От беспилотных автомобилей – к автономному дорожному строительству

Россия активно включилась в глобальную гонку по развитию автономного транспорта, достигнув заметных успехов сразу в нескольких направлениях. От беспилотных карьерных самосвалов в горнодобывающей промышленности до автономных комбайнов в сельском хозяйстве — отечественные разработчики демонстрируют серьёзный технологический потенциал. Особенно примечателен новый амбициозный проект: впервые в истории российского дорожного строительства будет запущено тестирование высокоавтоматизированной техники для укладки асфальтового покрытия.

Инновационные машины отечественного производства, оснащённые системами автономного управления, призваны не только повысить качество дорожных работ, но и значительно ускорить процесс строительства автомагистралей. О развитии передового транспорта и высокоавтоматизированной дорожной техники рассказал исполнительный директор Ассоциации «Цифровая Эра Транспорта» Дмитрий Ольховиков.

От экспериментов к масштабному внедрению

Согласно исследованиям SBS Consulting, к 2030 году ожидается значительный рост рынка беспилотного и автономного транспорта. Наиболее впечатляющую динамику покажет сегмент легковых беспилотных автомобилей — рост в 3,6 раза до 200 млрд долларов. Рынок грузовых автономных автомобилей увеличится в 2,2 раза до 68 млрд долларов. По прогнозам «Яков и Партнеры», к 2035 году более 25% автомобилей на российских дорогах будут беспилотными, а к 2042 году этот показатель превысит 80%. Хотя некоторые эксперты считают такие оценки оптимистичными, технологически они достижимы.

Россия уже демонстрирует значительные успехи в развитии беспилотного транспорта. Ключевым проектом стал запуск «Беспилотных логистических коридоров» на трассе М-11 «Нева» между Москвой и Санкт-Петербургом. За время после запуска беспилотники проехали более 3 миллионов километров без аварий, перевезя свыше 330 тысяч кубометров груза. В проекте участвуют крупнейшие ретейлеры и логистические компании страны. По оценкам экспертов от бизнеса, использование беспилотных грузовиков позволило сократить время кругового рейса между столицами с 3 до 1,5 суток.

В 2025 году планируется запуск беспилотных грузоперевозок на ЦКАД, а в 2026 году — на трассе М-12 «Восток». Для этого создаются цифровые двойники трасс, обеспечивающие круглосуточный контроль за движением беспилотников в режиме реального времени.

Развитие беспилотной спецтехники демонстрирует значительный прогресс и в горнодобывающей промышленности России, что подтверждается, к примеру, успешными испытаниями на угольном разрезе Изыхский в Хакасии. Впечатляющие результаты девятимесячного тестирования автоматизированной системы грузоперевозок (АСГП) с использованием беспилотных самосвалов БЕЛАЗ 7513R показали превышение плановой нормы производительности на 20% по сравнению с работой водителей-операторов. Это существенное достижение для отечественной робототехники, учитывая, что каждый такой самосвал способен перевозить до 130 тонн груза.

Особенно важным аспектом развития этого направления является социально-экономический фактор. В условиях дефицита квалифицированных кадров в удаленных от столицы регионах России, особенно в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке, где сосредоточены крупные месторождения, внедрение роботизированных комплексов становится не просто инновацией, а необходимостью. Российская разработка компании «Цифра» демонстрирует высокий уровень автономности: система самостоятельно планирует маршруты, контролирует безопасность движения, организует очереди и выполняет встречные разъезды.

При этом важно, что внедрение таких технологий не приводит к массовому сокращению рабочих мест, а скорее трансформирует их — бывшие водители после переобучения становятся операторами дистанционного управления, причем один специалист может контролировать работу нескольких машин, что повышает производительность труда в 3-5 раз. Это яркий пример успешной цифровой трансформации традиционной отрасли промышленности в России.

Без водителя, но с пассажирами

Есть некоторый прогресс и в пассажирских перевозках. Так, беспилотные такси в России демонстрируют постепенное, но уверенное движение вперед. За период с апреля 2022 по ноябрь 2024 года была проведена масштабная программа тестирования, в ходе которой автономные такси преодолели впечатляющую дистанцию в 8 миллионов километров. Однако важно, что подавляющее большинство этих поездок осуществлялось с инженером-испытателем в салоне, и только часть пути была пройдены в полностью автономном режиме с дистанционным контролем. География тестирования охватила три ключевые локации: образовательный центр «Сириус» в Сочи, где было совершено 70 тысяч поездок, Иннополис в Казани с 20 тысячами поездок, и московский район Ясенево, где выполнено 2 тысячи поездок к концу 2024 года. Хотя эти показатели значительно уступают международным лидерам, таким как китайский Baidu Apollo Go или американские Waymo и Cruise, которые уже осуществляют коммерческие перевозки без присутствия инженеров в салоне, российский эксперимент признан успешным. В ближайшей перспективе планируется расширение зоны действия беспилотных такси в Москве, что свидетельствует о готовности регуляторов к дальнейшему развитию этой технологии, несмотря на более консервативный подход к безопасности, требующий присутствия инженера-испытателя в салоне.

На фоне развития транспортных технологий в России разворачивается интересная ситуация и с внедрением беспилотных трамваев, которая даже породила небольшое соперничество между двумя столицами. Санкт-Петербург фактически стал первопроходцем в этой области, запустив в 2022 году трамваи с системой активной помощи водителю, использующей элементы искусственного интеллекта. Это важное достижение для российского общественного транспорта, так как петербургские умные трамваи уже несколько лет успешно курсируют по городским маршрутам.

Однако в 2024 году Москва также включилась в процесс развития беспилотного трамвайного движения, анонсировав амбициозную трёхэтапную программу. Столичные власти планируют пройти путь от системы дублирования действий водителя до полностью автономного управления к концу 2025 года. Примечательно, что московский проект предусматривает более глубокую автоматизацию, нацеленную на полное исключение водителя из процесса управления. При этом реализация проекта идёт поэтапно: сначала тестирование без пассажиров, затем работа в режиме страховки водителем, и финальная стадия — полностью автономное управление с пассажирами на борту.

Такая конкуренция между городами в сфере внедрения современных транспортных технологий может положительно сказаться на развитии общественного транспорта в целом по России. Опыт обоих городов показывает, что страна активно движется в направлении автоматизации городского транспорта, что соответствует мировым тенденциям развития общественного транспорта.

На ниве сельского хозяйства

Особого внимания заслуживает и развитие автономных технологий в агропромышленном комплексе России. В этой сфере наша страна демонстрирует впечатляющие результаты: российский разработчик Cognitive Pilot вошел в топ-15 ведущих мировых производителей систем автопилотирования для сельхозтехники по версии авторитетных международных аналитических агентств Stats N Data и QYResearch.

Значимым достижением стала и презентация первого в мире полностью беспилотного роботизированного мини-трактора, способного самостоятельно выполнять все основные сельскохозяйственные операции. Принципиальное отличие российской разработки — полное отсутствие кабины, что подчеркивает абсолютную автономность машины. Производство этой инновационной техники налажено на фабрике Cognitive Pilot в Томске.

Перспективность данного направления подтверждается и цифрами: согласно оценкам QYResearch, объем мирового рынка систем автопилотирования сельхозтехники сегодня превышает 53 млрд долларов, а к 2030 году достигнет 180,62 млрд долларов при среднегодовом росте 4,9%. Внедрение беспилотных технологий в сельском хозяйстве позволяет существенно снизить себестоимость производства и сократить потери при уборке урожая.

Отметим, что российские разработки в этой области получают активную государственную поддержку. Общий объем инвестиций в производство первого отечественного трактора-робота с искусственным интеллектом составил 3,5 млрд рублей. Минпромторг России совместно с Госдумой и Советом Федерации разрабатывают комплексную программу по внедрению отечественных технологий автопилотирования в различных отраслях экономики.

Заметим, что в России развитие беспилотных технологий осуществляется в рамках комплексного подхода, охватывающего как технологические аспекты, так и необходимые изменения в нормативно-правовой базе и экономической модели транспортной отрасли. Важно отметить, что автономный транспорт не только способствует ускорению грузоперевозок, но и позволяет существенно оптимизировать логистические процессы за счет возможности круглосуточной работы и более точного планирования маршрутов.

Текущие темпы развития технологий и активная поддержка со стороны государства создают прочный фундамент для масштабного внедрения беспилотного транспорта в различных секторах российской экономики, что открывает новые горизонты для повышения эффективности и безопасности транспортной системы страны.

Таким образом, все идет к тому, чтобы беспилотный транспорт стал одним из ключевых драйверов технологической трансформации транспортной отрасли, а также ряда других отраслей — от грузовых и пассажирских перевозок до сельского хозяйства и ретейла. Внедрение автономных транспортных средств открывает широкие перспективы для решения целого комплекса актуальных задач: от оптимизации транспортных потоков и снижения себестоимости перевозок до кардинального повышения безопасности дорожного движения. Особенно важным преимуществом является возможность эффективного решения проблемы нехватки профессиональных водителей, которая в последние годы становится все более острой для транспортной отрасли.

Международный опыт как ориентир

Еще одним новым перспективным направлением становится развитие беспилотной спецтехники для дорожного строительства. Китай в настоящее время является лидером в области внедрения беспилотных технологий в этой сфере. Особого внимания заслуживают два проекта, реализованных ведущими производителями строительной техники. Один из них — опыт компании XCMG в 2020-2021 годах. Компания успешно внедрила технологию 3D-укладки дорожного полотна. Особенно впечатляющих результатов удалось достичь в области дистанционного управления: беспилотные дорожные катки XCMG эффективно управлялись с расстояния более 2 километров, сохраняя при этом точность движения — до 5 сантиметров.

Еще в 2020 году компания LiuGong представила революционную разработку — полноприводный гидростатический одновальцовый каток модели 6626E. Особенностью этой машины стало полное отсутствие кабины оператора: техника изначально проектировалась как полностью беспилотная, исключающая даже возможность ручного управления. Но это не конечный пункт: LiuGong продолжает совершенствовать технологии интеллектуальной автоматизации, уделяя особое внимание интеграции с сетями 5G для обеспечения надежного дистанционного контроля. На данный момент компания фокусируется на трех ключевых направлениях: повышение безопасности строительных работ, улучшение экологичности процессов и оптимизация затрат в дорожном строительстве.

А не так давно, в 2024 году, Китай достиг исторического результата, завершив первое в мире полностью беспилотное строительство участка дорожного полотна протяженностью 158 километров. Участок дороги соединил такие города, как Пекин, Макао и Гонконг. Проект реализован с использованием автономной дорожной техники компании Sany. Ключевым элементом парка техники стала беспилотная асфальтоукладочная машина SAP200C-10. В проекте использовался беспилотный асфальтоукладчик, 6 двухбарабанных катков, 3 тридцатитонных катка на резиновых шинах. В данном проекте стоит обратить внимание на схему организации работ 1+3+3+3, обеспечившую оптимальное взаимодействие всех единиц техники. Для точного позиционирования использовалась многоспутниковая система Beidou, обеспечивающая точность до 1-2 сантиметров.

Безопасность работ обеспечивалась многоуровневой системой защиты: электронные ограждения, система экстренной остановки, обнаружение препятствий в реальном времени, мониторинг с помощью беспилотных дронов. Дроны выполняли двойную функцию: помимо контроля качества работ, они осуществляли геодезические изыскания с привязкой к системе спутникового позиционирования.

Российский ответ на глобальные вызовы

Вышеперечисленный китайский опыт демонстрирует не только техническую возможность, но и практическую эффективность внедрения беспилотных технологий в дорожное строительство. Достигнутые результаты служат важным ориентиром для развития аналогичных технологий в России и других странах.

Так, отечественный проект, не уступающий по амбициозности китайскому, предполагает создание полностью автоматизированного комплекса для укладки верхних слоев дорожной одежды. В консорциум разработчиков вошли ведущие предприятия: ВНИИ «СИГНАЛ» (входит в «Высокоточные системы» РОСТЕХ), АО «РАСКАТ», ООО НПО «ГКМП» и другие компании отрасли дорожного строительства под экспертным руководством ФАУ «РОСДОРНИИ» и ассоциаций «Цифровая Эра Транспорта» и «Р.О.С.АСФАЛЬТ». Соглашения о сотрудничестве по созданию и развитию высокоавтоматизированной дорожно-строительной техники было подписано на прошедшей в Москве отраслевой конференции и выставке «Дорожное строительство в России».

Первый запуск

Стоит отметить, что запуск высокоавтоматизированной дорожно-строительной техники (ВАДСТ) имеет свои особенности. В отличие даже от карьерных самосвалов или уборщиков, укладка асфальта требует сантиметровой точности, причем речь идет не о десятках сантиметров. Беспилотному автомобилю — такси или доставщику — достаточно переместиться из точки А в точку Б по уже готовой автомобильной дороге, с нанесенной разметкой, готовой и работающей инфраструктурой. Строительная техника работает в принципиально других условиях. Даже если взять условие укладки только верхнего слоя асфальта, все равно постоянно изменяющийся ландшафт, не полностью и местами разная (в зависимости от условий строительства и территориальной принадлежности участка) инфраструктура участка строительства, требует сложных алгоритмов управления и высокоточного позиционирования.

Отдельно стоит выделить серьезнейшую задачу, которую участники консорциума решают уже в разрезе запуска отряда дорожной техники, а компании-разработчики решений и самой техники уже давно работают на ней. Это задача полной автоматизации всех узлов асфальтоукладчика и катков. И тут речь не о беспилотном движении техники, а именно о работе узлов, нивелировании и достижении высокоточной и качественной укладки верхнего слоя дорожного полотна. В отличие от автомобильного транспорта или рельсового, дорожная техника, в особенности такая сложная как асфальтоукладчик, как уже было отмечено выше, требует более углубленного подхода именно к вопросам кинематики: регулировка виброплиты по поперечному уклону и высотным отметкам, уровень топлива, воды, масла, включение и отключение режима виброуплотнения и прочие характеристики.

Параллельно с решением задач беспилотного управления и движения техникой, специалистами ведется работа по аппробации системы фиксации температурного шлейфа за асфальтоукладчиком, позволяющим контролировать распределение температуры смеси, а также системы 2D-нивелирования асфальтоукладчика, с помощью которой можно будет реализовать регулирование толщины слоя укладки и подруливание асфальтоукладчиков в случае движения «по струне» или по опорной поверхности.

Одновременно это не исключает необходимости на первом этапе установить на ВАДСТ системы технического зрения, позиционирования и нивелирования, системы безопасности, вычислительные блоки для обработки данных, а также организовать на участке испытаний систему высокоточного позиционирования и связи, представляющую собой сложный комплекс. Внедрение автономной техники в дорожное строительство несет множество преимуществ. Опыт демонстрационных проектов в Китае показывает впечатляющие результаты: сокращение потребности в рабочей силе достигает 66 %, а эффективность работы катков повышается на 50 %. Не менее важным аспектом является повышение безопасности за счет исключения людей из опасных зон строительства. Автономные машины способны поддерживать постоянное качество работ на протяжении всего проекта, что напрямую влияет на долговечность дорожного покрытия. Кроме того, использование беспилотников в дорожном строительстве ускорит сроки строительства.

Централизованное управление парком роботизированной техники становится ключевым элементом успеха строительного проекта. Оно обеспечивает не только своевременную постановку задач для каждой единицы техники, но и эффективное взаимодействие между машинами, что необходимо для выстраивания оптимального сквозного производственного процесса. Такой подход позволяет максимально использовать преимущества автономной техники и достигать высоких показателей эффективности строительства.

Реализация проекта станет важным шагом в цифровой трансформации дорожной отрасли и укреплении технологического суверенитета России в сфере строительства современной транспортной инфраструктуры.

Возврат к списку