Tietokortti automaation edistämisestä tieliikenteen ajoneuvoissa
Tietokortti 20.2.2015 1 (5) Automaation edistäminen tieliikenteen ajoneuvoissa Trafin ehdotukset toimenpiteiksi Perustetaan Trafin sisäinen ohjausryhmä ja yhteistyöryhmä automaatioon liittyvien kokeilujen ja säädöstyön edistämiseen. Nimetään tieliikenteen automaatiokokeiluista vastaava koordinaattori, joka tarjoaa asiakkaille tukea yhden luukun periaatteen mukaisesti. Pyritään yhdessä valvovan viranomaisen eli poliisin kanssa tulkitsemaan kuljettajan määritelmää siten, että kuljettajan ei tarvitse itse olla ajoneuvossa. Selvitetään liikenteen viranomaisilta lähivuosina vaadittavat toimenpiteet automaation lisääntymiseen liittyen Tavoitteet Tieliikenteen automaatio edistyy nopeasti riippumatta siitä, mitä Suomessa tehdään. Suomessa tulee kansallisesti valmistautua automaation etenemiseen, jotta sitä kyetään hyödyntämään mahdollisimman hyvin ja jotta siihen liittyvät haasteet tunnistetaan. Tähän tulee varata kylliksi resursseja. Pahimmassa tapauksessa kansainvälinen automaation eteneminen ilman Suomen valmistautumista tulee vaikeuttamaan liikkumista heikentämällä liikenteen sujuvuutta ja alentamalla tieverkon kapasiteettia. Automaation kehittymisellä uskotaan olevan valtava potentiaali tieliikenteessä. Kuolemina, loukkaantumisina, ympäristöpäästöinä, rahana, aikasäästöinä tai hyvinvoinnin lisääntymisenä mitaten automaation kehittymisellä uskotaan voitavan saavuttaa enemmän kuin millään muulla yksittäisellä tekijällä. Aiheen moniulotteisuuden vuoksi kattavia tutkimustuloksia ei ole vielä saatavilla. Lähes kaikissa kuolemaan johtaneissa tieliikenneonnettomuuksissa inhimilliset tekijät ovat yksi osasyy onnettomuuteen. Ajamisen automatisoitumisella uskotaan voitavan vähentää näitä inhimillisiä virheitä. Ajamisen automatisoitumisen uskotaan vähentävän polttoaineenkulutusta, pakokaasupäästöjä ja ruuhkia ennakoivamman ajotavan ansiosta. Pitkälle viety automaatio sallisi kuljettajan käyttää matka-aikaa esimerkiksi työntekoon. Kuva 1. Ajamisen automaatio ehkäisee onnettomuuksia, mutta aiheuttaa uudenlaisia onnettomuuksia. Automaatio lisääntyy ja siihen pitää varautua 2 (5) Käsitteitä Taulukko 1. Tieliikenteen automaatioon liittyviä käsitteitä 1. Termi englanniksi Automatic vehicle Autonomous vehicle Suomennos Automaattiajoneuvo, automaattinen ajoneuvo Autonominen ajoneuvo, (itsenäinen ajoneuvo, omaehtoinen ajoneuvo) Connected vehicle Verkottunut ajoneuvo Teleoperated vehicle Teleoperoitu ajoneuvo Cooperative service Yhteistoiminnallinen palvelu Collaborative service Yhteisöllinen palvelu Platooning Letka-ajo, saattueajo Merkitys Ajoneuvo, joka kykenee ainakin osin suoriutumaan ajotehtävästä ilman kuljettajaa Automaattiajoneuvo, joka kykenee suoriutumaan ajotehtävästä ilman kuljettajaa ja ilman yhteyttä muihin ajoneuvoihin tai infrastruktuuriin Ajoneuvo, joka on langattomasti yhteydessä toisiin ajoneuvoihin ja/tai infrastruktuuriin Ajoneuvo, jota operoidaan auton ulkopuolelta langattomasti. Ajoneuvon ei tarvitse olla automaattinen tai autonominen. Palvelu, jonka toteuttamiseksi ajoneuvo/liikkuja ja infrastruktuuri tai ajoneuvot/liikkujat vaihtavat tietoa sähköisesti Palvelu, jonka toteuttamiseksi kaikki tienkäyttäjäryhmät (ajoneuvot, kevyt liikenne ja joukkoliikenteen matkustajat) ja infrastruktuuri ovat yhteydessä toisiinsa (paljon eri osapuolia, joukkoistaminen, ml. tiedon tuotto) Jonossa ajo, jossa jonon ensimmäinen ajoneuvo ohjaa jonoa ja muut seuraavat automaattisesti. Vaatii tyypillisesti erillisen kaistan tai kaistajärjestelyjä. Nykytila Automaation tasot Automaation eri asteiden hahmottamisen helpottamiseksi on kehitelty erilaisia luokitteluja, jotka kuvaavat automaation kehittymistä täysin manuaalisesta ajosta ajoneuvon täysin automatisoituun hallintaan. Tällä hetkellä yleisimmin käytetään SAE Internationalin luokitusta (taulukko 1), jossa automaatio on jaettu kuuteen eri tasoon (0–5). Erityistä huomiota tulee kiinnittää siirryttäessä tason 2 automaatiosta tasolle 3, jolloin vastuu ajamisesta ja ympäristön havainnoinnista siirtyy ajoneuvon järjestelmille ja ihmiskuljettaja toimii vain varajärjestelmänä ajoneuvon automaatiolle. Tasolla kolme ihmiskuljettajan passivoituminen on selkeästi tunnistettu turvallisuusriski tilanteissa, joissa ajoneuvon automaatio olosuhteiden monimutkaisuuden tai vikatilanteen vuoksi palauttaa ohjaus- ja havainnointivastuun kuljettajalle. Innamaa et al. Automaation lisääntymisen vaikutukset tieliikenteessä. Trafin tutkimuksia 1/2015. 1 3 (5) Tason 1 järjestelmiä ovat esimerkiksi ohjausliikkeet automaattisesti tekevä pysäköintiavustin ja automaattisesti ajolinjaa korjaava kaistavahti. Tason 2 järjestelmiä ovat esimerkiksi täysin automaattinen pysäköintiavustin ja samanaikaisesti ajonopeutta, kaistalla pysymistä ja edellä ajavan etäisyyttä säätelevä ruuhkaavustin. Ensimmäisen ja toisen tason järjestelmiä on jo saatavissa joihinkin uusiin autoihin. Kolmannen tason järjestelmät ajavat automaattisesti tietyissä rajatuissa olosuhteissa, esimerkiksi moottoritiellä, kuljettajan kytkiessä järjestelmän päälle. Järjestelmä pyytää kuljettajaa ottamaan ajoneuvon haltuunsa, jos automaatio päättelee tilanteen sitä vaativan. Taulukko 2. Tieliikenteen automaation eri tasot laajasti käytetyn SAE Internationalin luokituksen mukaan 2. Automaation vaikutukset VTT:n tekemässä tutkimuksessa3 arvioitiin automaation lisääntymisen vaikutuksia kirjallisuudessa, konferensseissa ja alan asiantuntijatyöpajoissa esitettyjen tutkimustulosten ja arvioiden pohjalta. Näitä vaikutuksia on kuvattu lyhyesti alla. Ensimmäisessä vaiheessa, kun autoissa on pääasiassa ensimmäisen tason automaatiota, liikennejärjestelmätason vaikutukset ovat pieniä. Liikennekuolemat vähenevät 5–10 % ja nopeusrajoituksia noudatetaan paremmin, mutta ruuhkat saattavat pahentua, koska turvallisuussyistä autojen välinen etäisyys on asetettu varsin pitkäksi automaattisissa järjestelmissä. Infrastruktuurin kustannukset kasvavat, koska automaattiajamisen vaatimukset katujen ja teiden laadulle ovat suhteellisen korkeat; tarvitaan esimerkiksi hyvälaatuiset kaistamerkinnät ja tarkka digitaalinen infrastruktuuri. Tästä syystä automaattiajamisen mahdollistavia tiejaksoja on alussa vähän. Innamaa et al. Automaation lisääntymisen vaikutukset tieliikenteessä. Trafin tutkimuksia 1/2015. 3 Innamaa et al. Automaation lisääntymisen vaikutukset tieliikenteessä. Trafin tutkimuksia 1/2015. 2 4 (5) Kun toisen tason automaatio on vallitsevaa, kaistalla pysymisen tuki estää kohtaamis- ja suistumisonnettomuuksia. Liikennekuolemat vähenevät 10–15 %. Liikenne ruuhkautuu nykyistä pienemmillä liikennemäärillä, koska ajoneuvojen etäisyys toisistaan kasvaa. Toisaalta turvallisuuden paraneminen vähentää niistä johtuvia liikennehäiriöitä ja ruuhkia. Liikenteestä tulee siten ennakoitavampaa, mukavampaa ja ympäristöä säästävämpää. Talvihoidon kustannukset kasvavat, jos teitä pidetään laajasti automaattiajamiseen sopivassa kunnossa. Kun valtaosassa autoista on kolmannen tai neljännen tason automaatiota, autot ajavat pääasiassa samalla nopeudella ja niiden välimatkat ovat lyhyitä. Liikenteen välityskyky kasvaa ja ruuhkat vähenevät. Liikenneturvallisuus paranee huomattavasti, sillä kuolemien on arvioitu vähenevän 40–80 % nykyisestä. Voi kuitenkin tapahtua uuden tyyppisiä automatiikasta johtuvia onnettomuuksia. Liikenne tuottaa entistä vähemmän kielteisiä ympäristövaikutuksia, elleivät kuljetut matkat pitene ja liikennesuorite kasva liikkumisen helppouden myötä. Liikkujan kannalta auton hankkimisesta tulee kuitenkin entistä kalliimpaa. Talvihoidon kustannukset kasvavat. Kolmannen ja neljännen tason automaation turvallisuusvaikutuksien arviointi on varsin epävarmaa. Sää- ja keliolosuhteet voivat vaikuttaa järjestelmien toimivuuteen. Mahdolliset tietoturvapuutteet heikentäisivät turvallisuutta. Jos tekniset järjestelmät eivät toimi oikein, onnettomuudet voivat olla kohtalokkaampia kuin nykyisin, koska autot saattavat kulkea nopeammin ja lähempänä toisiaan. Turvallisuutta saattaa heikentää myös automaatiotason 4 ajoneuvojen valmistaminen kevyistä materiaaleista, joiden törmäyskestävyys ei välttämättä ole nykyautojen luokkaa. Matkustajat voivat vähentää turvavöiden käyttöä tehdessään olonsa mukavaksi turvalliseksi koetussa ympäristössä. Automaation käyttöönottoa rajoittavat tekijät Toukokuussa 2014 liikenne- ja viestintäministeriö tiedotti, että tieliikennelakiin valmistellaan muutosta, joka mahdollistaa ilman kuljettajaa liikkuvat robottiautot rajatulla alueella yleisessä tieliikenteessä. Säädöshankkeen edetessä LVM tuli siihen lopputulokseen, ettei muutoksia lainsäädäntöön toistaiseksi tarvita vaan nykyiset sopimukset ja lait mahdollistavat hyvinkin pitkälle menevät automatisoitujen autojen kokeilut Suomessa. Suomen tieliikennelainsäädäntö perustuu Wienin tieliikennesopimukseen, jonka 8 artiklan mukaan liikkuvalla ajoneuvolla tai ajoneuvoyhdistelmällä tulee olla kuljettaja. Sopimuksessa määrätään lisäksi, että kuljettajan on joka hetki pystyttävä hallitsemaan ajoneuvonsa. Kuljettajaa avustavien järjestelmien käyttöä tämä ei rajoita. Korkeassa tai täydellisessä automaatiossa (tasot 4 - 5) haasteeksi nousevat vastuukysymykset. Yksi mahdollinen ratkaisu on, että kuljettajaksi voidaan tulkita henkilö, joka ei matkusta ajoneuvossa, esimerkiksi automaattiautojen ohjauskeskuksen liikenteenohjaaja. Liikennesäännöistä ja ajoneuvojen teknisistä vaatimuksista sovitaan hyvin pitkälti kansainvälisesti (UNECE), ja Suomikin on aktiivisesti mukana tässä työssä. Asioiden sopiminen kansainvälisellä tasolla on usein vaikeaa ja hidasta, minkä vuoksi vaikuttaminen kansallisten intressien suuntaisesti on erityisen tärkeää. Automaation käyttöönottoa rajoittavat ajoneuvojen ja ympäristön puutteelliset edellytykset kommunikoida sekä karttojen ja väyläinfrastruktuurin puutteet. Esimerkiksi kaistavahti vaatii sitä, että ajoneuvo tunnistaa sen käyttämän ajokaistan. Jotkin muut järjestelmät, kuten ylinopeusvaroitin ja -rajoitin, edellyttävät liikennemerkkien tunnistamista. Tieto liikennevalojen vaiheesta vaatii käytännössä kommunikointia ajoneuvon ja ohjauslaitteen välillä. Automaatio siis vaatii tienpitäjiltä sitä, että liikennemerkit ja tiemerkinnät ovat hyvässä kunnossa ja kansainvälisesti yhdenmukaisia. Samoin tieverkon digitaalisen kuvauksen tulee olla Automaation lisääntyessä turvallisuus, sujuvuus ja ympäristöystävällisyys paranevat mutta kustannukset lisääntyvät 5 (5) niin tarkka, että satelliittipaikannettu ajoneuvo voi seurata tielinjaa myös silloin, kun tien pinta on lumen, jään tai muun aineen peittämä. Automaattisten ajoneuvojen teknologiassa suurin haaste on ympäristönhavainnoinnin kehittyminen sekä teknisesti että taloudellisesti. Teknisesti suurin haaste on kehittää auton tilannetietoisuus sille asteelle, että voidaan olla varmoja sen kyvystä sekä havaita että reagoida oikein kaikkiin liikenneympäristössä esiintyviin tilanteisiin. Taloudellinen haaste on tuottaa tämä kyky niin kustannustehokkaasti, että se olisi kannattavaa autonvalmistajille ja autoilijoiden maksuhalukkuuden puitteissa. Tulevaisuuden näkymiä On arvioitu4, että kolmannen tason automaatiota olisi saatavissa autoihin noin vuodesta 2016 alkaen, ja neljännen tason automaatiota noin vuonna 2020. Täysin automaattisia autoja olisi olemassa aikaisintaan vuonna 2025. Suomessa henkilöautot romutetaan nykyisin keskimäärin noin 20 vuoden iässä. Siten näyttää todennäköiseltä, että Suomessa koetaan pitkä siirtymävaihe, jossa liikenteessä on hyvin eritasoisesti automatisoituja autoja. Automaatio nostaa autojen hintaa, joten se saattaa hidastaa autokannan uusiutumista entisestään. Automaattiajamisen kehittämiseksi Suomen lainsäädännön tulisi sallia ainakin testaustoiminta, muuten järjestelmien kyvystä toimia Suomen olosuhteissa ei saada oikeaa kuvaa. Lisätietoja Trafin yhteyshenkilöt: Anna Schirokoff, johtava asiantuntija, älyliikenne Patrik Söderström, kehityspäällikkö, organisaatioluvat Eetu Pilli-Sihvola, erityisasiantuntija, älyliikenne Automaation lisääntymisen vaikutukset tieliikenteessä. Trafin tutkimuksia 1/2015 Älyä liikenteeseen ja viisautta liikkujille. Toisen sukupolven älystrategia liikenteelle. Liikenne- ja viestintäministeriön ohjelmia ja strategioita 1/2013 LVM käynnistää robottiautot mahdollistavan kokeilun. Liikenne- ja viestintäministeriön tiedote 21.5.2014. Kulmala R. Mitä automaatio edellyttää tienpitäjältä. Esitys Suomen Tieyhdistyksen Väylät ja liikenne -seminaarissa 27.8.2014. 4
© Copyright 2024