Vauhtia liikenteen murrokseen

Mitä automatisoidun liikennöinnin onnistunut käyttöönotto todella vaatii? Pelkkä uusien ajoneuvojen hankkiminen ei riitä. Tarvitaan syvällistä ymmärrystä niiden teknisistä, taloudellisista ja toiminnallisista ominaisuuksista sekä uuden tyyppisen järjestelmän vaikutuksista. Tarjoamme faktapohjaista tietoa, jonka avulla teet strategisesti kestäviä päätöksiä ja vältät kalliit virheet.

Asiantuntijakatsaus

Tältä sivulta löydät perustietoa automatisoidusta liikennöinnistä ja siitä, miten sen avulla voidaan ratkaista haasteitasi.

Tämä on kuitenkin vasta pintaraapaisu automatisoituun liikennöintiin. Jos haluat ymmärtää, miten nämä periaatteet soveltuvat juuri teidän haasteisiin ja kuinka rakennetaan onnistunut käyttöönotosuunnitelma varaa tapaaminen meidän kanssa

Mitä automatisoitu liikkuminen on?

"Automatisoitu ajaminen" tarkoittaa edistyneen tietokonejärjestelmän hyödyntämistä ajoneuvon ohjaamisessa. Vaikka näitä ajoneuvoja kutsutaan usein "autonomisiksi" tai "itseajaviksi", termi "automatisoitu ajoneuvo" on näitä termejä täsmällisempi. Tämä johtuu siitä, että teknologia automatisoi ainoastaan itse ajotehtävän; se ei tee ajoneuvosta täysin itsenäistä, eli autonomista. Käytännössä teknologia jäljittelee ihmiskuljettajan toimintaa: se havainnoi ja tulkitsee ympäristöä ja tekee ohjausliikkeet tämän tiedon perusteella. On olennaista ymmärtää, että vaikka ajoneuvossa ei enää olisikaan ihmiskuljettajaa, jokaisen automatisoidun ajoneuvon on oltava jatkuvan valvonnan alaisena. Automatisoitu liikennöinti kuvaa toimintaa, jossa liikennepalveluiden tuottamiseen käytetään automatisoituja ajoneuvoja.

Automatisoitua ajamista voidaan hyödyntää monessa eri käyttökohteessa, kuten pakettiroboteissa, robottitakseissa ja automatisoiduissa busseissa. Eri puolilla maailmaa on keskitytty teknologian kehittämiseen eri käyttötarkoituksia varten. Esimerkiksi Yhdysvalloissa kehitys on keskittynyt robottitakseihin, joissa Waymon ja Zooxin kaltaiset yritykset ovat edelläkävijöitä laajamittaisissa käyttöönotoissa.

Euroopassa painopiste on ollut automatisoitujen ajoneuvojen kehittämisessä julkisen liikenteen käyttökohteisiin. Näiden sovellusten nähdään olevan tehokas tapa vähentää päästöjä ja ajoneuvojen kokonaismäärää teillä, mikä tekee niistä ympäristöystävällisemmän vaihtoehdon robottitakseihin verrattuna. Aasiassa on puolestaan omaksuttu hybridimalli, jossa automatisoituja ajojärjestelmiä on otettu käyttöön sekä takseissa että pienissä busseissa.

Ajoautomaation SAE tasot

SAE International on luonut J3016-standardin tuodakseen yhteisen sanaston automatisoitujen ajoneuvojen sektorille. Se on myös alan yleisimmin viitattu lähde. Standardi määrittelee kuusi tasoa ajoneuvojen ajoautomaatiolle, tasolta 0 (ei automaatiota) tasolle 5 (täysi automaatio).

Yksi keskeisimpiä eroja tasojen välillä on jako kuljettajaa tukeviin järjestelmiin ja automatisoituihin ajojärjestelmiin.

  • Tasot 0–2 ovat kuljettajaa tukevia järjestelmiä. Näillä tasoilla ihmiskuljettaja vastaa jatkuvasti ajotehtävän suorittamisesta ja valvonnasta, vaikka järjestelmä avustaisikin häntä. Näissä kuljettajaa tukevissa järjestelmissä kuljettaja on aina vastuussa ajamisesta.
  • Tasot 3–5 ovat automatisoituja ajojärjestelmiä. Näillä tasoilla teknologia suorittaa koko ajotehtävän itsenäisesti, kun järjestelmä on aktivoitu. Tällöin ajoneuvossa olijaa ei pidetä kuljettajana, vaikka hän istuisi kuljettajan paikalla.

Kun puhutaan julkisen liikenteen ja kaupallisen toiminnan automatisoiduista ajoneuvoista, keskitytään tyypillisesti korkeampiin automaatiotasoihin, eli erityisesti tasoihin 4 ja 5.

Taso 4 on ensimmäinen taso, joka ei vaadi ihmiskuljettajalta välitöntä mahdollisuutta puuttua ajamiseen, mikä mahdollistaa kuljettajan poistamisen ajoneuvosta kokonaan. Koska ajoneuvot eivät kuitenkaan ole täysin itsenäisiä, niiden toimintaa valvoo etäoperaattori. Korvaamalla kuljettajan yhdellä etäoperaattorilla toimintaa voidaan skaalata ilman, että kustannukset kasvavat suorassa suhteessa ajoneuvojen määrään, sillä yksi operaattori voi valvoa useita ajoneuvoja. Valvottavien ajoneuvojen tarkka määrä on tapauskohtaista, mutta yleisen käsityksen mukaan kahden hengen tiimi voi valvoa 10–15 ajoneuvoa samanaikaisesti tietyissä olosuhteissa.

Keskustellessa automatisoidusta joukkoliikenteestä on tärkeää erottaa toisistaan kaksi korkeinta automaatiotasoa. Tason 5 ajoneuvo voisi teoriassa toimia missä tahansa olosuhteissa, joissa ajokortin omaava ihminenkin voisi ajaa. Tason 4 ajoneuvoa sen sijaan rajoittaa sen sunniteltu toimintaympäristö, jota käsitellään seuraavassa osiossa. Suurin osa automatisoituja ajojärjestelmiä kehittävistä yrityksistä keskittyy tällä hetkellä tason 4 järjestelmiin, sillä tason 5 saavuttamista ei pidetä realistisena vielä lähitulevaisuudessa.

Suunniteltu käyttöympäristö

Keskustelu automatisoitujen ajoneuvojen teknisistä kyvykkyyksistä keskittyy usein pelkkään SAE-automaatiotasoon, eli siihen, "miten" ajoneuvoa voidaan operoida (esim. tason 4 järjestelmällä olevaa ajoneuvoa voidaan operoida ilman läsnä olevaa kuljettajaa).

Vaikka SAE-taso on tärkeä perusta, se kuvaa vain yhtä puolta järjestelmän toiminnasta. Aivan liian usein unohdetaan suunniteltu käyttöympäristö, joka määrittelee ne olosuhteiden rajat, joiden sisällä järjestelmä on suunniteltu toimivan turvallisesti.

Suunniteltu käyttöympäristö määrittelee, missä automatisoitua ajojärjestelmää voi käyttää

Ymmärtääksemme automatisoitujen ajoneuvojen todelliset kyvykkyydet, on vastattava kysymykseen: "Missä" tai "missä olosuhteissa" automatisoitu ajojärjestelmä voi toimia oikein ja turvallisesti.

Tätä kuvaa suunniteltu käyttöympäristö (josta käytetään usein myös enganninkielisen termin Operational Design Domain lyhennettä ODD). Se on tekninen kuvaus niistä ympäristö- ja käyttöolosuhteista, joissa automatisoitu ajojärjestelmä on suunniteltu toimimaan.

ODD kuvaa sitä, mitä elementtejä ajoneuvon läheisyydessä voi olla läsnä (tai mitä sieltä voi puuttua) ja missä ympäristön olosuhteissa ajoneuvo on suunniteltu toimimaan turvallisesti. Nämä elementit luokitellaan karkeasti seuraavasti:

  • Staattiset elementit (tien tyyppi, kaistojen konfiguraatio ja läheiset rakennukset)
  • Dynaamiset elementit (muut ajoneuvot, ihmiset ja muut haavoittuvat tienkäyttäjät yms.)
  • Ympäristöolosuhteet: (sade, lumisade, tien pinta, valoisuus yms.)

Yksityskohdat, jotka ratkaisevat joukkoliikenteessä

Julkisen liikenteen operaattorille automatisoidun ajoneuvon hankinta on usein sitoumus luotettavan palvelun tuottamisesta. Oikean teknologiavalinnan tekeminen on tämän sitoumuksen lunastamisen edellytys. Päätöksenteon tueksi on ymmärrettävä ajoneuvon kyvykkyydet yksityiskohtaisesti, jotta voidaan varmistaa, että se vastaa suunniteltua käyttötapausta, ympäristöä ja asiakastarpeita.

Käyttökelpoinen ODD kuvauuksen on oltava hyvin tarkka. Sen on kuvailtava yksityiskohtaisesi niitä paramatreja, joiden sisällä ajoneuvoa voidaan operoida. Tyypillisesti hyvä kuvaus sisältää jopa satoja mitattavia parametreja. Esimerksiksi:

  • Maksimi vesisateen intensiteetti (xx mm/tunti)
  • Olosuhteet tien pinnassa (Maksimi lumen syvyys, saako tienpinta olla jäässä?
  • Infrastruktuuri: Tuetut risteystyypit (esim. tyypit X, Y ja Z); Vähimmäiskaistanleveys tai ajettava alue (XX metriä).

SAE-taso kertoo ostajalle, miten ajoneuvoa operoidaan; ODD kertoo, missä se voi tuottaa luvatun palvelun. ODD:n ymmärtäminen on välttämätöntä turvallisten ja onnistuneiden käyttöönottojen varmistamiseksi.

Automatisoidun joukkoliikenteen hyödyt

Automatisoitujen ajoneuvojen käyttöönotto ei ole pelkkä tekninen päivitys; se voi tarjota perustavanlaatuisen ratkaisun moniin julkisen liikenteen pitkäaikaisiin haasteisiin. Oikein toteutettuna automatisoitu liikenne voi tuoda kolme keskeistä etua: paremman taloudellisen kannattavuuden, ratkaisun kuljettajapulaan ja paremman palvelutason.

Taloudellinen kannattavuus ja kaluston käyttöasteen optimointi

Taloudellisen kannattavuuden parantaminen edellyttää puuttumista suoraan julkisen liikenteen keskeisiin kustannustekijöihin: ajoneuvojen käyttöasteen maksimointiin ja korkeiden työvoimakustannusten minimointiin.

  • Matalammat käyttökustannukset: Merkittävin pitkän aikavälin säästö syntyy kuljettajan palkan poistumisesta, joka voi olla jopa 70 % palvelun kokonaiskustannuksista. Tämä korvautuu osittain teknologian ja etävalvonnan kustannuksilla, mutta skaalautuessaan automatisoitu operointi voi vähentää kustannuksia merkittävästi.
  • Optimoitu kaluston käyttöaste: Automatisoidut ajoneuvot voivat toimia joustavammin ja pidempiä aikoja ilman lakisääteisiä taukoja ja työvuororajoituksia. Tämä lisää kaluston käyttöastetta ja parantaa palvelun yleistä saatavuutta.

Ratkaisu kuljettajapulaan

Julkisen liikenteen ala kärsii maailmanlaajuisesti kiihtyvästä pätevien kuljettajien pulasta, joka johtuu muun muassa työvoiman ikääntymisestä, korkeista koulutuskustannuksista ja kilpailluista työmarkkinoista. Raportit kertovat huolestuttavista luvuista; esimerkiksi IRU (Kansainvälinen maantiekuljetusliitto) arvioi Euroopassa olevan yli 100 000 täyttämätöntä linja-autonkuljettajan paikkaa, ja luvun ennustetaan vielä kasvavan huomattavasti. Siirtymällä "yksi kuljettaja per ajoneuvo" -mallista "yksi etävalvoja usealle ajoneuvolle" -malliin automaatio vähentää riippuvuutta henkilöresursseista. Tämä strateginen muutos takaa palvelun jatkuvuuden ja antaa operaattoreille mahdollisuuden skaalata kalustoaan kysynnän mukaan sen sijaan, että heitä rajoittaisi käytettävissä oleva henkilöstö.

Laskemalla palvelun tarjoamisen kustannuksia ja vähentämällä riippuvuutta kuljettajista, automatisoidut ajoneuvot voivat mahdollistaa joukkoliikenneverkostojen laajentamisen erityisesti alipalveltuille alueille.

Parempi palvelutaso ja saavutettavuus

  • Ensimmäisen ja viimeisen kilometrin yhteydet: Pienet automatisoidut bussit voivat tehokkaasti yhdistää asuin- ja liikealueita suuriin liikenteen solmukohtiin, kuten juna- ja metroasemiin. Tämä ratkaisee "ensimmäisen ja viimeisen kilometrin" ongelman, tehden julkisesta liikenteestä houkuttelevamman ja kannattavamman vaihtoehdon yksityisautoille.
  • Kysyntäohjattu liikenne: Automaatio mahdollistaa reittien ja aikataulujen dynaamisen muokkaamisen reaaliaikaisen käyttäjäkysynnän perusteella (esim. sovellusvarausten kautta). Tämä tarjoaa parempaa palvelua harvaan asutuilla alueilla tai ruuhka-aikojen ulkopuolella, kun kiinteät reitit ovat taloudellisesti kannattamattomia.
  • Julkisen liikenteen parempi kattavuus: Automatisoitujen ajoneuvojen kustannustehokkuus antaa julkisen liikenteen viranomaisille mahdollisuuden laajentaa palvelua alueille, joilla perinteiset bussilinjat eivät ole kannattavia. Tämä lisää sosiaalista yhdenvertaisuutta koko kaupungissa.