web Autonomne.cz

odkaz na homepage

DARPA Grand Challenge

Ačkoli se s konceptem autonomních vozidel experimentovalo již v 60. letech minulého století, původ současné generace technologie autonomního řízení spadá teprve do začátku 21. století. Jak to navíc u podobných technologií bývá, i za rozmachem moderních autonomních vozidel byl vojenský zájem. Konkrétně americká Agentura ministerstva obrany pro pokročilé výzkumné projekty – DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), která v roce 2004 uspořádala první ročník soutěže nazvané Grand Challenge, jejímž smyslem bylo podpořit rozvoj autonomního řízení.

 

DARPA Grand Challenge 2004

Sandstorm

Sandstorm – nejúspěšnější vůz prvního ročníku DARPA Grand Challenge (CMU)

Za účelem podnítit rozvoj autonomních vozidel uspořádala DARPA, americká Agentura ministerstva obrany pro pokročilé výzkumné projekty, závod vozidel bez řidiče. Jednalo se o první velký pokus propojit odborníky z různých oborů a přilákat je ke spolupráci, k čemuž přispívala lákavá finanční odměna. Registrováno bylo více než 100 týmů, přičemž podmínkou pro každý tým byla účast alespoň jednoho občana USA. Před hlavním závodem bylo požadováno absolvovat kvalifikaci, která zahrnovala projetí kilometrové překážkové dráhy na California Speedway. Sedm týmů úspěšně dokončilo celou trať a osm dalších ji dokončilo natolik, aby přesvědčili rozhodčí o zařazení k postupujícím týmům. V roce 2004 se tak kvalifikovalo celkem 15 týmů k prvnímu ročníku DARPA Grand Challenge. Odměna jeden milion dolarů náležela účastníkovi, který trasu pouští Mojave, dlouhou bezmála 230 km, absolvuje v časovém limitu 10 hodin. Technologické překážky v kombinaci s pouštním terénem měly za následek, že po třech hodinách závodu konaného dne 13. března 2004 zůstala v provozu pouze 4 vozidla. Nejúspěšnější byl Červený tým z univerzity Carnegie Mellon s vozidlem Sandstorm, který urazil téměř 12 km, načež uvízl na skále. Trasu žádné vozidlo nedokončilo a odměna tak nebyla vyplacena. Přestože byl závod bez vítěze a nejúspěšnější tým urazil pouhých 5 procent trasy, měl závod svá pozitiva. Především dokázal vytvořit komunitu inženýrů, programátorů, vývojářů a dalších vědců se společným cílem a celkově vyvolal zájem o technologie autonomních vozidel.

DARPA Grand Challenge 2005

Stanley

Stanley – vítězný vůz druhého ročníku DARPA Grand Challenge (Stanford)

Pouhý den po prvním závodu vyhlásila DARPA druhý ročník Grand Challenge naplánovaný na rok 2005. Odměna byla navýšena na dva miliony dolarů a počet registrovaných týmů vzrostl na 195. Z nich bylo vybráno 43 týmů, které se zúčastnily národní kvalifikační události na California Speedway. Hodnotily se tři zásadní faktory, a to čas jízdy, počet překonaných překážek a úspěšně projetá stanoviště. Z dosažených výsledků se nominovalo 23 týmů pro účast v hlavním závodě konaném dne 8. října 2005. Trasu přes území Nevady, dlouhou 212 km, úspěšně dokončilo 5 autonomních vozidel. Přičemž pouze jeden ze všech zúčastněných nepřekonal hranici 12 km, ujetou nejúspěšnějším týmem v předešlém ročníku. Pokrok v technologii byl tedy velice zřetelný. Nejrychlejší čas pod 7 hodin (6:53) zvládl závodní tým ze Stanfordovy univerzity s vozidlem Stanley, následovaný dvěma vozidly Červeného týmu – Sandstorm s časem 7:05 a H1ghlander s časem 7:14. Čtvrtou příčku obsadil tým Gray s vozidlem Kat-5. Na pátém místě skončil tým TerraMax se stejnojmenným nákladním vozidlem, který trať absolvovat za více než 10 hodin (12:51).

DARPA Urban Challenge 2007

Boss

Boss – vítězný vůz soutěže DARPA Urban Challenge (Tartan Racing)

Třetí ročník soutěže se konal v roce 2007 a od předchozích se poměrně odlišoval. Závod pořádaný dne 3. listopadu 2007 nesl název Urban Challenge a odehrával se na uzavřené letecké základně George Air Force Base v Kalifornii. Zde bylo k dispozici simulované městské prostředí a účastníci museli dodržovat veškerá pravidla silničního provozu. Vymezená dráha měřila 96 km a musela být dokončena za méně než 6 hodin. Zatímco v předchozích letech fungovala vozidla izolovaně a na trati se vzájemně nepotkala, tentokrát se musely autonomní systémy rozhodovat v reálném čase na základě vzniklých situací při interakci s ostatními vozidly. Odměna byla připravena hned pro první 3 úspěšné týmy, a to 2 miliony dolarů pro vítěze, 1 milion pro druhého v pořadí a 500 tisíc dolarů pro třetího. Po účasti v národní kvalifikaci bylo vybráno 11 týmů postupujících do finálového závodu. Nakonec 6 týmů dokončilo celou trasu, ale pouze tři z nich měly čas pod šest hodin. Vítězem se stal tým Tartan Racing z univerzity Carnegie Mellon, jehož členem byl mimo jiné Chris Urmson, který s autonomním vozem nazvaným Boss postaveném na základě vozidla Chevrolet Tahoe absolvoval trať s časem 4:10. Druhé místo obsadil tým Stanfordovy univerzity, který závodil s vozidlem Volkswagen Passat Wagon a zajel čas 4:29. Na třetí příčce, o pouhých 7 minut pomalejší, se umístil tým VictorTango s vozidlem Odin postaveném na voze Ford Hybrid Escape. Tyto tři soutěže zcela bezpochyby nastartovaly současnou éru autonomních vozidel, jež se snaží nalézt cestu do běžných životů co nejširší skupiny lidí. Avšak prozatím, po více než dekádě od těchto soutěží, jsme k plnohodnotně použitelnému autonomnímu vozu ještě stále poměrně dost daleko.

Další soutěže

Ačkoli soutěže autonomních vozidel skončily v roce 2007, neboť DARPA usoudila, že tato technologie je schopna nadále žít vlastním životem, nadále pořádá soutěže, které více či méně s tématem autonomních strojů souvisí. Na modelu DARPA Grand Challenge jsou tak založeny i další programy. Následující soutěž DARPA Robotics Challenge probíhající od roku 2012 do 2015 byla zaměřena na humanoidní robotiku. Vybrané týmy měly za úkol vyvinout pozemní roboty, kteří by dokázali pracovat v mimořádných situacích, například při živelních katastrofách. V 8 požadovaných úkolech se utkalo celkem 25 nejlepších robotických organizací o ceny v hodnotě 3,5 milionu dolarů. V roce 2014 se konala DARPA Spectrum Challenge zaměřená na podporu a vývoj radiokomunikace. Hlavním cílem bylo poskytnout vysoce kvalitní přenosy v přetíženém a snáze napadnutelném prostředí. Výzvy pokračovaly i v dalších letech, kdy byla uvedena DARPA Cyber Grand Challenge orientovaná na síťové zabezpečení. V Las Vegas byly představeny automatické obranné systémy, které byly následně vystavovány skrytým chybám. Jejich úkolem bylo tyto chyby najít a během několika vteřin opravit. Téměř 12 hodin pak byly týmy hodnoceny, jak účinně jejich systémy chrání hostitele a udržují správnou funkci softwaru. Zatím nejaktuálnější je soutěž DARPA Subterranean Challenge zaměřená na autonomní stroje pracující v podzemí, ať už důlních štolách anebo zcela neprozkoumaných jeskynních komplexech. Nelze nezmínit, že v této soutěži exceluje tým z pražského ČVUT.