actionArticleDetail
S autonomní mobilitou úzce souvisí kooperativní systémy, jejichž smyslem je umožnit komunikaci a výměnu dat jak mezi jednotlivými vozidly, tak mezi vozidly a okolní infrastrukturou, což by mělo přispět ke zvýšení bezpečnosti silničního provozu i jeho větší plynulosti a efektivitě. V oblasti kooperativních systémů je aktivní i společnost ŠKODA AUTO, jež aktuálně uvedla do provozu aplikaci nazvanou Traffication. Nejen o ní s námi hovořil pan Michal Vondra.
Michal Vondra (foto: Michal Vondra)
Dobrý den, děkuji, že jste si našel čas pro rozhovor. Mohl byste se našim čtenářům na úvod představit a povědět, na čem momentálně pracujete?
Pracuji ve ŠKODA AUTO v oddělení, které má na starosti digitální služby, konkrétně v jeho byznysové části. Podílím se na celé řadě projektů, aktuálně se ale nejvíce věnuji aplikaci Traffication, která využívá Car2X (car-to-everything) kooperativních systémů, konkrétně jde o takzvanou Car2N (car-to-network) komunikaci, tedy spojení mezi autem a mobilní sítí. Aktuální zaměření na oblast Car2N je dáno především tím, že z principu fungování umožňuje v současnosti výměnu informací s výrazně větším počtem aut než v případě využití komunikace typu Car2C (car-to-car). Pravděpodobnost, že se na silnici potkají dvě auta, která si na přímo prostřednictvím Car2C „budou mít co říct“, je dnes stále relativně malá.
Mohl byste o současných technologiích a kooperativních systémech obecně povědět více?
Kooperativní systémy fungují na základě výměny dat mezi vozidly samotnými nebo vozidly a infrastrukturu. Pro komunikaci typu Car2C nebo Car2I (car-to-infrastructure) se používá komunikace krátkého dosahu, která je postavená buď na standardu IEEE 802.11p, pracujícím na principu WiFi, který je v Evropě označovaný jako ITS-G5, nebo na upravených standardech 3GPP LTE a 5G používaných pro mobilní komunikaci. V tomto případě se užívá označení C-V2X nebo ITS-5G. To je tedy v případě komunikace na krátkou vzdálenost. Kromě toho existuje i komunikace vozidla s klasickou mobilní sítí, která se označuje jako Car2N. Co se týče Car2N, tam jsme omezeni pouze pokrytím mobilní sítě, takže když to zjednoduším, kdekoli funguje telefon, tam jste schopni přijímat tyto informace do vozidla, protože je standardně vybaveno zabudovanou SIM kartou. Mimo Car2C, Car2I a Car2N existují i další typy jako například Car2P, kde P znamená „Pedestrian“ neboli chodec. Všechny tyto typy se dohromady označují jako Car2X – ekosystém, ve kterém je možné sdílet různé druhy dopravních informací pomocí uvedených typů spojení.
Standard IEEE 802.11p a C-V2X na standardech LTE a 5G jsou vzájemně nekompatibilní, ale využívají pro komunikaci stejné pásmo. První ze jmenovaných je starší, práce na něm začaly již v roce 2004, do první použitelné podoby se technologie dostala kolem roku 2015. Když vznikl tento systém, odpovědí od konkurenční standardizační organizace 3GPP byl systém postavený na standardu pro klasickou mobilní síť, tedy na síti LTE a nejnověji 5G. Do budoucna sice slibuje lepší parametry a díky provázanosti s klasickou mobilní sítí i širší využitelnost než systém na standardu 802.11p, ale třeba i proto, že se s každým novým vydáním standardu (release) tento standard mění tak, že není zpětně kompatibilní, jeho reálné nasazení ještě chvilku potrvá. Kompromisním řešením může být použití hybridního modulu kombinujícího oba výše zmíněné standardy. Avšak i nasazení tohoto řešení bude nějakou dobu trvat.
Kromě vývoje v oblasti Car2C a Car2I se ŠKODA AUTO vydala i směrem Car2N, kde si auto vyměňuje dopravně-bezpečnostní data prostřednictvím sítě, se kterou je už nyní spojeno velké množství vozů – tedy vývojem aplikace Traffication.
Aplikace Traffication (foto: ŠKODA AUTO)
Můžete konkrétněji popsat aplikaci Traffication?
Traffication je čerstvě vydaná aplikace, která byla do vozů nasazena začátkem února. První verze, která je uživatelům dostupná, zahrnuje dvě funkcionality. První je výstraha před špatným nájezdem na dálnici. Pokud najedete na dálniční sjezd, tedy budete mířit na dálnici v protisměru, zobrazí se na obrazovce vozidla varování a výzva k zastavení na krajnici. Druhá funkce je varování o odstaveném vozidle. Pokud někdo aktivuje výstražná světla, a právě se nacházíte v blízkosti, dostanete hlášení. Aplikace Traffication je dostupná pro vozy Scala a Kamiq se systémem Amundsen a vozy Superb, Kodiaq a Karoq se systémem Columbus. Pokud má zákazník některý z těchto vozů a aktivní konektivitu, nalezne tuto aplikaci v infotainmentu v aplikaci Shop. Zatím je aplikace dostupná v Česku a v dalších 22 evropských zemích převážně na západ a na sever od našich hranic. Traffication ve všech těchto státech funguje úplně stejně, jediným rozdílem je jazyk. Práce na aplikaci dále pokračují a už tento rok plánujeme rozšíření o nové funkce, nové typy varování, nové vozy i pokrytí dalších zemí. Do budoucna chceme Car2N rozšířit o Car2C a Car2I, tedy o informace získané prostřednictvím přímé komunikace s ostatními auty nebo infrastrukturou.
A jak aplikace funguje? Veškerá komunikace jde přes centrální platformu, na kterém se agregují všechny informace a hlášení o dopravních situacích, které jsou distribuované řidičům podle jejich lokace. Když se řidič blíží k nějakému místu, kde je hlášená například nehoda, odstavené vozidlo, kolona a podobně, dostane upozornění. Funguje to podobně jako hlášení v navigaci, jen s tím rozdílem, že v tomto případě nemusíte do infotainmentu vůbec nic zadávat. Pokud máte aplikaci nainstalovanou, ta se automaticky spustí po startu vozu a během jízdy počítá s pravděpodobnostním modelem pohybu a podle toho zobrazuje relevantní upozornění. Není tak třeba zadávat cíl cesty, jako v případě běžné navigace. Hlavní výhodu tak aplikace přináší především na pravidelných cestách, které řidič dobře zná a nezapíná na nich navigaci. Díky aplikaci i tak dál dostává užitečné dopravní informace a varování.
Bere se u kooperativních systémů v potaz kyberbezpečnost?
Ano, kyberbezpečnost je jedna z hlavních věcí, která se řeší. Například v případě Car2C/Car2I komunikace je třeba zajistit, aby byly odesílané informace „podepsané“ přímo v autě. Pokud samotné auto zprávu nepodepíše, nemůže v rámci systému vůbec komunikovat. Toto podepsání zprávy probíhá na úrovni blízké hardwaru, tedy na úrovni samotného vozu. Obdobným způsobem probíhá i ověřování vozidel využívajících Traffication.
Centrální platforma Traffication je zajištěna tak, že každý ze zdrojů, který přispívá do centrální platformy, má určitý stupeň ověření informací. Nejvyšší stupeň ověření mají ty informace, které k nám přicházejí z již ověřených zdrojů. Typicky se jedná o informace, které přicházejí od poskytovatelů dopravních informací, jakým je například Národní dopravní informační centrum (NDIC). Ty jsou pro nás ověřené a mohou jít rovnou na sdílení do auta. Střední stupeň představují informace, které přicházejí automaticky z vozů. Například když prudce šlápnete na brzdu, anebo zapnete mlhovky či výstražná světla, tyhle informace auto s nainstalovanou aplikací odesílá automaticky. Nejnižší stupeň ověření představují informace, které jsou zadávané prostřednictvím obrazovky ve vozidle. Tyto informace jsou samozřejmě brány bez garance. V tomto případě pracujeme s agregací, kde potřebujeme, aby se těchto typů hlášení z přibližně stejného místa v přibližně stejnou dobu sešlo víc, pak teprve je informace považovaná za ověřenou.
V souvislosti s rozšiřováním do jednotlivých zemí řešíme sběr těchto informací i za hranicemi. V Evropě neexistuje jedna centrální entita, která by sbírala veškerá data pro celý kontinent, řeší se to na úrovni národních států, někde dokonce ani to ne a je potřeba jít na úroveň ještě menších celků. Při analýze zdrojů samozřejmě zjišťujeme, jaká je důvěryhodnost informací, kde je získávají, jakým způsobem je ověřují a podobně.
Pokud řidič vjede do protisměru... (foto: ŠKODA AUTO)
... aplikace Traffication jej na toto pochybení upozorní (foto: ŠKODA AUTO)
Pro jasnější představu, můžete popsat, jak souvisí kooperativní systémy s autonomními vozidly?
Vnímám kooperativní systémy jako předstupeň na cestě ke zcela autonomním vozům na úrovni 4 a 5. Cílová vize je propojení autonomní jízdy a kooperativních systémů, tedy že autonomní vozy budou spolupracovat s ostatními vozy. Auto může být do jisté míry autonomní samo o sobě, na základě senzorů dokáže sledovat svoje okolí, dokáže na něj reagovat, ale až teprve se začleněním kooperativních systémů je schopné získávat informace aktivně od ostatních vozů, utvořit si tak kompletní obrázek o svém okolí a vzájemně si sladit chování a reakce, čímž se úroveň bezpečnosti a celková úroveň autonomní jízdy výrazně zvyšuje. Jednoduchým příkladem tohoto provázání může být třeba průjezd křižovatkou. V budoucnu nebude třeba, aby byly křižovatky řízeny semafory, protože si pořadí průjezdu budou moci domluvit sama auta mezi sebou.
Co vnímáte jako hlavní výzvu v technologii autonomního řízení?
Jako hlavní výzvu vnímám nutnost zajistit stoprocentní fungování autonomního řízení na deklarované úrovni. Nezáleží tedy na tom, že vozidlo funguje správně v 99 procentech případů například na třetí nebo čtvrté úrovni autonomního řízení, pokud bude stále existovat 1 procento případů, kdy systémy zafungovat správně nemusí. Nejde jednoduše říct, že ve většině případů autonomní vůz fungovat bude, ale zároveň tu existuje krajní případ, že někoho například přejedete na přechodu, protože tam zrovna nebude přechod správně vyznačen, takže ho systém nedokáže rozpoznat. Technicky není problém dosáhnout na úroveň 99 procent, ale právě zajištění stoprocentní funkčnosti za všech podmínek je výzva. Na řadu případů se přijde až během testování, ale stejně ne na všechny, takže musí následovat pilotní provoz s uzavřenou skupinou. Teprve skuteční uživatelé mohou ukázat, že existuje ještě velké množství případů, na které se vlastně vůbec nepomyslelo. A právě nutnost definovat opravdu všechny krajní případy a důsledně je otestovat je důvod, proč vývoj vyšších úrovní autonomního řízení trvá tak dlouhou dobu.
Další výzvou je z mého pohledu i právní aspekt, který není zcela dořešen. Kdo bude zodpovědný za případnou nehodu? U úrovně 0 stejně jako úrovně 5 může být odpověď relativně snadná, ale co ostatní, především úrovně 3 nebo 4? Automobilka, která by měla garantovat tuto schopnost, nebo uživatel, který souhlasil s jejím používáním za všech deklarovaných podmínek?
Důležitým aspektem je i správná komunikace skutečných možností autonomní jízdy směrem k zákazníkovi. Na jedné straně se jedná samozřejmě o silné marketingové téma, které může svádět k určitému přehánění reálných schopností systému, ale pokud zákazník ve voze, který podporuje druhou úroveň autonomního řízení nabude dojmu, že sedí v autě s úrovní 4 nebo 5, pak to může být nebezpečné. A většina dosavadních nehod „autonomních vozidel“ právě na toto neporozumění ukazuje. Chyba byla ve většině takových případů na straně řidičů, kteří mylně očekávali vyšší autonomii, než kterou skutečně měli k dispozici. Je třeba si uvědomit, že plně autonomní řízení znamená pouze pátá úroveň. V současnosti je u sériově vyráběného vozu nejvyšší úroveň 3 s tím, že většina značek (včetně těch se silným marketingem zaměřeným na autonomní řízení) nabízí pouze druhou úroveň.
Výstrahu o vozidle jedoucím v protisměru dostanou i okolní řidiči s aplikací Traffication (foto: ŠKODA AUTO)
Kde vidíte potenciál České republiky v doméně autonomní mobility?
Jako příklad potenciálu ČR v kooperativních systémech, a tedy i v autonomní mobilitě, můžu uvést evropský projekt C-ROADS, který má za cíl vybudovat platformu/pilotní infrastrukturu pro komunikaci Car2I. Česká republika a zdejší technologičtí partneři v rámci projektu vystupují velice aktivně. Skoro bych řekl, že právě ČR byla v rámci tohoto projektu jedním z hlavních přispěvatelů a významně se zasloužila o to, že bylo možné tyto technologie vyzkoušet. A protože rozvoj kooperativních systémů je zároveň cestou k autonomní mobilitě, vidím zde potenciál, na kterém může ČR stavět.
Sledujete dlouhodobě nějakou zahraniční aktivitu ve spojitosti s autonomními vozidly?
Strávil jsem několik let na univerzitě ve Švédsku, kde se řešily mimo jiné i projekty zaměřené na autonomní mobilitu. I když jsem na těchto projektech přímo nespolupracoval, stále jejich vývoj sleduji. Do projektů byli zapojeni kromě univerzit a výrobců osobních i nákladních automobilů také technologičtí giganti, malé startupy a operátoři. Myslím, že právě země jako Švédsko skvěle demonstrují funkčnost vzájemné provázanosti veřejného i soukromého výzkumu, silných technologických partnerů i státní správy, která tyto aktivity aktivně podporuje.
Jaká jsou dle Vás hlavní technologická odvětví související (nejen) s dopravou, jež budou v nadcházejících letech nabývat na důležitosti?
S rozvojem autonomní dopravy a komunikací se pojí obory, které se nyní uplatňují i v mnoha dalších oblastech – strojové učení a umělá inteligence. Už nepůjde jen o to, že auta naučíme, aby se nějak chovala, ale musí být schopna se i sama učit a zlepšovat svoje chování, aby byla v budoucnu schopna adekvátně reagovat na nové situace a případy. V budoucnu už nebude možné jednoduše do auta při výrobě „nahrát“ neměnnou sadu znalostí, ale auto musí být schopné tyto znalosti samo rozšiřovat a zdokonalovat. A zde jsme zase u kooperativních systémů, prostřednictvím kterých bude možné si tyto znalosti sdílet a urychlit a zefektivnit tak samotné učení.
A poslední otázka, pokud byste měl dát radu člověku, například studentovi, který má zájem o kariéru spojenou s autonomními vozidly, na co by se měl zaměřit?
Zájemcům o kooperativní systémy můžu určitě doporučit obor telekomunikace. Při zájmu o autonomní systémy určitě neudělají chybu s kybernetikou nebo obecně s obory na dopravní fakultě, ale užitečné jsou i možnosti mezioborových studií. Pro zájemce především z řad studentů, kteří by měli ambici pracovat nejen v oblasti kooperativních systémů, nabízí ŠKODA AUTO velké množství stáží, které jsou k nalezení na našich stránkách.
Věřím, že se takoví zájemci jistě najdou. Mockrát Vám děkuji za rozhovor!