Система мониторинга и управления безопасностью беспилотных автотранспорта

Актуальность
Актуальность проекта обусловлена стремительным развитием технологий интеллектуального управления транспортом и автономного вождения. Современные транспортные средства, оборудованные автоматизированными системами управления, требуют новых подходов к обеспечению их безопасности и надежности. Проблема безопасности является ключевой преградой для полноценного внедрения таких технологий, и её решение имеет большое значение для дальнейшего развития автомобилестроения. Беспилотные транспортные средства обладают рядом преимуществ, включая снижение смертности на дорогах, уменьшение выбросов вредных веществ и повышение эффективности использования дорог. Однако традиционные подходы к обеспечению безопасности не могут охватить все аспекты безопасности автоматизированных транспортных средств, так как они не учитывают, что автоматизированная система, а не человек, будет контролировать управление транспортным средством. Проблема безопасности таких транспортных средств является крайне сложной и многофакторной, и первичное подтверждение безопасности на этапе разработки не может охватить все возможные риски, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации. Актуальность исследования подтверждается ростом числа эксплуатируемых в тестовом режиме автоматизированных транспортных средств на дорогах общего пользования России. Для эффективного формулирования запросов на разработку программных и конструктивных решений, способных обеспечить безопасность, необходимо проводить полноценный анализ данных,
Проблема
Конкретная проблема, которую решает проект, заключается в отсутствии надежных и комплексных систем для непрерывного мониторинга и управления безопасностью автоматизированных транспортных средств в процессе их реальной эксплуатации. Существующие подходы к обеспечению безопасности сфокусированы преимущественно на этапе разработки и валидации (виртуальные и полигонные испытания) и не способны в полной мере охватить все многофакторные риски, возникающие в реальных дорожных условиях на протяжении всего жизненного цикла автоматизированного автомобиля. Традиционные методы не учитывают, что управление осуществляет искусственный интеллект, а не человек, и не адаптированы для работы с такими специфическими рисками, как: • деградация характеристик систем и датчиков со временем; • недостатки поведенческих алгоритмов; • киберугрозы и несанкционированное вмешательство. Это приводит к тому, что первичного подтверждения безопасности на этапе разработки недостаточно. Без системы постоянного мониторинга и оперативного реагирования невозможно своевременно выявлять, прогнозировать и исключать возникающие риски, что является ключевым барьером для массового внедрения и доверия к автономному транспорту. Проект направлен на создание такой комплексной системы, обеспечивающей безопасность на протяжении всей эксплуатации автоматизированных ТС.
Цель
Целью данного проекта является разработка комплексной системы мониторинга и управления безопасностью автоматизированных ТС, применение которой позволит контролировать корректность выполнения заданных поведенческих функций и, в случае ее нарушения, обеспечивать сбоеустойчивую функциональность для сохранения безопасности эксплуатации автоматизированного ТС, в т.ч. с учетом внешних воздействий.
Задачи
1. Разработать метод многокритериальной оценки уровня безопасности автоматизированных ТС на основе данных телеметрии, параметров функционирования и технического состояния систем. 2. Разработать алгоритмы идентификации сбоев и отказов в автоматизированных системах управления и штатных системах ТС, включая предиктивную аналитику на основе машинного обучения. 3. Разработать архитектуру сбора и обработки больших данных с датчиков автоматизированного ТС, обеспечивающую минимальную задержку при передаче информации. 4. Реализовать имитационные модели для тестирования и верификации предложенных алгоритмов в виртуальной среде, включая сценарии критических отказов. 5. Разработать методику классификации уровней безопасности и адаптивные стратегии реагирования на выявленные риски, включая переход в режимы минимального риска. 6. Развернуть прототип системы на объекте испытаний – высокоавтоматизированном ТС. 7. Провести полигонные испытания прототипа системы для оценки эффективности предложенных решений.
Результат
В результате реализации проекта будет разработан программно-аппаратный комплекс для мониторинга безопасности автоматизированных транспортных средств в процессе эксплуатации, который будет включать методы оценки текущего уровня безопасности на основе данных о техническом состоянии и функционировании штатных систем и агрегатов автоматизированных ТС и автоматизированной системы вождения,, алгоритмы логгирования и анализа данных, а также методы верификации математических моделей. Кроме того, будут разработаны алгоритмы для выявления сбоев, прогнозирования рисков и мониторинга безопасности с предиктивной составляющей. Прототип системы будет включать встроенные модули для мониторинга и прогнозирования безопасности, которые могут быть развернуты на различных вычислительных платформах, включая внутренние блоки автоматизированных систем управления, периферийные вычислители "умной" инфраструктуры и облачные вычисления.
Партнёры проекта
—
***