„Aktív részesei, formálói vagyunk egy jelenleg zajló járműipari forradalomnak”

Megkezdték a munkát az Autonóm Rendszerek Nemzeti Laboratórium BME-s kutatócsoportjai.

„A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen olyan élenjáró kutatásokat folytatunk, amelyek eredményei az autonóm járműfejlesztés leginnovatívabb technológiai vívmányaival is felveszik a versenyt. Ennek egyik bizonyítéka a közelmúltban látott napvilágot: kutatóink szabadalmaztattak egy autonóm járműirányításra épülő mozgásszabályozó rendszert, amellyel baleseteket lehet elkerülni” – árulta el Szalay Zsolt, a BME Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar (KJK) Gépjárműtechnológia Tanszékének tanszékvezető egyetemi docense, aki a közelmúltban elindult Autonóm Rendszerek Nemzeti Laboratórium (ARNL) előrelépéseiről is beszámolt.

Az önvezető autók olyan technológiai újításokkal kecsegtetnek, amelyek kétségtelenül globális szinten forradalmasíthatják a közlekedést. Szemtanúi és részesei vagyunk egy olyan járműipari forradalomnak, amelynek kézzel fogható eredményeire ugyan még várni kell, ám néhány éven belül megjelenhetnek a közutakon azok a járművek, amelyek emberi beavatkozás nélküli manőverezésre képesek. 2019-ben hozzávetőlegesen 54,23 milliárd dollárra becsülték a globális autonóm járműpiac mértékét, ám 2026-ra már több mint 550 milliárd dolláros növekedést prognosztizálnak a nemzetközi trendek. Az önvezető autók fejlesztésekor bevetett, gyors tempóban fejlődő technológiák között vannak a mesterséges intelligencián (MI) alapuló szoftverek, a fényérzékelést és távolságmérést mérő LiDAR-ok, radarérzékelési technológiák a járművek körüli tér 3D-s érzékeléséhez, valamint a járműirányításhoz, navigáláshoz és vezetéshez is alkalmazott szenzorok. A smart city és IoT technológiák globális fejlődése szintén kedvez az autonóm járművek iránti igények növekedésének. E témák kutatásának ad új lendületet a BME részvételével működő Autonóm Rendszerek Nemzeti Laboratórium, amelynek önálló vagy közös műhelymunkáiban az egyetem 5 kara is részt vesz.

A BME komoly, több évtizedre visszanyúló hagyományokkal és szaktudással rendelkezik az autonóm járműkutatás (korábbi nevén intelligens járműrendszerek) terén. A műegyetemi szakemberek már a 90-es években felismerték, hogy a jövő közlekedési rendszerének meghatározó részei lesznek az autonóm járművek. E felismerés egybevág a magyar autóipar fejlődését szorgalmazó és annak nemzetgazdasági jelentőségét kiemelő kormányzati döntésekkel is. E stratégia egyik jelentős lépése volt a ZalaZONE tesztpálya megalapítása, amely az innovatív járműfejlesztés nemzetközi szinten is kiemelkedő infrastrukturális alapjait teremtette meg Magyarországon. „A Műegyetemen az autonóm járműfejlesztés egyik hazai úttörőjeként új és innovatív kutatási irányokat határoztunk meg oroszlánrészt vállalva a zalai tesztpályán kezdetektől zajló tudományos munkában” – jegyezte meg Szalay Zsolt, aki a járműfejlesztési kapacitások, források és e területen felhalmozódott tudás összehangolásának egyik színtereként mutatta be a jelentős kormányzati támogatással létrejött Autonóm Rendszerek Nemzeti Laboratóriumot. A társulás vezetője az MTA Számítástechnikai és Automatizálási Kutató Intézet (MTA SZTAKI), tagjai a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem és a győri Széchenyi István Egyetem, további partnere az ZalaZONE tesztpálya (Autóipari Próbapálya Zala Kft.). A konzorciumi tagok összehangolják kutatási témáikat, az intézmények között kialakult egészséges versenyhelyzetben a cél az ipar számára minél előbb a gyakorlatban is alkalmazható, profitorientált fejlesztések megvalósítása. A konzorcium 5 éves stratégiai programot állított fel, amelynek a finanszírozását a magyar kormány támogatja. Korábbi pályázati konstrukciókkal szemben e kezdeményezésben a támogató egy úttörőnek számító rugalmas finanszírozási és követelményrendszert állított össze a kutatásban résztvevő intézmények számára, amellyel a tudományos munka gyorsan reagálhat az autóipar gyors tempójú technológiai fejlődésére és a piaci partnerek által támasztott igényekre.

A BME indulásként 4 fő kutatási irányt határozott meg az Autonóm Rendszerek NL keretében. Ezek a rendszerintegrációs kutatások; az adattudományi és adatkommunikációval kapcsolatos vizsgálatok; az irányításelméleti kutatások; valamint a tesztelési és validációs elemzések.  Utóbbiak fizikailag is a ZalaZONE tesztpályán valósulnak meg (pl. modellezések, szimulációk, drónkutatások, tesztelés és validáció kutatási csoport formájában).

Szalay Zsolt elárulta, hogy a BME saját szempontrendszert dolgozott ki az ARNL-en belüli műegyetemi kutatócsoportok értékteremtésének követésére. A felmerülő kutatási irányok között prioritást élveznek az ipari hasznosíthatóság lehetőségével kecsegtető vizsgálatok. Cél, hogy a kutatási eredményeket minél szélesebb körben megismertessék, ezért valamennyi BME-s kutatócsoporttól elvárás, hogy évente legalább egy impaktfaktoros folyóiratban publikálják eredményeiket. A Műegyetemen szorgalmazzák az innovációt, a saját szabadalmak kidolgozását és egy olyan szabadalmi bázis létrehozását, amely a jövőbeli kutatások alapja lehet. „A fejlesztésekre nem önmagában tekintünk, a BME Felsőoktatási és Ipari Együttműködési Központ (FIEK) támogatásával megvalósuló egyetemi ökoszisztéma pályázatunkkal támogatjuk a kutatóinkat abban, hogy egyetemi szabadalomként jegyezhessék be találmányaikat” – hívta fel a figyelmet a műegyetemi oktató-kutató.

Az Autonóm Rendszerek NL keretében a BME arra is törekszik, hogy kutatásait már releváns ipari tapasztalattal rendelkező szakemberek bevonásával kezdje meg. A szakértők mellett lehetőséget kínálnak az innováció iránt érdeklődő fiatal hallgatóknak a tudományos munkában való részvételre, bemutatva nekik a kutatói életpályában rejlő karrierperspektívákat is. „Kutatócsoportjaink eredményeit a műegyetemi oktatási tematikába is beépítjük az alapképzéstől kezdve a mesterképzésen át egészen a posztgraduális oktatásig” – hangsúlyozta az utánpótlásképzés fontosságát Szalay Zsolt. A Műegyetemen zajló gépjárműtesztelési vizsgálatok minél nagyobb hányadát a ZalaZONE tesztpályára koncentrálják, ezzel kapcsolatosan célindikátorokat is meghatároztak. A szakmai hálózatépítés ösztönzéseként valamennyi kutatócsoporttól elvárás, hogy a program során, 2023-ig részt vegyenek legalább egy, sikeres nemzetközi együttműködésben vagy pályázatban. „Hiszünk abban, hogy az új tudományos eredmények egyik legkomolyabb validációja az ipar elismerése, ezért törekszünk arra is, hogy már a kutatások korai fázisába is bevonjuk a piaci partnereket” – erősítette meg a törekvéseket Szalay Zsolt.

A BME ipari értékteremtésre törekvésének egyik közelmúltban nyilvánosságra hozott eredménye egy műegyetemi kutatók által szabadalmaztatott, autonóm járművekben alkalmazható, zárt hurkú automatikus mozgásszabályozó rendszer. A BME több éve kutatja a járművek autonóm irányításának lehetséges módjait az ún. stabilitási határon túl, amikor a vezetőnek már nincs ráhatása a jármű irányítására, az autó instabillá válik, csikorog, driftel. A most szabadalmaztatott berendezéssel együtt egy olyan algoritmust dolgoztak ki a szakemberek, amely a tapadási határon túl is kontrolláltan tudja irányítani a járművet, azaz még az ESP vagy ABS járműdinamikai szabályozó rendszerrel rendelkező járműveknél is nagyobb hatékonysággal irányítja vészhelyzetben a tapadási határt átlépő autót. „A szabadalmi eljárás során az autóiparban jelentős potenciált képviselő Ford és Toyota márkák legfrissebb találmányaival vetettük össze a műegyetemi kutatók berendezését. Tudomásunk szerint a világon mindössze három egyetem alkotott meg vészhelyzetben vezető nélküli manőverezésre alkalmas járművet: a Standford University, a Massachusetts Institute of Technology (MIT) és a BME” – ecsetelte a tudományos felfedezés jelentőségét Szalay Zsolt. Hozzátette: az autonóm járműirányítás terén elért eredmények döntő befolyással lehetnek a jövő autóiparára, ám hosszú út vezet még odáig, hogy ezek az eszközök az emberek mindennapi használati tárgyaivá váljanak. A kutatói társadalmat aktívan foglalkoztatja, hogy az autonóm járműrendszerek közlekedésbiztonsági aspektusa milyen módszerekkel vizsgálható. A BME e téren is élenjáró kutatóműhely: „egyetemi oktatóink lehetőséget kaptak, hogy szakértőként vegyenek részt az Európai Bizottság Joint Research Centerében (JRC) végzett vizsgálatokban, amelyek célja a jogszabályban előírt járműjóváhagyásokhoz szükséges tesztek pontos meghatározása”.

A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen már az alapképzésben is kínál járműfejlesztésre specializálódó szakokat, az itt megszerzett tudás mester és posztgraduális szinteken mélyíthető. A BME a közelmúltban indította el az Autonomous Vehicle Control Engineer (autonóm járműirányítási mérnök) angol nyelvű MSc-képzését, amelyben hat műegyetemi kar oktatói tartanak elméleti és gyakorlatorientált előadásokat. A tematika összeállításánál figyelembe vették azokat a tudásbeli követelményeket és kompetenciákat, amelyekre az autóipari partnerek visszajelzései alapján napjainkban szükség van.

A 2020-ban létrejött Nemzeti Laboratóriumok közül a BME három olyan kutatói közösség munkájában is részt vesz, amelyek intelligens technológiák fejlesztését megalapozó kutatásokat végeznek. A Műegyetem az Autonóm Rendszerek mellett, a Kvantuminformatikai Nemzeti Laboratórium, valamint a Mesterséges Intelligencia Nemzeti Laboratórium feladataiban is közreműködik.

TZS-HA

Fotó forrása: Szalay Zsolt, https://www.automateddrive.bme.hu