Tienkäyttöä edistämässä – Automaattisten ajoneuvojen tulevaisuus

Automaattisten ajoneuvojen omaksuminen maailmanlaajuisesti on käynnissä. Yhdistynyt kuningaskunta on äskettäin hyväksynyt Automaattisten ajoneuvojen lain turvallisen integroimisen vuoksi täysin ja osittain autonomisten ajoneuvojen yhteiskuntaan seuraavien vuosien aikana. Enemmän autonomisia ajoneuvoja on testattu Kiinassa kuin missään muualla maailmassa. Ja Yhdysvalloissa suurten metropolien alueilla on otettu käyttöön “robotaksi” julkisen liikenteen mahdollisuuksissa. Yritykset kuten Cruise, Waymo ja, tietysti, Tesla kaikki ovat sijoittaneet miljardeja dollareita suuriin tavoitteisiinsa itseohjautuvien ajoneuvojen ja palvelujen tarjoamiseksi rannikolta toiselle ja ympäri maailmaa. Tässä vaiheessa autonomisen ajoneuvoteknologian kehittäminen ja toteuttaminen ei ole enää “jos” tai “kun” -asia, vaan yksinkertaisesti “mihin asti” -asia. Mitä autonomisten ajoneuvojen ottaminen laajamittaisesti voi parantaa ei vain teitämme vaan koko yhteiskuntaamme?

Tien turvallisuuden automatisointi

Automaattisten ajoneuvojen ja siihen panostettujen pääomien massiivinen määrä on osoitus laajasti tunnustetusta yleisestä hyvästä, jonka itseohjautuvien ajoneuvojen käyttöönotto voi tuoda. Aluksi on itseohjautuvien ajoneuvojen turvallisuusvaatimukset verrattuna ihmiskuljettajiin. Viimeaikaisessa Nature Communications -tutkimuksessa ja Teslan 2022 Impact Report -tiedoissa korostetaan itseohjautuvien ajoneuvojen toteuttamisen muuntavan potentiaalia tien turvallisuuden parantamisessa. On havaittu, että itseohjautuvat ajoneuvot vähentävät peräkkäin, vastakkain ja sivusuunnassa tapahtuvia kolareita sekä tieltä poistumisia 20-50 %. Koska Maailman terveysjärjestö arvioi, että tieliikenneonnettomuudet aiheuttavat 1,35 miljoonan ihmisen kuoleman vuosittain ympäri maailmaa, tämä dramaattinen parannus ajoneuvon turvallisuudessa olisi seismisen vaikutuksellinen. Vaikka teknologisen tarkennuksen tarve on edelleen olemassa ennen kuin itseohjautuvat ajoneuvot ylittävät ihmiskuljettajat kaikissa olosuhteissa (ihmiskuljettajien ajoneuvot ovat edelleen turvallisempia matalissa näkyvyyssolussa ja käännöksissä), edelleen kehittyvät sensoriteknologiat, prediktiiviset algoritmit ja V2X-viestintä parantavat vastauksia näissä monimutkaisissa ajo-olosuhteissa ja mahdollistavat turvallisempien teiden luomisen.

Liikenteen välttäminen

Lisäksi itseohjautuvien ajoneuvojen käyttöönotto vaikuttaa myös liikenteen ruuhkia koskevaan ongelmaan. Yhdysvaltain liikenneministeriön ja Association for Commuter Transportation (ACT) -tutkimuksessa on todettu, että “ruuhka-aika” -matkat, jotka olivat aikaisemmin sopiva nimi, kestävät nyt kuusi tuntia päivässä ja matkustaminen näinä korostettuina aikoina kestää 40 % kauemmin. Yksittäinen kuljettaja, joka jarruttaa, voi vaikuttaa liikenteeseen koko kaupungissa, aiheuttaen hidastumisen tai jopa täydellisen ruuhkautumisen. Itseohjautuvien ajoneuvojen avulla kuitenkin, joissa on sensorit ja kamerat, joita ohjaa viimeisinten ohjelmistojen kehitys, jarruttavat paljon vähemmän kuin heidän ihmiskuljettajansa ja ovat siten vähemmän alttiita aiheuttamaan nämä liikenteen häiriöt. Jopa muutamien itseohjautuvien ajoneuvojen käyttöönotto voi vaikuttaa positiivisesti liikenteen ruuhkia helpottamalla ihmiskuljettajien nopeuden mukauttamista heidän kanssaan jaettavilla teillä.

Polttoainetehokkuus ja kestävyys

Itseohjautuvat ajoneuvot voivat myös parantaa polttoainetehokkuutta ihmiskuljettajiin verrattuna säätelemällä nopeutta ja kiihdytystä sekä liikkuessaan lähempänä toisiaan parantaen ilmanvirtausta ja vähentäen polttoainekulutusta. MIT Newsin mukaan, jos jokainen ajoneuvo tiellä olisi itseohjautuva, ei vain matkustusnopeudet lisääntyisivät 20 %, vaan myös polttoainekulutus vähenee 18 % ja hiilidioksidipäästöt laskisivat 25 %. Tämä kehitys olisi ratkaiseva askel jatkuvaan kestävyyden tuomiseen lukuisiin teollisuus- ja liiketoimintakohteisiin. TuSimple -tutkimuksessa havaittiin, että heidän itseohjautuvat kuorma-autonsa olivat 11 % polttoainetehokkaampia kuin ihmiskuljettajien ohjaamat. Tämä lisääntynyt polttoainetalous mahdollistaa kuluttajille edullisemmat tavarat ja palvelut sekä auttaa yrityksiä tehostamaan toimintojaan vihreämmäksi ja kestävämmäksi.

Yleiskatsaus

Itseohjautuvien ajoneuvojen teknologisen kehitystason, joka mahdollistaa näiden järjestelmien toiminnan, on kehitetty vuosikymmenien ajan. Anturien joukko, kuten kamerat, tutkat ja LiDARit, lähettävät tietoa neuroniverkkoihin, jotka on suunniteltu jäljittelemään ihmisaivoja ja suorittamaan objektihavenntaa ja kuvien segmentointia. Nämä neuroniverkot prosessoi tätä aistitietoa, kuten muiden ajoneuvojen, tiensignaaleiden ja esteiden läsnäolo, luodakseen kattavan ympäristökartan ajoneuvon ympärillä. Seuraava vaihe on liikkeen suunnittelu, jossa tarkat reitit ja trajektoriat lasketaan kattavan analyysin avulla kaikista aiemmin kerätyistä tiedoista. Nämä prosessit vaativat edelleen otollisia tilanteita ja kykyä sopeutua reaaliajassa näihin olosuhteisiin. Johtuen näiden järjestelmien ja ohjelmistojen kehittämiseen liittyvien monimutkaisten ja yksityiskohtaisten prosessien valtavasta määrästä, kaksi niistä ei ole samanlaista, ja jokaisella itseohjautuvalla ajoneuvolla on omat etunsa ja haittansa.

Tienhaaroja

Itseohjautuvan ajoamisen kehittämisen kaksi pääasiallista lähestymistapaa ovat HD-kartat ja kartattomat järjestelmät. Karttojen käytön etu on yksinkertaistettu objektihavennta ja liikkeen suunnittelu, mutta nämä järjestelmät ovat riippuvaisia jatkuvaista viestinnästä tietojen päivittämiseksi ja ovat alttiita vanhenemiselle. Kartattomat järjestelmät, kuten Imagryn kehittämä itseohjautuvan ajoamisen teknologia, riippuvat lähes kokonaan reaaliajasta ja ovat enemmän vastaavia kuin miten ihmiskuljettajat toimivat. Ne ovat myös itsenäisempiä ja vähemmän haavoittuvia kyberuhille, mutta vaativat edistyneitä laitteiston havaintokykyjä ja monimutkaisia reaaliaikaisia prosessointikapasiteetteja. Tämän alkuperäisen filosofisen jakautumisen jälkeen on olemassa useita muita, jotka ovat olleet keskeisiä kiistakapuloita alan sisällä. Sääntöpohjainen ja neuroniverkkopohjainen liikkeen suunnittelu on yksi tällainen kiistanaihe, jossa turvallisuus- ja sääntelyviranomaiset suosittelevat enemmän määriteltävissä olevaa “jos-tapausta” -lähestymistapaa, joka on sääntöpohjaisten järjestelmien tunnusomaista. Vaikka esitetyiden skenaarioiden rakentaminen tarjoaa korkean selitysvoiman, nämä järjestelmät kamppailevat sopeutumisessa uusiin, ennustamattomiin tilanteisiin, alueella jossa neuroniverkkopohjaiset järjestelmät menestyvät.

Tie eteenpäin

Perusta on jo valmis itseohjautuvien ajoneuvojen laajamittaiselle omaksumiselle ympäri maailmaa. Ei ole puutetta autonvalmistajista ja yrityksistä, jotka ovat valmiit sijoittamaan miljardeja dollareita itseohjautuvien ajoneuvojen ja niihin liittyvien palvelujen kehittämiseen. Vaikka on olemassa monia eri järjestelmiä ja prosesseja, jotka liittyvät itseohjautuvien ajoneuvojen luomiseen, kaikki asiantuntijat ovat yhtä mieltä siitä, että itseohjautuvat ajoneuvot ja niiden toteuttaminen voivat tuoda suuria käytännön hyötyjä yhteiskunnalle. Seuraava ja ehkä tärkein este on rakentaa yleisen väestön luottamus näihin teknologioihin. Tekoälyn kehitys alkoi myös epäilyksen ja luottamuksen puutteen varjossa, joka piti voittaa. Nyt ei ole suurta teollisuutta tai yritystä maailmassa, joka ei käytä näitä teknologioita jollain tavoin. Itseohjautuvat ajoneuvot tulevat kohtaamaan saman haasteen, mutta kun nämä järjestelmät kehittyvät ja tulevat yleisemmiksi teillämme, meidän mukavuus ja tuttuus niiden kanssa kasvaa. Kun nämä teknologiat kehittyvät nopeasti, itseohjautuvien ajoneuvojen teollisuus on pidemmällä tiellä kohti maailmanlaajuista omaksumista kuin jotkut voivat ajatella. Itseohjautuvat ajoneuvot tulevat kohtaamaan saman haasteen, mutta kun nämä järjestelmät kehittyvät ja tulevat yleisemmiksi teillämme, meidän mukavuus ja tuttuus niiden kanssa kasvaa. Kun nämä teknologiat kehittyvät nopeasti, itseohjautuvien ajoneuvojen teollisuus on pidemmällä tiellä kohti maailmanlaajuista omaksumista kuin jotkut voivat ajatella. Automaattiset ajoneuvot tulevat kohtaamaan saman haasteen, mutta kun nämä järjestelmät kehittyvät ja tulevat yleisemmiksi teillämme, meidän mukavuus ja tuttuus niiden kanssa kasvaa. Kun nämä teknologiat kehittyvät nopeasti, itseohjautuvien ajoneuvojen teollisuus on pidemmällä tiellä kohti maailmanlaajuista omaksumista kuin jotkut voivat ajatella.