Έτοιμο για τον δρόμο: Η Knorr-Bremse ξεκινά τη σειριακή παραγωγή πλεονάζοντος συστήματος πέδησης για αυτόνομα φορτηγά
Η οδήγηση υψηλού αυτοματισμού (HAD) στα επαγγελματικά οχήματα περνά ολοένα και περισσότερο στην πράξη. Σε παγκόσμιο επίπεδο, κατασκευαστές οχημάτων και εταιρείες τεχνολογίας εργάζονται για την εισαγωγή αντίστοιχων εφαρμογών στις εμπορευματικές μεταφορές. Η Knorr-Bremse θα ξεκινήσει το 2027 τη σειριακή παραγωγή του πλεονάζοντος συστήματος πέδησης για επαγγελματικά οχήματα επιπέδου 4 (Level 4), δημιουργώντας έτσι μια βασική τεχνολογική προϋπόθεση για ασφαλείς λειτουργίες αυτοματοποιημένης οδήγησης.
Bernd Spies, μέλος του Διοικητικού Συμβουλίου της Knorr-Bremse AG και υπεύθυνος για τον Τομέα Συστημάτων Επαγγελματικών Οχημάτων: «Η οδήγηση υψηλού αυτοματισμού στον τομέα των επαγγελματικών οχημάτων αποκτά δυναμική παγκοσμίως, αν και με διαφορετικούς ρυθμούς ανά περιοχή. Καθοριστικής σημασίας για το επόμενο βήμα είναι οι ανθεκτικές αρχιτεκτονικές οχημάτων που διασφαλίζουν τη λειτουργία ακόμη και σε περίπτωση βλάβης. Ακριβώς σε αυτό το σημείο αξιοποιούμε την τεχνογνωσία μας σε επίπεδο συστημάτων στο πλαίσιο της συνεργασίας μας με τους κατασκευαστές οχημάτων: αναπτύσσουμε λύσεις πλεονασμού για τις λειτουργίες πέδησης και διεύθυνσης και τις μετατρέπουμε, από κοινού με τους κατασκευαστές, σε συγκεκριμένες εφαρμογές. Η επικείμενη ετοιμότητα του πλεονάζοντος συστήματος πέδησής μας για σειριακή παραγωγή αποτελεί σημαντικό ορόσημο, ώστε οι αρχιτεκτονικές Level 4 να μπορούν να εφαρμοστούν σε μεγαλύτερη κλίμακα και να καταστούν οικονομικά βιώσιμες».
Οι διαχειριστές στόλων αναμένουν αποδοτικότερες και οικονομικότερες λύσεις μεταφορών – ιδιαίτερα υπό το πρίσμα της έλλειψης οδηγών, των αυξανόμενων απαιτήσεων ασφάλειας και της εντεινόμενης πίεσης του κόστους. Οι κατασκευαστές οχημάτων ανταποκρίνονται σε αυτές τις απαιτήσεις και προωθούν στοχευμένα την ανάπτυξη επαγγελματικών οχημάτων υψηλού αυτοματισμού. Όσον αφορά τα πρώτα συγκεκριμένα πεδία εφαρμογής, η Βόρεια Αμερική αναδεικνύεται ιδιαίτερα σε ηγετική αγορά.
Βασική προϋπόθεση για την αξιόπιστη χρήση επαγγελματικών οχημάτων υψηλού αυτοματισμού είναι μια αρχιτεκτονική συστημάτων που διατηρεί τη λειτουργικότητά της ακόμη και σε περίπτωση βλάβης (fail-active). Με την αυτοματοποίηση, η ευθύνη για τη δυναμική συμπεριφορά και την ασφάλεια της οδήγησης μεταφέρεται από τον οδηγό στο όχημα και, κατά συνέπεια, στην ίδια την τεχνολογία. Έτσι, τα πλεονάζοντα συστήματα ενεργοποίησης αποτελούν την τεχνολογική βάση για την ασφαλή λειτουργία επαγγελματικών οχημάτων υψηλού αυτοματισμού. Τα πλεονάζοντα συστήματα πέδησης και διεύθυνσης της Knorr-Bremse, τα οποία έχουν σχεδιαστεί ώστε να διατηρούν τη λειτουργικότητά τους σε περίπτωση βλάβης, διασφαλίζουν ότι μεμονωμένες αστοχίες συστημάτων εντοπίζονται και αντισταθμίζονται και ότι ο έλεγχος του οχήματος διατηρείται ανά πάσα στιγμή. Παράλληλα, τα πλεονάζοντα συστήματα πέδησης αυξάνουν τη διαθεσιμότητα του οχήματος, επιτρέποντας την εφαρμογή καθορισμένων στρατηγικών λειτουργίας σε περίπτωση βλάβης – από έναν ελιγμό ελαχιστοποίησης κινδύνου (Minimum-Risk Maneuver) έως τη συνέχιση της πορείας με περιορισμένη λειτουργικότητα. Αυτό μπορεί να έχει άμεσο θετικό αντίκτυπο στο συνολικό κόστος ιδιοκτησίας και λειτουργίας (TCO).
– Το πλεονάζον σύστημα πέδησης της Knorr-Bremse βασίζεται στην πλατφόρμα ελέγχου πέδησης Global Scalable Brake Control (GSBC). Η πλατφόρμα αυτή συγκεντρώνει την προηγούμενη ποικιλία εξαρτημάτων σε μια ενιαία πλατφόρμα ελέγχου πέδησης. Αυτό απλοποιεί τη διάταξη των συστημάτων και μειώνει τις απαιτήσεις χώρου, το βάρος και το κόστος εγκατάστασης. Με βάση αυτή την πλατφόρμα, η Knorr-Bremse ανέπτυξε το πλεονάζον σύστημα πέδησης rGSBC. Η υφιστάμενη αρχιτεκτονική επεκτείνεται στοχευμένα με μια δεύτερη, ανεξάρτητη διαδρομή λειτουργίας. Σε περίπτωση βλάβης, αυτή αναλαμβάνει την επιβράδυνση του οχήματος, διατηρώντας την πλήρη λειτουργικότητα του ABS, και διασφαλίζει την ευστάθεια του οχήματος μέσω της ανεξάρτητης ρύθμισης της πίεσης πέδησης σε κάθε τροχό. Οι τυποποιημένες διεπαφές επιτρέπουν στο σύστημα τόσο την αυτοματοποιημένη λειτουργία μέσω του «εικονικού οδηγού» όσο και, ανά πάσα στιγμή, τον έλεγχο σε χειροκίνητη λειτουργία. Επιπλέον, υποστηρίζει καθορισμένες εφεδρικές στρατηγικές λειτουργίας (fallback strategies) – από τον ελιγμό ελαχιστοποίησης κινδύνου έως τη λειτουργία ολοκλήρωσης της αποστολής (Mission-Complete).
– Στα συστήματα διεύθυνσης για επαγγελματικά οχήματα υψηλού αυτοματισμού, η Knorr-Bremse βασίζεται σε πλεονάζουσες λύσεις συστημάτων. Το χαρτοφυλάκιό της περιλαμβάνει το πλήρως ηλεκτρικό σύστημα διεύθυνσης Electric Power Steering (EPS) και την πλεονάζουσα εκδοχή του. Το rEPS επιτρέπει μια λειτουργία διεύθυνσης που παραμένει ενεργή ακόμη και σε περίπτωση βλάβης, καθώς τόσο οι μηχανισμοί ενεργοποίησης όσο και το σύστημα ελέγχου διαθέτουν πλεονασμό. Σε συνδυασμό με τη λειτουργία Steer-by-Brake, δημιουργείται ένα επιπλέον ανεξάρτητο επίπεδο πλεονασμού, το οποίο επιτρέπει την ελεγχόμενη καθοδήγηση του οχήματος, ακόμη και σε περίπτωση κρίσιμων αστοχιών συστημάτων, σύμφωνα με την αρχή Mission-Complete. Το χαρτοφυλάκιο συμπληρώνεται από το πλεονάζον ηλεκτροϋδραυλικό σύστημα υποβοήθησης διεύθυνσης (rAHPS), το οποίο, ως εναλλακτική αρχιτεκτονική, υποστηρίζει συστήματα υποβοήθησης οδηγού και λειτουργίες αυτοματοποιημένης οδήγησης.
Πάνω σε αυτή την τεχνολογική βάση, η Knorr-Bremse προωθεί στοχευμένα την πρακτική εφαρμογή της οδήγησης υψηλού αυτοματισμού: Σε συνεργασία με επιλεγμένους πελάτες, η εταιρεία υλοποιεί συγκεκριμένα έργα Level 4, αποκτώντας παράλληλα πολύτιμη εμπειρία σε επίπεδο συστημάτων και ενσωμάτωσής τους. Η εμπειρία αυτή αξιοποιείται άμεσα για την περαιτέρω ανάπτυξη των λύσεων, με στόχο την εφαρμογή τους σε μεγαλύτερη κλίμακα και τη διάθεσή τους σε μια ευρεία πελατειακή βάση.
Με την προγραμματισμένη έναρξη της σειριακής παραγωγής του rGSBC της Knorr-Bremse από το 2027, η βιομηχανική εφαρμογή των επαγγελματικών οχημάτων υψηλού αυτοματισμού έρχεται ολοένα και περισσότερο στο προσκήνιο. Τα πρώτα σενάρια χρήσης ενδέχεται να προκύψουν κυρίως στις μεταφορές μεταξύ κόμβων (Hub-to-Hub) και, μελλοντικά, να επεκταθούν σε επιπλέον πεδία εφαρμογής. Από τεχνολογικής πλευράς, ο δρόμος έχει ήδη ανοίξει: βασικά στοιχεία των πλεοναζουσών αρχιτεκτονικών οχημάτων έχουν ήδη επικυρωθεί με επιτυχία, μεταξύ άλλων μέσω της συμμετοχής της Knorr-Bremse στο ερευνητικό έργο ATLAS-L4 για την αυτόνομη οδήγηση.
Παράλληλα, οι υποκείμενες αρχιτεκτονικές οχημάτων συνεχίζουν να εξελίσσονται – για παράδειγμα, προς την κατεύθυνση των συστημάτων X-by-Wire, στα οποία λειτουργίες που υλοποιούνται μηχανικά αντικαθίστανται από ηλεκτρονικό έλεγχο. Τα πλεονάζοντα συστήματα που διατηρούν τη λειτουργικότητά τους σε περίπτωση βλάβης διασφαλίζουν ότι οι λειτουργίες παραμένουν ελέγξιμες ακόμη και σε συνθήκες αστοχίας. Ανεξάρτητα από αυτό, σύμφωνα με την Knorr-Bremse, τα οχήματα που καθορίζονται από λογισμικό (software-defined vehicles) αποκτούν ολοένα και μεγαλύτερη σημασία, με κεντρικοποιημένες αρχιτεκτονικές ελέγχου, υψηλή διαθεσιμότητα δεδομένων αισθητήρων και συνεχείς ενημερώσεις λογισμικού.
Τα έξυπνα συστήματα υποβοήθησης οδηγού (ADAS) ενισχύουν την οδική ασφάλεια
Παράλληλα με τις τεχνολογίες για επαγγελματικά οχήματα υψηλού αυτοματισμού, η Knorr-Bremse προωθεί συστηματικά την περαιτέρω ανάπτυξη σύγχρονων συστημάτων υποβοήθησης οδηγού (ADAS, Advanced Driver Assistance Systems). Η Knorr-Bremse συμβάλλει στην ενίσχυση της οδικής ασφάλειας με τις λύσεις ADAS που προσφέρει εδώ και περισσότερο από μία δεκαετία και συνεχίζει στην ίδια κατεύθυνση.
Με το Knorr-Bremse Fusion Front ADAS, η Knorr-Bremse συνδυάζει αισθητήρες ραντάρ και κάμερας για την αξιόπιστη αναγνώριση σύνθετων κυκλοφοριακών καταστάσεων. Στις λειτουργίες του περιλαμβάνονται, μεταξύ άλλων, το προηγμένο σύστημα υποβοήθησης πέδησης έκτακτης ανάγκης (Advanced Emergency Braking System, AEBS) και η επέκτασή του με δυνατότητα αναγνώρισης πεζών (Pedestrian Advanced Emergency Braking System, PAEBS), καθώς και λειτουργίες διατήρησης λωρίδας (Lane Keeping Assist, LKA, και Lane Departure Warning, LDW). Το σύστημα υποβοήθησης πέδησης έκτακτης ανάγκης επιτυγχάνει υψηλά ποσοστά ανίχνευσης, διατηρώντας παράλληλα χαμηλό αριθμό εσφαλμένων προειδοποιήσεων.
Τόσο τα AEBS και PAEBS όσο και το LDW υποστηρίζουν τους κατασκευαστές οχημάτων στην εκπλήρωση κανονιστικών απαιτήσεων, όπως εκείνων του ευρωπαϊκού κανονισμού GSR-II. Στην περιοχή κοντά στο όχημα χρησιμοποιείται το σύστημα Proximity System, το οποίο περιλαμβάνει, μεταξύ άλλων, το σύστημα πληροφόρησης τυφλού σημείου (Blind Spot Information System, BSIS) και το σύστημα πληροφόρησης εκκίνησης (Moving Off Information System, MOIS).
Πέρα από τις κανονιστικές απαιτήσεις, τα ειδικά πρωτόκολλα Euro NCAP για επαγγελματικά οχήματα αποκτούν ολοένα και μεγαλύτερη σημασία. Τα πρωτόκολλα αυτά θέτουν ακόμη υψηλότερες απαιτήσεις επιδόσεων από εκείνες που προβλέπει η ισχύουσα νομοθεσία. Τα συστήματα ADAS της Knorr-Bremse συνέβαλαν καθοριστικά στην αξιολόγηση τριών αστέρων NCAP ενός κατασκευαστή οχημάτων. Η Knorr-Bremse εξελίσσει συνεχώς τις λύσεις της και έχει συμπεριλάβει στον οδικό χάρτη ανάπτυξής της προηγμένες λειτουργίες ADAS, οι οποίες, εφόσον χρησιμοποιηθούν κατάλληλα, μπορούν να καλύψουν πρόσθετες απαιτήσεις NCAP.
