 40 километров в час трамвай и его посетители испытывают ускорение торможения в несколько метров за секунду в квадрате. Если в салоне что-то лежит на сиденье или полу, то оно успешно слетает и бьется об стенку (так мы разбили один из своих ноутов, который забыли зафиксировать). Кроме того, что экстренное торможение нельзя часто повторять постоянно, поскольку колеса изнашиваются очень быстро. Трамвай после дождя или неубранного песка на рельсах впадает в юз, что увеличивает тормозной путь. Нам пришлось тюнить настройки алгоритма распознавания светофоров, которые у нас используются в ADAS, поскольку дополнительные накопительные фильтры, фильтры сопоставления и прочие механизмы вносили задержку, которая на такой скорости была критической. После их минимизации мы стали успешно выполнять данное упражнение. На контрольном же испытании мы получили несколько штрафных баллов за наезд на линию около 5-10 см, что, в целом, считаем отличным результатом, поскольку с ним объективно не справляются более 30 процентов конкурсантов.

На втором круге надо было выполнить те же упражнения, но при этом не разлить воду в стакане, и вместо экстренного торможения на светофоре выполнить остановку перед человеком на путях. В целом, у нас не вызвало никаких проблем, проехать и не разлить воду из стакана, и кажется для водителей трамвая это упражнение оказалось несложным, ну и кейс с остановкой перед реальным человеком, в целом, для нас является решенной задачей. Мы используем две камеры и далеко видим его местонахождение, поэтому даже при скорости 40 километров в час - это вполне выполнимо. Хотя надо сказать, что когда ты стоишь на путях и на тебя движется трамвай на такой скорости, кажется, что пора уходить, и времени на проверку системы уже не осталось)) иначе капут. Поэтому без подготовки такое упражнение прежде всего исходя из человеческого фактора сделать не получится, нужно стойко стоять на своем)) т.е. на путях.

Остановка перед человеком
Остановка перед человеком

Таким образом, конечно, мы не достигли идеального результата и не стали топ-1, но вошли в первую пятерку победителей. Для нас, разработчиков, конечно и не это было главным, прежде всего мы доказали себе, что:
Во-первых, мы использовали абсолютно продовый код без костылей и всяких специальных фитч под соревнования. Только то, что используем в системах помощи водителю.
Во-вторых, не обнуляли, не скидывали, не переводили алгоритм в какие-то другие режимы работы или другие настройки на каждом испытании. Все работало на одних и тех же настройках, и, когда нас попросили проехаться с репортерами еще несколько раз по кругу, у нас не болела голова, что что-то может пойти не так.
В-третьих, сделали все честно, потому что мы стояли со всеми на площадке и переживали за нашего “робота”, потому что несмотря на все, вероятность, что он что-то исполнит не по сценарию ,-есть).

Не могу не сказать несколько слов о нашем заказчике - Горэлектротрансе. Директор - Минкин Дмитрий Юрьевич - сам является настоящим фанатом своего дела и большим инженером в душе, он собрал потрясающую команду менеджеров и управленцев, которые, несмотря ни на какие трудности, отсутствие должного финансирования, бюрократию и личное время, носится со всеми инноваторами для достижения амбициозных целей. Поэтому реально очень приятно работать в такой команде, когда никто не считается со своими целями и преследует только цели команды, надо остаться и сделать что-то еще раз, значит делаем! Побольше бы таких понимающих людей внутри страны.

Наши болельщики
Наши болельщики

Видео из салона при остановке на светофоре

Некоторые ссылки по теме из сети

Репортаж НТВ

Новость СПб ГУП "Горэлектротранс" в вконтакте

Спб Дневник

Комментарии (11)


  1. TooBigBigs
    25.06.2024 19:22
    +2

    Последние полгода езжу в основном на мотоцикле, хотя в юности подумывал стать машинистом в метро. В своём довольно обширном опыте вождения разных колесных средств по дорогам разных стран, несколько раз попадал в угрожающие жизни ситуации, записанные на видеорегистратор. Анализируя записи, пришел к следующему выводу: я всегда "предугадывал" возможность аварийной ситуации за 1-2 секунды до её фактического начала, и думаю именно поэтому скорость реакции (т.е. от момента фактического её начала до видимой на записи регистратора реакции моего ТС) всегда около 0.2 сек.

    Как дела обстоят у вас? Сколько времени уходит от момента очевидного появления проблемы до начала коррекции движения?


    1. s_rinat Автор
      25.06.2024 19:22

      Общее время складывается из нескольких составляющих, момент получения, отработки нейронной сеткой, принятия решения и отправки команды в кан шину. С нашей стороны это 0,1 - 0,3 секунды. В зависимости от ситуации. Больше всего на светофорах, потому что они моргают с нами не в фазе


  1. vesowoma
    25.06.2024 19:22
    +3

    кейс с остановкой перед реальным человеком, в целом, для нас является решенной задачей

    Весной в СПб "Довлатов" на обкатке сбил пешеходов, предварительно отказ тормозов, но трамвай позиционируется как инновационный с элементами ИИ

    https://transphoto.org/photo/1928525/

    Хотя надо сказать, что когда ты стоишь на путях и на тебя движется трамвай на такой скорости, кажется, что пора уходить

    правильно кажется...


    1. s_rinat Автор
      25.06.2024 19:22
      +1

      не один ИИ не спасет если у вас аппаратная неисправность трамвая, чудес не бывает. Если водитель не может затормозить, не по причине что не успел, а тормоза не сработали, то и мы не сможем. Во вторых насколько мне известно, трамвай вообще находился в обкатке, наиболее вероятно что с нашей стороны даже процедура пуско-наладки не пройдена была. Посколько вагон новый и только пришел в депо. Любую систему нужно калибровать и налаживать, это справедливо для любых систем помощи водителю.


  1. Lordbander
    25.06.2024 19:22

    А ваш ИИ уже решил задачку, сколько человек ему переехать? Сам стрелочку переключает? (з.ы. я не силен в Трамвайном деле и не знаю, кто там стрелочкой управляет)

    Лежачих на рельсах людей, определяет?


    1. s_rinat Автор
      25.06.2024 19:22

      Нет, до стрелки руки не дотягиваются) если она ручная. Если она автоматическая, то трамвай оснащен системой переключения


    1. grishkaa
      25.06.2024 19:22
      +1

      я не силен в Трамвайном деле и не знаю, кто там стрелочкой управляет

      Неоднократно наблюдал, как водитель выходил из кабины со специальной палкой, втыкал её куда-то в стрелку и переключал её. Но автоматические, говорят, тоже бывают.


      1. s_rinat Автор
        25.06.2024 19:22

        Да, все так. Специальный ломик который лежит рядом с креслом водителя


  1. axe_chita
    25.06.2024 19:22

    У меня такой вопрос/идея, а не проще сделать глобальную систему управления трамваями, сделав автономное управление не точечным на уровне отдельного трамвая, а на общем уровне сети трамвайного движения? Или гибридную систему, когда общая система выдает предупреждения конкретным автономным трамваям об ожидающей их дорожной обстановки, а они с учетом этой информации строят своё движение.


    1. s_rinat Автор
      25.06.2024 19:22

      Добрый день, в целом такое возможно. Но на практике требует канала связи с высокой пропускной способностью, быстродействие, а это не всегда возможно и дорого. Во вторых не все задачи можно завести через центр, например сигналы светофоров действительно можно передавать по интернет, а вот переход бабушки через пути в отдельно взятом месте, никак не угадаешь. Отсутствие такое сети для управления городом, приводит к необходимости решать на борту все задачи и те что можно централизовать и оперативные


    1. s_rinat Автор
      25.06.2024 19:22

      Добрый день, в целом такое возможно. Но на практике требует канала связи с высокой пропускной способностью, быстродействием, а это не всегда возможно и очень дорого. Во вторых не все задачи можно завести через центр, например сигналы светофоров действительно можно передавать по интернет, а вот переход бабушки через пути в отдельно взятом месте, никак не угадаешь. Отсутствие такое сети для управления городом, приводит к необходимости решать на борту все задачи и те что можно централизовать и оперативные