Kuvaaja: Sensible 4
  • Etusivu
  • Business
  • Lapin talvisia ajo-olosuhteita voi pian testata virtuaalisesti

Lapin talvisia ajo-olosuhteita voi pian testata virtuaalisesti

Lappi soveltuu erinomaisesti autonomisen ajamisen talvitestaukseen, kun testaamisen kohteena ovat arktiset talviolosuhteet ja haasteellinen maaseutuympäristö, infrastruktuuri tai sen puute. Autonomisen liikenteen tutkimusta ja kehitystä edistetään Lapissa aktiivisesti eri toimijoiden yhteistyöllä.

Tärkein syy tulla testaamaan ajoneuvoja Lappiin, on alueen arktinen talviympäristö. Tämä koskee myös itsestään ajavia ajoneuvoja. Lapissa on talvella riittävän lumista, kylmää ja pimeää. Rengas-, komponentti- ja autovalmistajat testaavat tuotteitaan Lapin useissa testikeskuksissa Muoniossa, Inarissa ja Rovaniemellä, mutta myös niiden ulkopuolella.

Autonomisten ajoneuvojen valmistajia kiinnostaa sääolosuhteiden ohella Lapin haasteellinen maaseutuympäristö, infrastruktuuri tai sen puute – se, miten autonominen ajoneuvo toimii arktisessa talviympäristössä. Koko Lapin tiestö soveltuukin siksi erinomaisesti testaamiseen.

Kuvaaja: Sensible 4

Talvitestit Lapissa tärkeä vaihe Sensible 4:n ohjelmiston kehityksessä

Lukuisia eri valmistajien ajoneuvoja automatisoinut suomalainen robotiikka- ja ohjelmistoyhtiö Sensible 4 testasi joulukuussa ohjelmistoaan Toyota Proacella Muonion keskustassa, missä liikenteessä on autojen lisäksi ihmisiä, lapsia, pyöräilijöitä tai vaikkapa poroja. Testijakson tavoitteena oli kerätä mittaustietoa vaikeissa sääolosuhteissa sekä testata Sensible 4:n vuonna 2022 julkaistavan autonomisen ohjelmiston uusimpia toimintoja.

Sensible 4:lla oli takana noin kahden kuukauden pilottiprojekti Helsingissä kesällä 2020. Sen aikana otettiin käyttöön yrityksen kehittämä etähallintakeskus, yhdistettiin ajoneuvo julkisen liikenteen järjestelmään ja vähennettiin auton mukana liikkuvan henkilöstön määrä kahdesta yhteen.

– Myös testaamisen pitää olla turvallista. Koska ei puhuta vielä valmiista tuotteesta, itseajavassa ajoneuvossa pitää olla turvakuski, toimitusjohtaja Harri Santamala tarkentaa.

Lapissa ajaneen testiajoneuvon käytössä oli Sensible 4:n ensimmäisen kaupallisen ohjelmiston esiversio. Valmis tuote tulee olemaan ensimmäinen maailmassa, joka pystyy ajamaan kaikissa sääoloissa ilman turvakuljettajaa. Talvitestit ovat tärkeä välivaihe sen kehityksessä.

– Olemme tehneet Lapissa testauksia jo yrityksen ensimmäisestä vuodesta 2017 lähtien. Testikampanjoita on pyritty tekemään kolmesta neljään talven aikana, ja ne ovat painottuneet tiedon keräämiseen hankalista ajo-olosuhteista.

Viimeisimmällä Lapin jaksollaan Sensible 4 testasi muun muassa ajoneuvoihin asennettavia sensoreita.

– Sään vaihtuessa 3D-malleja luoviin LiDAR-sensoreihin tuli kosteutta ja jäähöyryä, mikä sekoitti mittaukset. Tämä oli meille hyvä tieto. LiDAR-sensoreiden tarjoajia on tällä hetkellä paljon, joten emme halua ostaa niitä kalleimpia, jos ne eivät toimikaan kaikissa olosuhteissa, testiasiantuntija Antti Hietanen selittää.

Sensible 4 on testannut Lapissa myös kokonaisratkaisuaan autonomisten ajoneuvojen testaamiseen.

– Kaikkien toimintojen, kuten paikannuksen ja auton ohjausjärjestelmän, tulee toimia sekä yhdessä että erikseen. Tarvitsemme myös esimerkkikuvadataa talvisesta infrastruktuurista, jotta saamme kuvantunnistusalgoritmit toimimaan talviympäristössä. Tämä tarkoittaa lumen peitossa olevia rakennuksia, puita, autoja ja teitä sekä pöllyävää lunta tiellä.

Lapin ammattikorkeakoulun WinterSim-hankkeen Rovaniemen kiinteä mittausasema
Kuvaaja: Lapin AMK, WinterSim-hanke

WinterSIM-hankkeessa Lapin talvi viedään CARLA-simulaattoriin

Lapissa eri toimijat tekevät aktiivisesti yhteistyötä vastatakseen ajoneuvotestaajien kehittyviin tarpeisiin. Lapin ammattikorkeakoulussa kesällä 2020 käynnistyneessä WinterSim-hankkeessa arktiset talviolosuhteet viedään automaattisten ajoneuvojen simulaatiotestausjärjestelmään.

– Lapin ammattikorkeakoulun FrostBit-ohjelmistolaboratorio on yksi vanhimpia virtuaalitodellisuuden ohjelmistolabroja Suomessa. Hyödynnämme modernia peliteknologiaa monialaisissa tutkimus-, kehitys- ja innovaatioprojekteissa, olemme juuri julkaisseet muun muassa Virtuaalimetsä 2.0 -työkalun metsätalouselinkeinon käyttöön. WinterSIM-hankkeessa rakennamme Lapin talviajoympäristön CARLA-simulaattoriin, jota käytetään yleisesti ajoneuvotestaamisessa, hankkeen koordinaattori Pertti Rauhala kertoo.

Simuloitavia alueita on kaksi: Aurora-älytie Muoniossa ja kaupunkiympäristöä Rovaniemellä.

– Tässä vaiheessa keräämme referenssidataa mittausasemillamme. Vertaamme myös kiinteän mittauspisteen antamaa dataa liikkuvan mittausaseman antamiin tietoihin. Tarkoituksena on luoda CARLAan arktinen talvimaisema ja keliolosuhde, joka vastaa meidän pohjoista ajoympäristöämme – jopa reaaliajassa. Pyrimme simuloimaan automaattisten ajoneuvojen käyttämien sensoreiden käyttäytymistä talviolosuhteissa, jolloin itsenäisesti ajavia ajoneuvoja voidaan testata ja kehittää pohjoisissa talviolosuhteissa myös virtuaalisesti.

Digitaalisten kaksosten rakentamisessa hyödynnetään monipuolisesti Lapin korkeakoulujen osaamista.

– Lapin yliopiston taiteiden tiedekunta sijaitsee aivan FrostBit-ohjelmistolaboratorion vieressä. Simulaation olosuhteet tulevat vastaamaan pohjoista sääolosuhdetta datan lisäksi myös visuaalisesti. Odotuksemme lopputuloksen suhteen ovat korkealla, Rauhala sanoo.

Suomalaisen talven tuominen mukaan simulaatiotesteihin on merkittävä askel automaattisten järjestelmien kehittämisessä, mutta Snowbox-testausympäristön kaupallisia hankkeita koordinoivan Aurora Snowboxin toimitusjohtajan Reija Viinasen mukaan se toimii siltana ajoneuvovalmistajien tarpeelle saapua Lappiin talvitesteihin.

– Tavoitteenamme on rakentaa talvitestausympäristö, jossa simulaatiomalli ja automaattisen ajamisen testausympäristö Snowbox kohtaavat Tunturi-Lapissa.

Virtuaalitestaus ennakkoon säästää aikaa ja kustannuksia, mutta testit on todennettava Lapin reaaliolosuhteissa.

– Aina simulaatiotestaus ei onnistu ja ongelmaa pitää tulla selvittämään paikan päälle. Ja vastaavasti Lapissa saatu testitulos voidaan todentaa jälkikäteen simulaattorilla, Viinanen kuvailee.

Talven haastavat ajo-olosuhteet on huomioitu myös pikkuhiljaa valmistuvissa testausstandareissa.

Yhteistyökumppaneina Lapin ammattikorkeakoulun hallinnoimassa WinterSIM-hankkeessa ovat Aurora Snowboxin lisäksi Lapland Proving Ground, Ramboll Finland, Roadscanners, Toptester ja Sensible 4.

– Lapista kerättävän talvidatan avulla sensoreiden, järjestelmien ja ajoneuvojen käyttäytymistä talviolosuhteissa voidaan testata simuloimalla. Tämä kiinnostaa kansainvälisiä kumppaneitamme, jotka katsovat kehitystyössä pitkälle tulevaisuuteen ja tavoittelevat globaaleja markkinoita, kertoo Aurora Snowboxin toimitusjohtaja Reija Viinanen.