Datum zveřejnění: 
30. 8. 2024
Studenti z Fakulty elektrotechnické Českého vysokého učení technického v Praze (FEL ČVUT) získali první místo v soutěži autonomních vozidel v kanadském Torontu. Jejich autonomní vozidlo prokázalo nejen vysokou rychlost, ale také precizní schopnost rozpoznávat dopravní značení a udržet se na trati.

Na nadcházející rok připravuje univerzita mezinárodní kurz, kde nabídne znalosti z tohoto oboru.

Studentský tým se prosadil mezi 39 univerzitami z celého světa a ve finále zdolal soupeře z univerzit v Soulu, Kalifornii a Pekingu. První místo získali díky kombinaci rychlosti a přesnosti, která byla klíčová pro splnění všech soutěžních kritérií. Výhrou byla mimo ocenění v podobě trofeje QCar také finanční odměna.

Cílem soutěže Self-Driving Car Student Competition bylo vyvinout řídicí systém autonomního vozu, který by zadanou trasu zvládl projet co nejrychleji a bez jakýchkoliv vnějších zásahů. Mezi další kritéria hodnocení však patřila i přesnost jízdy a včasné reakce na dopravní značení; na trase totiž byly umístěny i dva semafory a značka STOP. Studenti tak museli implementovat funkce jako fúze dat jednotlivých senzorů vozu, návrh řízení dynamiky vozu a vedení po trati, plánování trajektorie a systémy zpracování obrazu pro detekci silnice a dopravního značení. Samotná implementace systému pak probíhala na platformě vozidla zmenšeného v měřítku 1:10.

Do Kanady se na soutěž vypravilo pět magisterských studentů programu Kybernetika a robotika společně s kapitánem týmu, doktorandem Janem Švancarem, který působí na katedře řídicí techniky FEL ČVUT.

Role v týmu si studenti rozdělili podle svých zkušeností a zálib. Jan Kohout se společně s Jakubem Macarem věnoval jízdní dynamice vozu a vedení po trati, dvojice Ondřej Mikoláš a Martin Bílík měla na starosti zpracování obrazu, zatímco Jan Švancar a Otakar Kodytek prováděli softwarovou integraci.

„Nakonec ale každý dělal to, co bylo zrovna potřeba, včetně občasného spánku,“ dodává docent Tomáš Haniš z katedry řídicí techniky FEL ČVUT, který v týmu působil jako odborný poradce a rovněž zajišťoval organizaci a zdroje potřebné k realizaci projektu. Na úloze se podíleli ještě další čtyři studující, kteří na finále z finančních důvodů odletět nemohli.

Speciální kurz

Na základě tohoto úspěchu se Fakulta elektrotechnická ČVUT rozhodla od roku 2025 nabídnout nový mezinárodní kurz zaměřený na řízení jízdní dynamiky a autonomní systémy. Kurz bude přístupný jak studentům a pedagogům, tak i odborníkům z průmyslu.

„Díky soutěži jsme si uvědomili, že minimálně 38 světových univerzit by ocenilo know-how v oblasti řídicích systémů, které se vyučuje v Praze, tedy specificky řízení jízdní dynamiky a její roli v autonomních vozech. Proto jsme zahájili přípravu intenzivního mezinárodního kurzu na toto téma od roku 2025, a to ve dvou verzích – akademické pro studenty a učitele univerzit a průmyslové pro odborníky z firem,“ uvedl Tomáš Haniš z katedry řídicí techniky FEL ČVUT.

Soutěž Self-Driving Car Student Competition se uskutečnila od 10. do 12. července. Před odjezdem do Toronta museli studenti projít prvním kolem soutěže.

Příprava na něj trvala dva měsíce, během kterých studenti vyvíjeli jednotlivé funkce systému a implementovali je ve virtuálním prostředí. K dispozici měli také nástroje od společnosti Quanser, která soutěž pořádala, konkrétně digitální dvojče daného vozidla.

„Do soutěže jsme se přihlásili s tím, že to zkusíme a uvidíme. Přestože jsem od začátku viděl, že studenti jsou velmi nadaní a pracují na soutěži s velkým zájmem, neměl jsem srovnání a netroufal jsem si představit, kde se můžeme umístit,“ dodal Haniš.

Do druhého kola pražský tým postoupil s dalšími 10 vysokými školami, mezi soupeři byly instituce jako například University of Seoul, California Polytechnic State University či Beijing University of Technology. Tyto týmy získaly od pořadatele v předstihu již fyzické vozidlo QCar, na kterém si před odletem do Toronta mohly své algoritmy otestovat. Druhé kolo bylo záludné v tom, že vozidla jezdila po povrchu, se kterým se týmy seznámily až na místě, i proto tak byly soutěžní dny opravdu intenzivní.

Do finále se tým Fast & Driverless z FEL ČVUT probojoval jako jeden ze tří nejrychlejších týmů a nakonec vystoupal na ten nejvyšší stupínek. Jejich koncept řídicího systému vynikal především svou rychlostí; nejrychleji dokázalo v kvalifikaci jejich vozidlo trasu dlouhou přibližně 19 metrů zdolat za 19,8 sekund, tým však bohužel obdržel dvousekundovou penalizaci za překročení limitu trati. Jelikož ale čas nejrychlejších soupeřů byl zhruba 25,5 sekundy, rozhodli se studenti z FEL ČVUT neriskovat a ve finále trochu zpomalit na vítězný čas 23,472 sekund.

Důležitá byla také spolehlivost, se kterou dokázal systém rozpoznat dopravní značení; vozidlo tak bylo schopno autonomně zastavit před značkou STOP či vyčkat na zelenou na semaforu. Jako klíčová se však ukázala přesnost sledování trajektorie, a to zejména při vysokých rychlostech, kde měli soupeři velké potíže.

České vysoké učení technické v Praze patří k největším a nejstarším technickým vysokým školám v Evropě. Fakulta elektrotechnická ČVUT vznikla v roce 1950. V dnešní době se skládá ze 17 kateder, dlouhodobě se řadí mezi prvních pět výzkumných institucí v Česku.

 

 

Autor: 
ČTK, fdv
Zdroj: 
iDNES.cz