software de segurança para veículos autônomos

Um carro se aproxima de um cruzamento. Outro veículo jatos fora da rua transversal, mas ainda não está claro se ele vai virar à direita ou à esquerda. Ao mesmo tempo, um pedestre passos para a pista em frente do carro, e há um ciclista do outro lado da rua. Pessoas com experiência tráfego rodoviário, em geral, avaliar os movimentos de outros participantes do tráfego corretamente.

"Esses tipos de situações representam um enorme desafio para veículos autônomos controlados por programas de computador", explica Matthias Althoff, Professor de cyber-físicos Sistemas na TUM. "Mas condução autónoma só vai ganhar a aceitação do público em geral, se você pode garantir que os veículos não pôr em perigo outros utentes da estrada, não importa o quão confuso a situação do trânsito."

Algoritmos que perscrutar o futuro

O objetivo final no desenvolvimento de software para veículos autônomos é garantir que eles não vão causar acidentes. Althoff, que é membro da Escola de Munique de Robótica e Inteligência máquina na TUM, e sua equipe têm desenvolvido agora um módulo de software que analisa e prevê permanentemente eventos durante a condução. dados do sensor veículo são registados e avaliados a cada milissegundo. O software pode calcular todos os movimentos possíveis para cada participante tráfego, desde que aderir às regras de trânsito, permitindo que o sistema de olhar três a seis segundos para o futuro.

Com base nesses cenários futuros, o sistema determina uma variedade de opções de movimento para o veículo. Ao mesmo tempo, o programa calcula manobras de emergência potenciais em que o veículo pode ser movido fora do caminho do mal, acelerando ou freando sem pôr em perigo outros. O veículo autônomo só pode seguir rotas que são livres de colisões previsíveis e para as quais uma opção manobra de emergência foi identificada.

modelos simplificados para cálculos rápidos

Este tipo de detalhada previsão situação do trânsito antes era considerado muito demorado e, portanto, impraticável. Mas agora, a equipe de pesquisa de Munique mostrou não só a viabilidade teórica da análise de dados em tempo real com a simulação simultânea de eventos de trânsito futuras: Eles também demonstraram que ele oferece resultados confiáveis.

Os cálculos rápidos são possibilitadas por modelos dinâmicos simplificados. Chamada análise acessibilidade é usado para calcular potenciais futuras posições um carro ou um pedestre poderia supor. Quando todas as características dos utentes da estrada são tidos em conta, os cálculos tornam-se proibitivamente demorado. É por isso que Althoff e sua equipe trabalham com modelos simplificados. Estes são superiores aos reais em termos de sua amplitude de movimento, no entanto, matematicamente mais fácil de manusear. Esta maior liberdade de movimento permite que os modelos para representar um maior número de posições possíveis, mas inclui o subconjunto de posições esperadas para os utentes da estrada reais.

dados de tráfego real para um ambiente de teste virtual

Para a sua avaliação, os cientistas da computação criaram um modelo virtual com base em dados reais que haviam coletado durante test drives com um veículo autónomo em Munique. Isto permitiu-lhes criar um ambiente de teste que reflete intimamente cenários de tráfego diárias. "Usando as simulações, fomos capazes de estabelecer que o módulo de segurança não leva a qualquer perda de desempenho em termos de comportamento de condução, os cálculos de previsão estão corretos, os acidentes são evitados, e em situações de emergência do veículo é comprovadamente trazidos para um cofre stop," Althoff resume.

O cientista da computação enfatiza que o novo software de segurança poderia simplificar o desenvolvimento de veículos autônomos, porque ele pode ser combinado com todos os programas de controle de movimento padrão.