Для повышения надежности работы автоматизированных систем вождения рекомендуется снижать количество факторов, которые могут повлиять на возникновение рисков и ошибок, для чего требуется введение понятия среды штатной эксплуатации, в которой автоматизированные системы вождения могут функционировать достаточно надежно. Тщательный подбор условий среды штатной эксплуатации для каждого уровня автоматизации является ключевой задачей в обеспечении безопасности движения высокоавтоматизированных транспортных средств на начальных этапах внедрения.
Необходимо определять и документально закреплять среду штатной эксплуатации для высокоавтоматизированного транспортного средства, эксплуатируемого на дорогах общего пользования. Среда штатной эксплуатации обеспечивает дополнительные возможности для изготовителей высокоавтоматизированных транспортных средств, которые ограничивают сложность задач вождения при развитии автоматизации. Среда штатной эксплуатации должна описывать конкретные условия, ограничения и рабочие параметры, при которых должна корректно функционировать автоматизированная система вождения, включая:
типы дорог (автомагистрали, скоростные и обычные автомобильные дороги);
обязательность наличия соответствующей дорожно-транспортной инфраструктуры (наличие системы, обеспечивающей посредством беспроводной связи сетевое взаимодействие транспортного средства с любыми объектами, которые могут повлиять на транспортное средство);
диапазон разрешенных скоростей;
географические условия (конкретный район, область, локация);
условия окружающей среды;
иные ограничения.
Среда штатной эксплуатации должна быть определена таким образом, чтобы гарантировать ситуационную осведомленность высокоавтоматизированного транспортного средства в беспилотном режиме на любой скорости, разрешенной правилами дорожного движения. При работе в пределах своей среды штатной эксплуатации автоматизированная система вождения должна иметь возможность обнаруживать и реагировать на другие транспортные средства, пешеходов, велосипедистов, животных и предметы, которые могут повлиять на безопасность эксплуатации высокоавтоматизированного транспортного средства. Однако поскольку диапазон действия бортовых сенсоров и датчиков высокоавтоматизированного транспортного средства ограничен, типы сред штатной эксплуатации могут различаться в зависимости от отношения к сетевому взаимодействию транспортного средства с любыми объектами, которые могут повлиять на транспортное средство.
Предлагается выделять 3 основных типа сред штатной эксплуатации в зависимости от наличия требуемого оснащения дорожно-транспортной инфраструктуры и с учетом технических возможностей функционирования высокоавтоматизированных транспортных средств в беспилотном режиме.
В среде штатной эксплуатации 1-го типа высокоавтоматизированное транспортное средство при движении полагается только на бортовые сенсоры, статические цифровые карты и встроенные алгоритмы обработки получаемых данных (поддержка дорожно-транспортной инфраструктуры не обеспечивается). В этом случае скорость высокоавтоматизированного транспортного средства должна быть ограничена расстоянием остановочного пути до границы уверенного распознавания объектов имеющимися сенсорами с учетом возможного появления других участников дорожного движения. При наличии в непосредственной близости от проезжей части дороги зон, непросматриваемых сенсорами, максимальная скорость движения может быть серьезно ограничена, что создаст препятствия для нормального движения транспортного потока.
В среде штатной эксплуатации 2-го типа высокоавтоматизированное транспортное средство помимо сенсоров использует при движении динамическую цифровую карту местности высокого разрешения. В данном типе сред штатной эксплуатации беспилотное транспортное средство исходя из наличия объектов на карте способно прогнозировать возможность появления помех и регулировать собственную скорость. В случае если впереди располагается некоторое препятствие, из-за которого возможно появление другого участника движения, высокоавтоматизированное транспортное средство снижает скорость до уровня, достаточного чтобы успеть остановиться перед препятствием. В таком режиме скорость движения может варьироваться в широких пределах, вызывая необходимость в частых ускорениях или замедлениях. В этом случае важную роль приобретают мероприятия по организации дорожного движения, задачей которых будет являться минимизация числа мест возможного конфликта интересов участников дорожного движения.
В среде штатной эксплуатации 3-го типа обеспечивается сетевое взаимодействие транспортного средства с любыми объектами, которые могут повлиять на транспортное средство, и наивысшая безопасность движения. Подключенное транспортное средство выполняет свои задачи на основе информации, получаемой от собственных сенсоров и дорожно-транспортной инфраструктуры, которая имеет в своем составе систему высокоточного позиционирования дороги и обеспечивает транспортное средство данными о цифровой модели дороги в реальном масштабе времени. В среде штатной эксплуатации данного типа автоматизированная система вождения подключенного транспортного средства имеет полную картину дорожной ситуации, причем с прогнозом развития на необходимый период, и может разрешать движение с максимальной скоростью, обеспечиваемой физической дорожно-транспортной инфраструктурой (сцепные качества покрытия, радиусы поворота), комфортом пассажиров или требуемыми энергозатратами (сопротивление воздуха, расход топлива).
Каждое высокоавтоматизированное транспортное средство обязано безопасно работать в той среде штатной эксплуатации, для которой оно разработано. Выезд за пределы среды штатной эксплуатации и нарушение инструкции по эксплуатации изготовителя высокоавтоматизированного транспортного средства являются серьезными рисками для безопасности дорожного движения и должны быть предотвращены.
При планировании, проектировании, строительстве, обслуживании и эксплуатации дорожно-транспортной инфраструктуры целесообразно определять дороги, на которых запрещается движение высокоавтоматизированных транспортных средств 3-го и 4-го уровней автоматизации. Для высокоавтоматизированных транспортных средств 5-го уровня автоматизации по результатам успешной отработки технологий автоматизированного вождения необходимость в ограничении движения будет отсутствовать.