Важнейшая особенность индустрии автономного вождения – ​быстрое развитие. По данным консалтинговой фирмы McKinsey & Company, первые автономные машины начнут использоваться в повседневных условиях (наравне с традиционными автомобилями) в 2022 г., а их массовое внедрение ожидается ближе к 2030 г. Для скорейшего преодоления препятствий при создании таких транспортных средств автопроизводители привлекают к разработке широкий круг партнеров, от известных инженеров до студентов престижных университетов. Это дает возможность студентам, изучающим автомобилестроение, развивать практические навыки и опыт, участвуя в конкурсах и олимпиадах.

В рамках четырехгодичной серии студенческих соревнований AutoDrive Challenge группы участников разрабатывают полностью автономные автомобили в среде, сходной со средой разработки отраслевых стандартов. При этом из года в год ситуация моделируется на основе последних проблем и достижений, то есть студенты сталкиваются с теми же проблемами проектирования, над которыми одновременно с ними работают профессиональные инженеры-автомобилисты.

Первый год конкурса был сосредоточен на создании автомобильных пользовательских интерфейсов, компонентов управления двигателем и режимом потребления электроэнергии. Второй год посвящен проблемам статического и динамического восприятия объектов датчиками автономного транспортного средства для выявления препятствий на дороге. Третий год планируется посвятить разработке ПО и методов программирования выбранных транспортных средств для райдшеринга (ride-sharing), включая картографирование и планирование маршрута. Райдшеринг – ​это объединение пассажиров для дальних поездок с целью экономии топлива и денежных средств (совместная оплата бензина и других дорожных расходов). Схема райдшеринга включает следующие этапы:

водитель заполняет анкету на специализированном сервисе и публикует объявление о поездке;

заинтересовавшиеся пассажиры связываются с водителем и обсуждают детали;

попутчики вместе едут по определенному маршруту;

Эпизод студенческого конкурса AutoDrive 2019

водитель экономит на топливе, пассажиры получают бóльший комфорт, чем в автобусе или поезде.

Программа четвертого года конкурса еще не определена – ​это будет сделано ближе к концу 2021 г. на основании анализа результатов первых трех лет.

На завершающемся в 2020 г. втором этапе соревнований студенты запрограммировали свои транспортные средства на следование правилам дорожного движения и избежание препятствий. Обкатка программ проходила в несколько контрольных заездов на полигоне Mcity Мичиганского университета (Энн-Арбор, США), созданного для тестирования автономных транспортных средств. Программирование машин осуществлялось в соответствии с различными сценариями, такими как маневры по смене полосы движения, развороты, реагирование на сигналы светофоров и т. п. По результатам каждого контрольного заезда проводилась необходимая корректировка ПО.

Студенты, работая в командах, имитирующих реальные инженерно-технические группы по решению конкретных проблем, реализуют сходные задачи: разрабатывают базовые условия для функционирования и совершенствования своих автономных систем и формируют рабочий процесс проектирования, идентичный используемому отраслевыми специалистами. Конкурс дает им возможность применить концепции и теоретические знания, полученные в процессе обучения, в реальных условиях. Благодаря конкурсу его участники получают навыки работы с технологиями, используемыми в промышленности, например такими, как калибровка и сопряжение лидаров, радаров и камер.

Для моделирования студенты используют различное ПО, включая MATLAB и Simulink, осуществляя виртуальную проверку работы своих систем в реальном мире. Методом проб и ошибок моделируются варианты созданных участниками конкурса алгоритмов. Профессиональные инженеры используют такой же подход – ​он эффективнее, чем тестирование на реальном автомобиле, а также дешевле, если что-то пойдет не по плану.

В рамках конкурса при разработке автономных систем с использованием реальных инструментальных средств проектирования создается обстановка здоровой конкуренции. Благодаря ей и конкурсу в целом существенно увеличивается число идей, проходящих обкатку в условиях, приближенных к реальным. Это важно и полезно с учетом того, что в ближайшем будущем отрасль намерена перейти к производству полностью автономных автомобилей.

Представители спонсоров, в частности корпорации General Motors (Детройт, шт. Мичиган, США), отмечают: «В современной автомобильной промышленности очень важно, чтобы студенты как можно раньше начинали применять и развивать инженерные навыки, которые подготовят их к будущей карьере, особенно к технологиям автономного вождения». Некоторые из студентов-участников конкурса AutoDrive Challenge уже получили приглашения на работу в той же General Motors на должности, которые они занимали в студенческих командах.

Представители международной организации SAE International (Уоррендейл, шт. Пенсильвания – ​Трой, шт. Мичиган, ранее американское Общество автомобильных инженеров – ​Society of Automotive Engineers), которая также является спонсором и организатором конкурса AutoDrive Challenge, отмечают важность данного мероприятия со следующих точек зрения:

во‑первых, конкурс готовит следующее поколение инженеров отрасли и устраняет разрыв между учебной программой и навыками работы с автономными системами;

во‑вторых, спонсоры, такие как General Motors, MathWorks (Нэтик, шт. Массачусетс, США, специализируется на разработке ПО для математических вычислений и имитационного моделирования) и другие, предоставляют современное оборудование, ПО и опытных наставников, которые помогают студентам-конкурсантам в решении технических задач.

Все это создает совершенно новый уровень участия и возможности для достижения более существенных результатов.

Tabolinsky Lauren, MathWorks. Next Generation of Engineers Readying to Tackle Self-Driving Car Challenges. EETimes magazine, March 18, 2020: https://www.eetimes.com/next-generation-of-engineers-readying-to-tackle-self-driving-car-challenges/