Автономный транспорт в ВКР: архитектура, метрики и обоснование стека
27 марта 2026 года компания Navio, разрабатывающая автономные автомобили, арендовала около 700 кв. м в бизнес-центре Icon на улице Марата, 69–71 в Петербурге. Сделку сопровождала Bright Rich | CORFAC International. Сама по себе новость выглядит как рубрика «недвижимость», но для выпускника ИТ-направления это сигнал куда интереснее: R&D-команда автономного транспорта переходит из режима «маленький прототип» в режим «несколько десятков инженеров, общий стенд отладки и общий конвейер данных». Именно на этом переходе ломаются самодельные архитектуры, и именно здесь появляется пространство для сильной, защищаемой дипломной работы.
Ниже разберём, какие темы ВКР здесь вырастают, как привязать статью к аналитической, проектной и экспериментальной главам, какие метрики защищать перед комиссией и где обычно спотыкаются студенты.
Три темы ВКР, которые опираются на этот кейс
Тема 1. Архитектура бортового вычислительного комплекса для высокоавтоматизированного ТС
Актуальность. Расширение офиса Navio до 700 кв. м прямо указывает на рост инженерной команды: прототип перестаёт быть «одной машиной одного разработчика», появляется потребность в единых интерфейсах между модулями восприятия, планирования и управления.
- Цель: спроектировать модульную архитектуру бортового ПО с явным разделением задач между вычислителем транспортного средства и облачной инфраструктурой.
- Задачи: описать ODD (Operational Design Domain) для целевого сценария; сравнить middleware по задержке и детерминизму; спроектировать схему синхронизации сенсоров; рассчитать бюджет задержек сквозного конвейера.
- Структура: Глава 1 — обзор уровней автоматизации SAE и архитектурных подходов; Глава 2 — проектирование компонентной и deployment-схемы; Глава 3 — нагрузочные замеры и оценка соответствия требованиям.
Тема 2. Стенд сценарного тестирования в симуляторе для отработки городских маршрутов
Актуальность. Чем больше инженеров в команде, тем дороже живой выезд. Компании, подобные Navio, переносят основную массу проверок в симуляцию и на записи реальных прогонов.
- Цель: построить стенд воспроизводимого сценарного тестирования с измеримым покрытием.
- Задачи: сформировать библиотеку сценариев (перекрёстки, пешеходы, слияние потоков); настроить запуск в CARLA или Gazebo; автоматизировать сбор видео- и телеметрических артефактов; ввести метрику покрытия сценариев.
- Структура: Глава 1 — анализ подходов к верификации автономных систем; Глава 2 — архитектура стенда и CI-интеграция; Глава 3 — эксперименты, воспроизводимость, оценка RTO/RPO стенда.
Тема 3. Оценка качества распределённого ПО транспортного средства по ISO/IEC 25010
Актуальность. Рост команды означает рост числа микросервисов и релизов. Без формальной модели качества спор «стало лучше» превращается в спор о вкусах.
- Цель: разработать методику количественной оценки качества бортового и облачного ПО.
- Задачи: выбрать характеристики качества по ISO/IEC 25010; задать метрики и целевые пороги; собрать телеметрию через OpenTelemetry; провести замеры до и после оптимизации.
- Структура: Глава 1 — стандарты качества и метрик; Глава 2 — проектирование системы сбора метрик; Глава 3 — анализ результатов и экономическая оценка внедрения.
Аналитическая глава: сравнение решений и обоснование стека
Здесь статья используется как аргумент зрелости предметной области. Формулировка для введения: «Выход компаний-разработчиков автономного транспорта на масштаб офисных и стендовых мощностей подтверждает переход от лабораторных прототипов к промышленной отладке, что повышает требования к типовым архитектурным решениям».
Дальше — сравнительная таблица. Комиссия любит обоснованный выбор, а не «взял, потому что модно».
| Критерий | ROS 2 + DDS | AUTOSAR Adaptive | Zenoh |
|---|---|---|---|
| Детерминизм задержки | Средний, зависит от QoS-настроек | Высокий | Высокий |
| Порог входа в диплом | Низкий, много готовых моделей | Высокий, тяжёлый тулчейн | Средний |
| Лицензирование | Apache 2.0 | Коммерческие компоненты | Apache 2.0 / EPL |
| Пригодность для главы 2 | Оптимально для прототипа и стенда | Хорошо для раздела сертификации | Хорошо для распределённых узлов |
Отдельным подпунктом стоит узаконить инфраструктурную часть: сбор данных с парка машин, разметка, обучение моделей и CI/CD почти всегда живут в Kubernetes. Именно это стоит расписать, когда в тексте появляется отсылка к масштабированию команды.
Проектная часть: схемы, алгоритмы, интеграция
Минимальный набор диаграмм, который делает вторую главу полноценной:
- диаграмма компонентов: датчики → синхронизация → восприятие → прогноз → планирование → управление;
- диаграмма развёртывания: бортовой вычислитель, телеметрия, облачный кластер сбора и обучения;
- sequence-диаграмма обработки одного кадра с временными метками на каждом шаге.
Оформление — по ГОСТ 19.701-90 для схем и ГОСТ 34.602-89 для технического задания. Не пренебрегайте: это самый быстрый способ потерять баллы на нормоконтроле.
# Пример фиксации бюджета задержек в конфиге стенда
pipeline:
lidar_preprocess: { budget_ms: 12, p99_ms: 18 }
fusion: { budget_ms: 25, p99_ms: 35 }
planning: { budget_ms: 40, p99_ms: 60 }
control: { budget_ms: 10, p99_ms: 15 }
total_e2e: { budget_ms: 90, p99_ms: 120 }
Такой фрагмент хорошо смотрится в приложении: он показывает, что вы мыслите не «модулями вообще», а измеримыми ограничениями.
Тестирование и метрики: чем защищать результаты
Метрики удобно свести в одну таблицу и повторять её в выводах по главе. Ниже — рабочий набор для автономного транспорта и сопутствующей облачной части.
| Метрика | Где измеряется | Целевой порог | Инструмент |
|---|---|---|---|
| Сквозная задержка (p99) | Борт | ≤ 120 мс | rosbag + трассировка |
| Джиттер синхронизации кадров | Борт | ≤ 5 мс | собственный логгер |
| Покрытие сценариев | Стенд | ≥ 70 % библиотеки | CARLA + отчётность |
| RTO облачного контура | Kubernetes | ≤ 5 мин | chaos-инжиниринг |
| RPO данных телеметрии | Хранилище | ≤ 1 мин | репликация |
| Доступность сервиса разметки | Облако | 99,9 % | Prometheus + Grafana |
Нагрузочное тестирование облачной части удобно делать через k6 или Locust, а бортовую — воспроизведением записанных прогонов. Данные для замеров берите из своих экспериментов, а публичные наборы вроде nuScenes или KITTI используйте как референс для сравнения с аналогами.
- Ссылка на источник и дата публикации указаны корректно, без выдуманных URL.
- Каждая задача из введения отражена в выводах по соответствующей главе.
- Есть минимум три схемы: компонентов, развёртывания, последовательности.
- ТЗ оформлено по ГОСТ 34.602-89, схемы — по ГОСТ 19.701-90.
- Все числовые результаты сопровождаются методикой замера и базовой линией.
- Список литературы содержит стандарты ISO/IEC 25010 и отраслевые источники.
- Смешение облачных и бортовых задач без обоснования. Когда часть конвейера «просто перенесли в Kubernetes», комиссия спрашивает про сетевую задержку. Решение: явно разделить, что критично по времени на борту, а что допускает асинхронную обработку в облаке.
- Метрики без базовой линии. Фраза «ускорили обработку на 30 %» ничего не значит без указания, относительно чего измеряли и на каком наборе сценариев.
- Игнорирование требований к оформлению. Самая обидная потеря баллов: технически сильная работа с диаграммами в произвольном стиле и без ГОСТ 34.602-89.
Чему вы научитесь на такой теме
- переводить отраслевую новость в обоснование актуальности, а не в декоративную цитату;
- сравнивать middleware и инфраструктурные решения по измеримым критериям;
- строить схемы развёртывания и защиты временных бюджетов конвейера;
- собирать телеметрию через OpenTelemetry и визуализировать её в Grafana;
- оформлять ТЗ и проектную документацию так, чтобы нормоконтроль прошёл без переделок.
Частые вопросы студентов
Нужен ли реальный автомобиль или стенд, если у кафедры его нет?
Нет. Симулятор плюс открытые наборы данных дают достаточную доказательную базу. Важно честно указать ограничения модели и то, какие выводы переносятся на реальную машину, а какие — нет.
Обязательно ли писать работающий код?
Зависит от кафедры. Практика такова: прототип, демонстрирующий ключевой модуль, заметно усиливает защиту, а остальное закрывается проектной документацией и расчётами. Если код есть, приложите инструкцию по запуску — это ценится.
Где брать метрики для расчётов, если своего парка машин нет?
Комбинируйте три источника: собственные замеры на прототипе или в симуляторе, публичные бенчмарки для сравнения и аналитические оценки из отраслевых отчётов. Каждый источник помечайте в таблице отдельно.
Как связать аренду офиса с технической частью работы?
Как индикатор масштабирования инженерного процесса. Отсюда логично выводится требование к масштабируемости инфраструктуры, версионированию данных и автоматизации сборки — то есть к тем разделам, которые вы и защищаете.
Источник: Разработчик автономных автомобилей арендовал офис в центре Петербурга (опубликовано 2026-03-27)