Опорный Тюменский индустриальный университет

В рамках стратегического проекта «Технополис» Программы развития опорного университета в ТИУ реализуется подпроект «Тюменская область – регион транспорта будущего». Его итоги в конце уходящего 2018 года подводит руководитель, к.т.н., доцент кафедры Эксплуатации автомобильного транспорта Института транспорта Илья Анисимов.

— Илья Александрович, 2018 год можно назвать удачным для реализации задуманных планов?

— Думаю, да. Мы сделали всё, что было задумано. К реализации проекта «Тюменская область – регион транспорта будущего» команда приступила в середине года. В планах было разработать четыре лабораторных образца и две методики по стимулированию развития сети электротранспорта и его работе в переменных климатических условиях. Стоит отметить, что по отдельным показателям Тюмень на данный момент является неким оазисом в Уральском федеральном округе, и вообще в Сибири, для развития этого направления. У нас очень активно развивается зарядная инфраструктура. На октябрь 2018 года в Тюмени насчитывалось 50 электромобилей, и эта цифра быстро растёт, я регулярно отмечаю появление новых машин в городе.

— Расскажите о лабораторных образцах, созданных командой проекта.

— Первая разработка — система управления скоростью транспортных средств. Меня в течение 6-7 лет не покидало желание разработать подобную систему. Во время движения по проезжей части автомобиль постоянно встречается со скоростными ограничениями, но не всегда своевременно реагирует на них. Это становится причиной аварий. Наша система поможет снизить уровень аварийности.

В Великобритании и ряде других европейских стран ещё в начале 2000-х годов занялись разработкой программы Intelligent Speed Adaptation (ISA). Она несколько лет проходила испытания, которые показали её хорошую работу.

В прошлом году я встречался с разработчиками системы в Институте транспортных исследований Университета Лидса (Великобритания), у меня была возможность задать вопросы, узнать плюсы и минусы системы. Дело в том, что она базируется на технологии  ГЛОНАСС/ GPS  мониторинга, в ней не используется технология распознавания образов. Получается, если карта вовремя не обновилась, или при ведении дорожных работ появился какой-то дополнительный знак ограничения скорости, то система не даёт знать об этом автомобилю, водитель должен сам реагировать и регулировать скорость. Поэтому сейчас мы работаем над системой распознавания дорожных знаков ограничения скорости через видеопоток с использованием нейронных систем. Наш образец  может распознавать дорожные знаки при хорошем освещении в 95% случаев. Хуже с тёмным временем суток, но над этим сейчас и работаем.

Вторая наша разработка – система помощи водителю, как мы её назвали. Это лабораторный образец, который помогает водителю понять, с какой скоростью в данный момент времени наиболее безопасно передвигаться по дороге. В эту систему зашита математическая модель. Мы проводили наблюдения, исследования, как изменяется тормозной путь автомобиля в зависимости от температуры окружающего воздуха и влажности, и научили наш лабораторный образец понимать сигналы с внешних датчиков. Но, конечно, этих параметров недостаточно, чтобы заложить тормозной путь, необходимо, как минимум, понимать расстояние до впереди идущего транспортного средства, нужны данные о коэффициенте сцепления. Т.е. нужно дополнять математическую модель и связывать её с внешними сенсорами, чтобы она более корректно работала, показывала действительно ту скорость, с которой необходимо двигаться для более безопасной эксплуатации.

Ещё одна разработка — это опытный образец зарядно-пускового устройства, адаптирующегося к температуре окружающей среды. Эта разработка не очень подходит к электромобилям, больше к гибридам и обычным транспортным средствам. В наших сибирских суровых условиях масса проблем связана с поддержанием заряда аккумуляторной батареи.  Мы предлагаем устройство, которое будет заряжать аккумулятор более корректно, в щадящем режиме, и тем самым продлит его ресурс.

Также мы предлагаем применять суперконденсаторы — устройства, которые очень быстро заряжаются, держат в себе заряд очень долго и могут быстро его отдать. Создав такой лабораторный образец и испытав его, мы увидели все плюсы — даже если аккумулятор находится в очень разряженном состоянии, конденсатор успеет зарядиться от него и когда необходимо запустить холодный двигатель, он очень быстро отдаст ток, и двигатель гарантированно заведётся.

И, наконец, четвёртое — это лабораторный образец электрического сельскохозяйственного робота. Этой разработкой мы занимаемся совместно с Государственным аграрным университетом Северного Зауралья. Сейчас большую популярность набирает точное земледелие с использованием современных информационных технологий. И здесь мы свою нишу видим в создании роботизированных средств для приусадебного, тепличного  хозяйства.  Сейчас мы создаём сельхозробот, который будет определять влажность и кислотность почвы. В дальнейшем мы предполагаем на основе собранных данных создавать некую цифровую карту и смотреть в динамике за состоянием почвы, чтобы повысить урожайность.

— Какая команда работает в проекте?

— Сейчас в нашей команде 12 человек, но я думаю, что в следующем году будут изменения. К нам придут сотрудники, без которых, мы это понимаем, нам не обойтись.

Мы очень тесно сотрудничаем с Центром перспективных исследований и инновационных разработок в рамках стратегического проекта «Технополис», с кафедрой Электроэнергетики нашего вуза, с Центром робототехники Студенческой инновационной платформы (СИП). На базе последнего мы проводим все исследования, в них участвуют и студенты, и преподаватели во главе с руководителем Вадимом Евгеньевичем Костиным.

Среди внешних участников проекта — Государственный аграрный университет Северного Зауралья, ЗАО «МобилСервис», ООО «Запсибнефтехим», Ассоциация развития электромобильного транспорта (АЭТИ, г. Санкт-Петербург).

Кроме того, недавно в нашей команде появился ещё один человек, который принёс свои предложения по новым разработкам. Это инженер сектора инициативных исследований ТИУ Денис Дедюхин.

— Что это за разработки?

— Дело в том, что Денис — электромобилист со стажем, очень грамотный практик. Пришёл он к нам с предложением разработать два лабораторных образца. Первый – это устройство, которое производит подогрев аккумуляторной батареи параллельно с зарядкой электромобиля. Это актуально, т.к. сейчас рынок электромобилей в России на 90% представлен праворуким японским Nissan Leaf. Если температура батареи опускается ниже 19 градусов, то она просто не берёт заряд из сети. Соответственно, необходимо производить её подогрев.

Вторая разработка помогает продлить жизнь высоковольтной аккумуляторной батареи электромобиля перед её утилизацией. Предложение состоит в том, чтобы у опор освещения вдоль дорог установить ёмкости для аккумуляторных батарей, бывших в употреблении. В ночное время, когда генератор ТЭЦ работает практически вхолостую, они будут брать электроэнергию этой опоры, чтобы в дневное время отдавать её электромобилю, который приезжает на парковку. Плюс ко всему параллельно можно заряжать эти буферные аккумуляторные батареи от альтернативных источников энергии. Таким образом, мы действительно получим более зелёную технологию по зарядке электромобилей, мы загрузим мощности и вторично используем аккумуляторы.

В следующем году мы надеемся провести лабораторные, ходовые испытания этих установок. И к концу года получить опытные образцы, т.е. прототип изделия, которое уже можно реализовывать.

— Что касается реализации ваших разработок, думаете о их выводе на рынок?

— Конечно. Буквально, дней 10-15 назад мы узнали, что технология, подобная нашей, будет применяться на автомобилях УАЗ корпорацией «Ростех». Это  установка суперконденсаторов для гарантированного запуска автомобиля. Я рад, что рынок создаётся, что мы на него  тоже можем войти, когда доведём эту разработку конкретно до автомобиля.

Очень часто задают вопрос: зачем вы это разрабатываете, ведь это уже где-то есть. Но, к примеру, в мире сейчас представлено порядка 50 брендов автомобилей. И все они выпускаются, и каждый находит свою нишу, и у каждого есть свои плюсы и минусы. Поэтому очень хорошо, что рынок создаётся. Причём статистика показывает, что компания, выходящая на рынок второй или третьей, чувствует себя более комфортно.

Конечно, нам тяжело будет соревноваться с Ростехом, но мы можем предложить подобное другим автопроизводителям.  Думаю, конкретно эта разработка может быть востребована теми, кто уезжает далеко от мест цивилизации на автомобилях или средствах малой механизации – квадроциклах, снегоходах. Разработка может быть использована и в условиях Арктики.

— Илья Александрович, возвращаясь к названию проекта «Тюменская область – регион транспорта будущего», каким Вы видите развитие транспортной сети города?

— Сейчас мы готовим резюме проекта, которое будет направлено в исполнительные органы власти. Надеемся на то, что к нам в вуз придёт предложение поработать над проектом концепции развития электротранспорта в городе Тюмени. Мы очень хотим в рамках этой концепции пофантазировать, как Тюмень будет выглядеть, скажем, к 2030-40 году, каким будет общественный транспорт. Вероятно,  активно будет развиваться сеть такси, система каршеринга, в том числе, электрического, а также использование электрокатов, электровелосипедов, электроскутеров. Мы видим, что в будущем на улично-дорожной сети Тюмени по основным маршрутам могут использоваться беспилотные автобусы.

Все мы, наверное, понимаем, что Тюмень 2040 года — это не город, в котором ездят автомобили на двигателе внутреннего сгорания и портят экологию. Хотелось бы Тюмень видеть другой.

Для нас очень важно, что ТИУ вступает в Ассоциацию развития электромобильного, беспилотного и подключенного транспорта и инфраструктуры (АЭТИ). Мы уже провели встречу и поняли, что интересны друг другу. Сейчас мы вышли на контакт с российской компанией Когнитивные технологии (Cognitive Technologies) — ведущим разработчиком искусственного интеллекта для беспилотных транспортных средств.

Конечно, создавая наши разработки, мы не хотим ограничиваться только нашим регионом, но выйти на уровень России и, может быть, даже зарубежья. То, что мы являемся частью стратегического проекта «Технополис» Программы развития опорного университета, позволяет нам строить далеко идущие планы.

Беседовала Юлия Янушевичене,

пресс-служба ТИУ