Zlatka Tečec Ribarić prijatelje je, još otkako je počela raditi u Končar Institutu za elektrotehniku, gnjavila pričama o tramvajima, tijekom karijere sudjelovala je u razvoju novih sustava upravljanja za vlakove, vjetroagregate, hidro i termoelektrane, a danas je ondje na čelu Zavoda za upravljanje, obnovljive izvore i energetsku elektroniku koji ima ambiciozan plan - u iduće dvije godine na zagrebačke ulice dovesti pametni tramvaj.

Za tportal ova doktorica elektrotehnike govori o svojoj zaluđenosti spomenutim prijevoznim sredstvom, njegovu 'opametnjavanju' projektom SafeTRAM i planovima za iskorak institutskih računala za tračnička vozila na svjetsku scenu.

Projekt SafeTRAM krenuo je 2016. godine – kada prve pametne tramvaje možemo očekivati na zagrebačkim ulicama?

Projekt SafeTRAM počeo je u rujnu 2016. i trajat će do kraja kolovoza 2020., a podijeljen je u tri faze. Trenutno smo završili prvu, takozvanu fazu temeljnog istraživanja u kojoj smo istraživali nove metode percepcije okoline višesenzorskim sustavom, interpretaciju dinamičke scene u okolini vozila, izgradnju modela urbanih dinamičkih prostora i nove arhitekture sigurnosnih ugradbenih računalnih sustava. Od listopada ove godine krenuli smo s fazom industrijskog istraživanja, kada će teorija prijeći u praksu. Oprema bi trebala biti spremna za prototipnu ugradnju u tramvaje tek tijekom 2019. godine.

Kako će se takav tramvaj razlikovati od onih kojima se trenutno vozimo?

Osnovna funkcija sustava SafeTRAM je da upozori vozača na opasnost u trenucima u kojima ih on sam ne primijeti. To za cilj ima manji broj sudara između dva tramvaja ili kolizija s ostalim sudionicima u prometu. Kod tramvaja postoji niz ograničenja o kojima se ne razmišlja i koja otežavaju implementaciju ovakvih sustava. Jedan od ključnih ograničenja to je da kočenje i brzo zaustavljanje nije uvijek najbolje rješenje. Naime tramvaj je nerijetko pun putnika i prebrzo zaustavljanje moglo bi ozlijediti više putnika u tramvaju nego što ih se izvan tramvaja može spasiti kočenjem. To zahtijeva implementaciju pametnih algoritama koji će omogućiti najbolju reakciju u pojedinoj situaciji. U svakom slučaju, tramvaj opremljen ovim sustavom osigurat će veću sigurnost tramvajskog i cestovnog prometa, a to znači manju materijalnu štetu i manji broj ozlijeđenih.

Kako je sve krenulo, kako su osigurana sredstva, s kim sve surađujete?

Još prije nekoliko godina s FER-om smo analizirali mogućnosti kako tramvaje učiniti pametnijim sudionicima prometa. U tom trenutku su istraživači na FER-u već ušli u područje autonomnih vozila i algoritama navigacije i lokalizacije, no u tome su bili doista usamljeni, pogotovo u Hrvatskoj. Autonomna vozila bila su daleko od današnje razine. Tada smo razradili koncept komunikacije tramvaja sa semaforima i lokalizaciju tramvaja u prostoru, a s ciljem da tramvaj može što ekonomičnije, ugodnije i sigurnije prevoziti putnike. Nažalost, u tom trenutku suradnja se nije ostvarila, najviše zbog nedostatka kvalitetnih natječaja koji bi poticali razvoj kroz dodatna sufinanciranja. U međuvremenu smo s profesorom Ivanom Petrovićem i njegovim timom uspjeli osigurati sufinanciranje u okviru projekta HORIZON 2020 SafeLOG, na kojem jako dobro surađujemo te smo otvaranjem novog IRI natječaja bili sigurni da je pravi trenutak za SafeTRAM.

Kako zapravo funkcionira tehnologija u pametnom tramvaju?

Skroz pojednostavljeno, u konačnici imate pametni komad elektronike u tramvaju koji zahvaljujući visokoj procesorskoj moći detektira opasnu situaciju prije vozača i upozori ga na nju. Da bi se ta naoko jednostavna funkcija mogla izvesti, taj komad elektronike mora identificirati i spoznati čitavu scenu oko tramvaja te na temelju podataka u sadašnjem trenutku raditi predikciju onog što će se dogoditi u sljedećem. Da bi mogao identificirati scenu oko tramvaja, trebaju mu, kao i čovjeku, osjetila, odnosno senzori. Dosadašnje temeljno istraživanje pokazalo je da će SafeTRAM vjerojatno koristiti višesenzorski sustav sastavljen od radara, LiDAR-a i kamera.

Zašto više vrsta senzora?

Kamere nude veliku količinu podataka koji primjenom algoritama računalnog vida omogućuju vrlo korisne funkcije kao npr. detekcije prometnih znakova, prepoznavanja ceste i slično. No pri uvjetima lošije vidljivosti kamera nije pouzdan senzor te cijeli sustav gubi na robusnosti. S druge strane radari pružaju znatno manje informacija o okolini, ali jedna od njihovih prednosti je pouzdanost detekcije objekata pri različitim vremenskim uvjetima poput kiše, snijega, magle. Često korišteni senzori u percepciji okoline su i LiDAR-i. Budući da su aktivni senzori poput radara, noć nikako ne utječe na njihovu izvedbu. S druge strane uvjeti smanjene vidljivosti zbog vremenskih neprilika stvaraju znatno više problema LiDAR-ima nego radarima. Uzrok tome je različita valna duljina elektromagnetskog zračenja koju koriste. LiDAR-i koriste infracrveni spektar koji je blizak vidljivom, čime su znatno ranjiviji na spomenute pojave, dok s druge strane radari koriste znatno veće valne duljine koje nemaju takvih problema. Najveća prednost LiDAR-a je velika količina informacija koju pružaju kroz oblake točaka. Na temelju tih podataka moguće je graditi visokoprecizne 3D modele okruženja.

Postoji li tako nešto već u svijetu - Njemačka je već nešto radila na tom polju?

Dvije njemačke tvrtke razvile su rješenja sa sličnim funkcijama. Oba rješenja još su u fazi prototipnih ispitivanja. U odnosu na ta rješenja mi smo postavili dva vrlo izazovna cilja. Prvi je da elektronička oprema treba biti takva da ju je moguće certificirati po sigurnosnim standardima za vozila na tračnicama, a drugi je točnost algoritama lokalizacije. FER-ovo rješenje algoritma lokalizacije već je dvije godine na prvom mjestu, iznad algoritama europskih renomiranih tvrtki. Želimo iskoristiti ovu prednost i u konačnici razviti vrlo konkurentno rješenje. Vidjet ćemo hoće li nam to uspjeti. Autonomija se, posebno u automobilskoj industriji, vrlo brzo razvija zadnjih godina. Treba stalno ulagati u razvoj i nikad ne znaš tko će se pojaviti s nekim novim rješenjem. To je najveći izazov ovog projekta. No uspjeh se ne događa preko noći. Da bi se razvio ovakav sustav, trebalo je dosad puno uložiti, kao što će trebati još puno uložiti da se privede kraju. Mene osobno raduje to što smo ušli u razvoj ovakvog rješenja među prvima, a ne u trenutku kada će takvo rješenje postati standard.

Otvara li ovo vrata i izvoznim poslovima - na predstavljanju smo mogli čuti kako je Hrvatska jedna od rijetkih zemalja koja sama proizvodi svoje tramvaje i vlakove…

Iznenađuje to da primjerice Velika Britanija ili Italija nemaju 'svoje' vlakove. Hrvatska je mala, a prodaja vlakova ili tramvaja je politički posao. Pritom mnoge države štite svoje interese. Novi igrači često se probijaju isključivo niskom cijenom, što nije uvijek najbolji put. Nama je intencija ovim projektom razviti sustav koji će biti dovoljno mali da prođe 'ispod radara', a dovoljno tehnološki napredan da poveća vidljivost Končara na svjetskoj sceni tračničkih vozila. Nakon prodaje ovakvog sustava možda će se otvoriti vrata i za prodaju novih tramvaja izvan granica Hrvatske.

Postoji li neki sličan projekt koji biste idući željeli razviti?

Uvijek radimo na bar dva do tri razvojna projekta. Trenutno, osim projekta Safe TRAM, imamo projekt SafeLog, na kojem s Karlsruhe Institute of Technology, Fraunhofer Institute for Material Flow and Logistics i FER-om razvijamo pametni prsluk koji će nositi čovjek kada ulazi u robotizirana skladišta, a koji će ga štititi od naleta robota koji tamo rade. Taj projekt je sada na sredini, a završetak razvoja prototipa prsluka očekujemo krajem sljedeće godine. Razvijamo i opremu za digitalizaciju postojećih lokomotiva te specijalizirane sustave monitoringa za velike energetske transformatore i rotacijske strojeve. Stalno se radi na novim ugovaranjima, a i tim suradnika se iz godine u godinu povećava.