Stuttgart / Bad Sobernheim.,
26
października
2017
|
14:41
Europe/Warsaw

Odśnieżanie na lotnisku: zautomatyzowane Arocsy Mercedes-Benz oczyszczają drogę.

  • Odśnieżarki bez kierowców w eksploatacji testowej w firmie Fraport
  • Premiera najnowocześniejszego rozwiązania technicznego Mercedes-Benz „Remote Truck Interface”
  • Wymiana danych pomiędzy wszystkimi pojazdami w czasie rzeczywistym
  • Odśnieżanie wymaga ogromnej precyzji jazdy: Arocs ją umożliwia
  • Bazą dla nowoczesnych rozwiązań przyszłości jest sprawdzona technika z seryjnej produkcji


W bezprecedensowym jak do tej pory teście Daimler AG prezentuje kolejne proponowane rozwiązanie do zastosowania w ramach przyszłościowej eksploatacji zautomatyzowanych pojazdów użytkowych. Po udanej demonstracji innowacyjnych systemów Highway Pilot i Highway Pilot Connect (umożliwiającego tzw. „platooning” samochodów ciężarowych), dziś nasza firma stawia kolejny krok na drodze do rozwoju skomunikowanego sieciowo i pracującego autonomicznie pojazdu użytkowego.

Na terenie byłej wojskowej bazy lotniczej Pferdsfeld wiodący globalnie producent pojazdów użytkowych, w oparciu o konkretne wymagania klienta, prezentuje praktyczną realizację zautomatyzowanej operacji usuwania śniegu na lotnisku.

Martin Daum, członek zarządu Daimler AG odpowiedzialny za dział Daimler Trucks & Buses: „Nie tylko mówimy o nowych rozwiązaniach technicznych, ale także realizujemy je w praktyce. Krok po kroku udoskonalamy nasze najnowocześniejsze systemy asystujące – dążąc do automatyzacji jazdy. Aktualnie pracujemy nad realizacją dwóch konkretnych zastosowań: Po pierwsze zautomatyzowanej jazdy w normalnym ruchu drogowym na autostradach – z jasno sformułowanym celem odciążenia kierowcy i wyraźnego zwiększenia bezpieczeństwa. Po drugie jazdy bez kierowcy na zamkniętych obszarach, w celu znacznego zwiększenia produktywności działań. Dzisiejsza demonstracja zautomatyzowanego odśnieżania lotniska po raz kolejny dowodzi naszej przewagi technologicznej”.

W ramach projektu zatytułowanego „Automated Airfield Ground Maintenance” (AAGM) cztery ciągniki siodłowe Arocs Mercedes-Benz prezentują zautomatyzowane oczyszczanie lotniska w powiązanym zestawie zdalnie sterowanych pojazdów. Zalety są oczywiste: operacje oczyszczania lotniska, szczególnie zimą, są trudno przewidywalne, a więc także trudne w planowaniu. To czyni jednostki odśnieżające, kierowane precyzyjnie i z wysoką dokładnością przez jednego kierowcę, istotnym rozwiązaniem w zakresie oczyszczania dróg startu i lądowania, szczególnie w błyskawicznie nastających ekstremalnych warunkach pogodowych w miesiącach zimowych, ponieważ nie wymagają one dodatkowego planowania eksploatacji pojazdów i pracy personelu.

Opisywany projekt powstał w ramach bliskiej kooperacji pomiędzy kuźnią innowacyjności koncernu Daimler, Lab1886, Daimler Trucks i spółką Fraport AG. Lab1886 aktywnie wspiera przemianę Daimler AG z producenta samochodów w dostawcę rozwiązań mobilnościowych, ściśle współpracując z Daimler CASE Initiative. CASE – to litery kształtujące przyszłość mobilności oraz będące integralnym elementem strategii firmy Daimler AG. Symbolizują one obszary komunikacji sieciowej (Connected), autonomicznej jazdy (Autonomous), elastycznej eksploatacji (Shared & Services) i napędów elektrycznych (Electric).

„Zadaniem Lab1886 jest wypracowywanie dla Daimler AG nowych, innowacyjnych modeli biznesowych. Bardzo dobrym przykładem jest tu właśnie projekt Fraport, który pokazuje, jak łączymy innowacje z konkretnymi potrzebami klientów, aby zdobywać nowe rynki”, mówi Susanne Hahn z kierownictwa Lab1886.

„Cieszymy się, że jako jedno z pierwszych lotnisk na świecie wraz z naszym know-how bierzemy udział w tym innowacyjnym projekcie. W ten sposób możemy sprawdzić możliwość autonomicznego sterowania ciężkim sprzętem do zimowego utrzymania dróg w nadzwyczajnych warunkach zimowych na lotnisku. Spodziewamy się przy tym zdobycia wiedzy, która pomoże nam w przyszłości w jeszcze precyzyjniejszym i efektywniejszym zastosowaniu tego sprzętu w sytuacji nagłego ataku zimy. Nasze zaangażowanie kolejny raz podkreśla rolę spółki Fraport AG jako motoru innowacyjności w najróżniejszych obszarach”, powiedział Mathias Dudek, kierownik ds. zarządzania infrastrukturą Fraport AG. Spółka Fraport AG z siedzibą we Frankfurcie nad Menem prowadzi tam jeden z największych węzłów lotniczych na świecie. Celem wspólnych testów jest praktyczne zastosowanie najnowocześniejszej, wspomaganej telematycznie techniki kierowania pojazdami na terenach niepublicznych. Szczególnie w tym punkcie to nowe zastosowanie różni się od testowanych dotąd w praktyce przez Daimler AG przełomowych rozwiązań technicznych w zakresie zautomatyzowanej jazdy. System Highway Pilot oraz przeznaczony do „platooningu” system Highway Pilot Connect są koncepcyjnie przystosowane do eksploatacji w transporcie publicznym.

Oprócz obszernej listy wymagań stawianych urządzeniom pracującym w sposób zautomatyzowany, Fraport dostarcza również sprzęt odśnieżający do tego wyjątkowego testu. Są to m.in. cztery tzw. zamiatarko-zdmuchiwarki, jakie już dziś pracują na naczepach siodłowych w zestawach z konwencjonalnymi ciągnikami Mercedes-Benz.

Premiera interfejsu pojazdów „Remote Truck Interface” (RTI)

Cztery testowe Arocsy są wyposażone w nowy interfejs RTI (Remote Truck Interface), umożliwiający zdalne sterowanie funkcjami pojazdu oraz wymianę danych. Interfejs RTI jest centralnym elementem nowego rozwiązania technicznego, w ramach którego Daimler może czerpać z ogromnego zasobu wiedzy i doświadczeń konstrukcyjnych pochodzących z innych projektów, takich jak przedseryjne Highway Pilot i Highway Pilot Connect.

Wyposażone w interfejs RTI pojazdy są w pełni połączone ze sobą za pomocą systemów telematycznych, jeżdżą w sposób zautomatyzowany, a w zestawach pojazdów mogą zarówno prowadzić, jak i podążać za innymi. Konkretnie oznacza to, że osoba kierująca konwojem z floty dostępnych zestawów siodłowych wybiera jeden dowolny i definiuje go jako prowadzący ‒„lead truck”. Następnie za pomocą panelu obsługowego w samochodzie definiuje liczbę i kolejność innych ciężarówek w konwoju oraz przeprowadza kontrolę eksploatacyjną zarówno swojego, jak i wszystkich następnych zestawów siodłowych.

Brzmi to prosto i jest równie nieskomplikowane w praktyce. Jednak złożoność tkwiącego u podstaw oprogramowania jest ogromna. Wszystkie samochody wyposażono w podwójny system lokalizacji GPS (DGPS, różnicowy GPS) oraz oczywiście w najnowszy system komunikacji między pojazdami V2V („Vehicle-to-Vehicle”).

Ponadto współdziałanie innowacyjnego interfejsu RTI oraz jednostki zdalnego sterowania umożliwia ekstremalnie szybką i ‒ co ważne ‒ bezpieczną wymianę danych pomiędzy pojazdami. Aby wszystko działało w czasie rzeczywistym, w odstępach 0,1 sekundy następuje pełna wymiana danych pomiędzy pojazdami i główną jednostką sterującą RTI. Transmisja danych w ramach komunikacji V2V bazuje na technologii DSRC („Digital Short Range Communication”).

Perspektywa: możliwość zautomatyzowanej jazdy stwarza różnorodne możliwości zastosowań

Zautomatyzowany zestaw sprzętu odśnieżającego, w fazie testowej składający się z czterech pojazdów i przygotowany do rozbudowy do 14 jednostek, wytycza drogę do innych rodzajów eksploatacji. Oprócz lotnisk, które już sygnalizowały zainteresowanie takim precyzyjnym sprzętem do zautomatyzowanej konserwacji dróg startu i lądowania, interfejs RTI Mercedes-Benz umożliwia szeroki zakres zastosowań.

„To otwiera naszym klientom nowe możliwości: pozwala zarówno na przeprowadzanie wysokoprecyzyjnych operacji manewrowania konwencjonalnymi zestawami siodłowymi, sterowanymi przez kierowcę znajdującego się poza kabiną – na przykład z tyłu pojazdu, z doskonałym widokiem na proces manewrowania – jak i na jazdę bez kierowcy w kopalniach, na terminalach kontenerowych czy innych zamkniętych obszarach”, wyjaśnia Martin Zeilinger, szef działu badawczo-rozwojowego Daimler Trucks.

Zadania zautomatyzowanego Arocsa w eksploatacji testowej AAGM („Automated Airfield Ground Maintenance”)

W ramach demonstracji ciągników siodłowych Arocs interfejs RTI („Remote Truck Interface”) łączy pojazd ze światem zewnętrznym. Realizację funkcji kontroli toru jazdy i obsługi konwoju umożliwiają dodatkowe zewnętrzne urządzenia sterujące, np. komputer toru jazdy, panel obsługowy i interfejs radiowy. Konkretnie zautomatyzowane Arocsy mogą realizować następujące funkcje:

  • Sterowanie: system wyłączający i włączający silnik (Motor Start/Stop)
  • Sterowanie: hamulec postojowy
  • Kierowanie poprzeczne pojazdem: układ kierowniczy
  • Kierowanie wzdłużne pojazdem: system sterowania pracą silnika („dodawanie i zmniejszanie gazu”)
  • Kierowanie wzdłużne pojazdem: hamulec podstawowy
  • Sterowanie napędem: skrzynia biegów (włączanie biegu do ruszania, wszystkie zmiany biegów, włączanie położenia neutralnego)
  • Sterowanie napędem: załączanie i wyłączanie blokad mechanizmów różnicowych
  • Podzespoły: oświetlenie łącznie z kierunkowskazami, oświetleniem roboczym i wieloma innymi
  • Funkcje dodatkowe: sterowanie zabudową; tutaj: sterowanie naczepą z zamiatarko-zdmuchiwarką

Sterownik RTI umożliwia realizowanie wszystkich funkcji sieciowych pojazdu za pośrednictwem interfejsu (CAN). Integracja interfejsu radiowego z CAN pozwala więc na zdalne sterowanie pojazdem.

„Istotnym elementem sterownika RTI jest zintegrowany układ bezpieczeństwa. Oznacza to, że wszystkie funkcje pojazdu podlegają monitoringowi. Natychmiast po wystąpieniu usterki uruchamiana jest procedura bezpieczeństwa. W ten sposób w razie konieczności możemy zagwarantować bezpieczne i szybkie zatrzymanie pojazdów, a następnie ich dalszą manualną obsługę”, uzupełnia Zeilinger.

Eksploatacja testowa: sprzęt odśnieżający musi działać bardzo elastycznie

Obecnie operatorzy lotnisk muszą utrzymywać konieczny sprzęt sprzątający i oczyszczający w stanie gotowości operacyjnej. Czasy realizacji dla stosunkowo rzadkich i zazwyczaj krótkotrwałych złych warunków pogodowych wiążą ogromne zasoby.

Z drugiej strony na lotnisku już przy niewielkiej warstwie śniegu konieczne są szeroko zakrojone i dokładne operacje oczyszczania. Przy takim areale wymagane jest usunięcie śniegu na jedną stronę z pasa o szerokości 60 m podczas jednego przejazdu. W przypadku portu lotniczego we Frankfurcie nad Menem już dzisiaj wyjeżdża w tym celu konwój nawet czternastu samochodów o odpowiednim pokryciu.

Operacja polega na „przekazywaniu” śniegu z przodu do tyłu ‒ od jednego pojazdu do drugiego. W ten sposób z pojazdu na pojazd zwiększa się masa śniegu, a wraz z nią zapotrzebowanie na moc w kolejnych jednostkach odśnieżających. Ponadto w przypadku jazdy z przesunięciem bocznym kluczowe znaczenie dla jakości oczyszczania ma wysoce precyzyjne utrzymywanie toru jazdy. Wszystko to warunkuje bardzo nierównomierne wymagania w zakresie wydajności poszczególnych pojazdów odśnieżających.

Efektywna praca dzięki zautomatyzowanemu sprzętowi odśnieżającemu

W porcie lotniczym we Frankfurcie nad Menem konwój precyzyjnie uszeregowanych pojazdów musi utrzymywać drogi startu i lądowania oraz kołowania wolne od śniegu i lodu. Dotychczas odśnieżarki realizują swoją pracę metr po metrze, zazwyczaj w warunkach niedostatecznej widoczności, ograniczonej ciemnością, mgłą, a przede wszystkim śniegiem wzbijanym przez poprzedzające pojazdy.

Zła widoczność często powoduje zwiększenie odstępów pomiędzy pojazdami, „rozluźnienie” konwoju, a w rezultacie wydłużenie czasu odśnieżania drogi startów i lądowań. Zdarza się również, że na skutek złej widoczności zewnętrzne pojazdy uszkadzają oświetlenie pasa startowego, a jego naprawa pociąga za sobą wysokie koszty.

W ramach testu pracujących automatycznie ciężarowych odśnieżarek Daimler AG zdefiniowany program oczyszczania – pod stałą kontrolą kierującego konwojem – wyznacza trasy, kierunek i tempo jazdy. W obliczu swego wymagającego zadania osoba w pierwszym pojeździe zestawu odśnieżającego ma stosunkowo dobrą widoczność na odśnieżany odcinek przed sobą i kolejnymi pojazdami.

Odcinki wyznaczone do odśnieżania zdefiniowano w celu zapewnienia wysokiej precyzji oczyszczania pasa. Oznacza to, że wyznaczone kartograficznie trasy przejazdów są dokładnie – z tolerancją do trzech centymetrów – realizowane przez lidera i kolejne pojazdy konwoju za pomocą różnicowego systemu GPS, poprzez stałe porównywanie wartości zadanych z rzeczywistymi.

Odśnieżanie lotnisk wymaga jednocześnie wysokiej elastyczności. Dlatego osoba kierująca konwojem – na skutek nagle zidentyfikowanych a następnie natychmiast wymaganych odchyleń od elektronicznie wyznaczonej trasy odśnieżania – może zawsze przejąć kierowanie pojazdem.

W tym celu ma dostęp do klasycznych elementów obsługowych każdego Arocsa ‒ kierownicy, pedału gazu i pedału hamulca, dających pełną kontrolę nad pojazdem. Kolejne pojazdy natychmiast i w pełni automatycznie przejmują wyznaczone tory jazdy, wynikające ze zmiany trasy „pojazdu nr 1”.

Arocs 2045 AS 4x4 z napędem na wszystkie koła jako podstawa zestawu siodłowego z odśnieżarką

Zaprezentowany teraz przez dział badawczo-rozwojowy zestaw prototypowych pojazdów demonstracyjnych składa się z czterech pojedynczych samochodów. Pojazdami bazowymi są standardowe ciągniki siodłowe Mercedes-Benz Arocs 2045 AS z napędem na wszystkie koła, pochodzące z wytrzymałej rodziny samochodów typu Grounder, wyposażone w silnik najnowszej generacji, OM 470 LA w wersji Euro VI, osiągający moc 315 kW (428 KM) i moment obrotowy 2100 Nm. W połączeniu z zamontowanym z przodu trzyczęściowym, 8-metrowym pługiem śnieżnym, kierowanym w pełni hydraulicznie, główna masa śniegu zostaje usunięta na bok podczas płynnej jazdy.

Precyzyjne oczyszczanie jezdni przejmują następnie szczotka zamiatająca i dmuchawa, czyli tzw. zamiatarko-zdmuchiwarka jako naczepa siodłowa, napędzana przez 6-cylindrowy silnik Mercedes-Benz zamontowany z tyłu naczepy, niezależny od ciągnika.

Cały zestaw siodłowy ma długość 23 metrów i w stanie gotowości roboczej waży 25 ton. Z tego ok. dziesięć ton przypada na – wzmocniony w strefie czołownicy pługa śnieżnego – ciągnik siodłowy, dwie tony do masy całkowitej dokłada lemiesz odśnieżający, a naczepa z zamiatarko-zdmuchiwarką waży 13 ton brutto.

Innowacje czerpiące z tradycji: Daimler Trucks jest liderem na drodze do autonomicznej jazdy

Już tradycyjnie Daimler Trucks jest liderem w dziedzinie nowych systemów bezpieczeństwa i asystujących oraz w rozwijaniu przyjaznych w obsłudze pojazdów użytkowych. To samo dotyczy komunikacji sieciowej pojazdów i zautomatyzowanej jazdy. Gromadzone przez dziesięciolecia know-how jest podstawą rozwoju takich systemów, jak Highway Pilot i Highway Pilot Connect na drodze do zautomatyzowanej jazdy.

Zaprezentowany w 2014 roku samochód Mercedes-Benz Future Truck 2025 z systemem Highway Pilot był odpowiedzią na wyzwania przyszłości ‒ wzrastający ruch drogowy, niewystarczającą infrastrukturę, rosnące koszty i brak kierowców. Skonstruowany na bazie aktualnie produkowanego Actrosa Mercedes-Benz oraz jego licznych i udoskonalonych systemów asystujących i telematycznych, rozpoczynał nową erę w drogowym transporcie towarowym.

Zaledwie rok później dalszy ciąg tej historii dopisał Freightliner Inspiration Truck. Jego technika bazowała na rozwiązaniach Future Truck 2025, dostosowano ją jednak do warunków eksploatacyjnych Ameryki Północnej. Freightliner Inspiration Truck, jako pierwszy jeżdżący autonomicznie samochód ciężarowy na świecie, uzyskał w stanie Nevada dopuszczenie do ruchu po drogach publicznych.

Krótko potem kolejny rozdział rozpoczął Daimler Trucks w Europie: jesienią 2015 roku seryjny Actros Mercedes-Benz z systemem Highway Pilot uzyskał dopuszczenie do ruchu drogowego jako pojazd eksperymentalny. Ma on w Niemczech zezwolenie na jazdę w trybie półautomatycznym po wszystkich autostradach. Oznacza to, że samochód ten jeździ w sposób zautomatyzowany, natomiast kierowca stale nadzoruje system i w każdej chwili może przejąć kontrolę nad ciężarówką.

O ile Mercedes-Benz Future Truck 2025 był pojazdem koncepcyjnym, to w przypadku Actrosa Mercedes-Benz z systemem Highway Pilot dokonano przejścia na technikę seryjną. Dowodzi to codziennej użyteczności autonomicznych pojazdów.

Już w 2016 roku w drogę wyruszyły trzy Actrosy z systemem Highway Pilot Connect, umożliwiającym elektroniczne „sprzęganie” samochodów ciężarowych na autostradach i drogach szybkiego ruchu, znane też pod pojęciem „platooningu”. W ten sposób podczas ponadgranicznego przejazdu European Truck Platooning Challenge z metą w Rotterdamie Daimler Trucks zademonstrował zalety elektronicznej komunikacji sieciowej Vehicle-to-Vehicle. W ramach „truck platooningu” łączność sieciowa i tryb zautomatyzowanej jazdy zwiększają bezpieczeństwo jadących w kolumnie samochodów ciężarowych, odciążają kierowców i poprzez zmniejszenie odstępów między pojazdami zwiększają efektywność wykorzystania paliwa.