SAP HANA для «Формулы-1»: победа аналитики

Гонки «Формулы-1» уже давно переросли в нечто большее, чем просто соревнование спортивных автомобилей на скорость. «Формулу-1» и участвующие в гонке команды обслуживает целая высокотехнологичная индустрия, где буквально на передовой куются ведущие разработки мирового автомобилестроения.

Ни одна высокотехнологичная отрасль не может обойтись без современных компьютерных и информационных систем. Команды, участвующие в гонках, активно используют наиболее передовые программные продукты, задействованные на разных этапах подготовки к гонкам, от непосредственно производства и разработки болидов до контроля их технического состояния во время гонок и работ по дальнейшей оптимизации всего оборудования и компонентов.
В этом плане показательно давнее сотрудничество SAP с командой Mercedes Formula One Team, представляющей британского автопроизводителя McLaren на самых престижных автогонках в мире. Очередным этапом развития этого партнерства стало использование системы анализа данных на базе вычислений в оперативной памяти (in-memory) SAP HANA для подготовки к сезону гонок 2014 года и непосредственно во время него.

Тысячи компонентов под контролем

29 января в британском Уокинге были презентованы болиды MP4–29, которыми предстоит управлять Кевину Магнуссену и Дженсону Баттону. Этот автомобиль уже принял участие в тестовых заездах на испанской трассе Херес и трассе Сахир в Бахрейне. Однако все значительные гонки сезона-2014 еще впереди, включая соревнования на Гран-при России, которые пройдут в Олимпийском парке в Сочи.
Автомобиль Mercedes MP4–29, с которым команда McLaren выступает на гонках этого года, состоит из порядка 11,5 тысячи компонентов, разработанных и произведенных технологическим центром McLaren в Великобритании. Над его созданием работала команда из 450 человек. Еще 80 человек обеспечивают работоспособность двух болидов McLaren на гонках во время соревнований.
На каждой из машин, которые участвуют в заездах, установлено более 150 электронных сенсоров, расположенных по всему корпусу. Данные этих сенсоров — жизненно важная информация для всей команды, обслуживающей болиды: они позволяют постоянно и детально контролировать работоспособность всех узлов и агрегатов гоночных автомобилей.
Данные телеметрических сенсоров передаются технической команде в режиме реального времени. Однако на наиболее сложных участках трассы, там, где она проходит по оживленным городским кварталам Монако или Сингапура, связь с датчиками может быть нестабильной. Чтобы не потерять ни килобайта важной информации, за процессом передачи данных следят отдельные системы. В общей сложности датчики одного болида генерируют около 1 Гб данных за один заезд, а за три дня соревнований совокупный объем таких данных достигает 3 Тб.

Анализ данных как залог победы

Данные телеметрии, получаемые командой McLaren Mercedes, включают в себя мониторинговые значения расположения каждой из машин на треке, скорости болидов, режимов работы коробки передач, оборотов двигателя, величины давления в тормозной системе и акселераторной системе, а также показателей давления технических жидкостей (воды, топлива, масла и других) и воздуха в шинах. Кроме того, измеряется температура шин, степень нагревания тормозной системы, уровень топлива, уровень заряда аккумулятора болида и другие параметры.
Все эти данные позволяют команде техников McLaren видеть сводную картину того, насколько техническое состояние автомобиля соответствует его возможному максимуму, а также получать сигналы о неисправностях непосредственно от водителей болидов. На основе телеметрических данных перед гонкой разрабатывается стратегия, а во время нее корректируется тактика заездов. Кроме того, каждый водитель по итогам заезда получает распечатку технических сводок, которая позволяет ему проанализировать и понять, в каком случае его действия по управлению машиной в ходе заезда были наиболее эффективными.
Использование данных телеметрии обеспечивает успех гонки, и это не преувеличение. Достаточно привести в качестве примера незабываемый заезд Льюиса Гамильтона на Гран-при Бразилии 2008 года, в последней гонке весьма непростого сезона. К завершению сезона противостояние перешло в суровую борьбу двух фаворитов — Фелипе Масса, управлявшего Ferrari, и Гамильтона, представлявшего команду McLaren Mercedes. Масса в тот день выиграл заезд и получил Гран-при, но Гамильтон смог прийти пятым, что позволило ему набрать необходимые очки для получения титула чемпиона мира.
Обстоятельства памятной гонки 2008 года с самого начала не благоприятствовали спортсменам: прямо перед заездом прошел дождь, так что все спортсмены поменяли резину с сухой на промежуточную. Затем трасса высохла, шины поменяли еще раз, а затем снова прошел дождь уже перед самым финишем, и обслуживающие команды начали повторять процедуру снова. Соответствие качества резины дорожному покрытию на гоночном треке решает очень многое, поэтому гонщики, успевавшие «переобуть» болиды вовремя, получали существенное преимущество.
В результате под конец гонки, всего за два круга до финиша, немецкий гонщик Себастьян Феттель, представлявший команду Ferrari, обошел Гамильтона и вышел на пятую позицию (и пришел в итоге четвертым). Если бы Гамильтон финишировал в таком раскладе шестым, ему бы не хватило очков для чемпионского звания. В этот момент от обслуживающей команды Гамильтону поступила информация, что Тимо Глок из Toyota (пришел шестым) решил рискнуть и финишировать, не снимая «сухую» резину.
Управляющий директор McLaren Джонатан Нил вспоминает: «Мы смогли увидеть по данным, поступавшим от автомобиля, что Toyota, идущая впереди Льюиса, сильно теряет в скорости и маневренности из‑за используемых шин. Льюис воспользовался этой уязвимостью противника и повысил скорость в тот момент, когда все думали, что Масса уже выиграл. Он действительно выиграл тогда Гран-при, но Льюис победил во всем чемпионате. Мы выиграли все свои ставки в этот день». Тимо Глок прошел последний круг по сырой трассе на 20 секунд медленнее остальных, потерял все свое преимущество из‑за меньшего числа пит-стопов и едва удержал болид от вылета с гоночного трека. Внимание к данным сделало Гамильтона чемпионом мира. Данные телеметрии также используются при дальнейшей разработке деталей и компонентов, таких, например, как педаль тормоза, на которую приходятся значительные нагрузки. В то же время ее удобство и работоспособность должны быть идеальны для гонщиков. Именно поэтому телеметрическая информация подвергается тщательному сбору и анализу.

SAP HANA выходит на старт

Нетрудно подсчитать, что к концу каждого сезона «Формулы-1», состоящего из множества Гран-при, команда начинает подготовку к новому сезону, имея на руках терабайты бесценной информации, от правильной интерпретации которой зависит успех команды в будущем. Кроме того, на основе данных телеметрии команда McLaren принимает ответственные решения непосредственно во время заездов, в том числе о необходимости исправления поломок или недочетов во время пит-стопов, что разрешено правилами.
Анализ больших объемов данных в новом сезоне возложен на решение SAP HANA. Система позволяет оперировать гигантскими объемами информации в реальном времени, поскольку использует вычисления в оперативной памяти (сокращая время запросов к системе и ответов, которое экономится там, где системы стандартной архитектуры обращаются к жесткому диску).
Компания SAP реализовала в своем ядре вычислений in-memory ряд технологических инноваций, обеспечив, например, оптимальную загрузку процессора и возможность параллельной обработки данных на нескольких узлах. Благодаря этому подходу SAP HANA является уже не только наиболее передовым решением в области обработки данных в оперативной памяти, но и фактически стандартом для обработки больших объемов информации во всем мире.
Без преувеличения сбор и анализ технических данных играет в деле победы в гонках «Формула-1» ведущую роль. Команда должна быть готова абсолютно ко всем нюансам и непредвиденным обстоятельствам, включая как поломки, так и изменения погодных условий. Для управления болидами и их техническим состоянием, особенно в такой сложной инженерной сфере, как аэродинамика, требуется не только высокое мастерство команды, но и способность к быстрой и точной корректировке стратегии — именно для этого и служат данные, которые команда теперь получает с помощью SAP HANA.
Более того, SAP HANA позволяет команде McLaren Mercedes использовать передовые инструменты предикативного анализа, то есть анализа на опережение с элементами моделирования возможных ситуаций. Такие инструменты прогнозируют развитие ситуации на гоночном треке и позволяют заблаговременно определить, что именно должна делать команда в каждый конкретный момент гонки.
Поскольку анализ осуществляется в режиме реального времени, система формирует рекомендации в соответствии с реалиями конкретной гонки, что позволяет техническому персоналу опираться на ее рекомендации в принятии точных и оперативных решений. «Мы живем данными, — говорит генеральный директор McLaren Рон Деннис. — Мы принимаем решения на основании данных, мы собираем, обрабатываем информацию и только потом действуем. Без SAP наше будущее не будет таким многообещающим, как мы планируем».
Сотрудничество SAP и McLaren уже не раз становилось залогом успеха британского автоконцерна, в том числе — на гоночных трассах. Теперь решение для вычислений в оперативной памяти SAP HANA, а также облачные и мобильные технологии SAP будут работать на победу McLaren в сезоне-2014 гонок «Формула-1». 
 
 
 

 

Контакт с нами
Отправить

Выполните вход под своей учетной записью или зарегистрируйтесь, чтобы создать новую учетную запись.

Не зарегистрированы?

Еще не зарегистрированы? Получите доступ к 5000 эксклюзивных материалов, подпишитесь на новостную рассылку и управляйте ей.




Создать новый профиль