Alla inlägg av Johan Wedlin

Utvärdering av potentialen med konvojkörande lastbilar

American Transport Research Institute, ATRI, har presenterat en forskningsrapport [1] där man studerat potentialen med konvojkörande lastbilar, kopplat till den första fasen av projektet Driver-Assistive Truck Platooning, DATP, där man använder s.k. kooperativ ACC med två lastbilar som utbyter information. De viktigaste resultaten är:

  • Den första lastbilen kan spara upp mot 5 % bränsle medan en följande lastbil kan spara dubbelt så mycket, upp mot 10 %.
  • Det är framförallt stora flottor med lastbilar i linjetrafik och som kör långa sträckor – över 80 svenska mil – som vinner mest på konvojsystem. Det är också de som kan göra investeringar med längre återbetalningstid.
  • Lastbilskonvojerna påverkar inte trafikflödet negativt, och kan förbättra trafikflödet vid en marknadspenetration på 60 %.
  • Det verkar vara möjligt att ”ad hoc” hitta lastbilar att konvojköra med.

I nästa fas kommer man bland annat att genomföra tester för att studera ett antal förar-relaterade faktorer som behov av utbildning och hur förarna upplever konvojkörning.

Egen kommentar

Detta är i huvudsak en teoretisk studie med bland annat simuleringar, men man har utgått från verkliga insamlade data från amerikanska lastbilar.

Källor

[1] New Research Assesses Potential for Driver-Assistive Truck Platooning, ATRI 2015-05-27 Länk

KAK uppmanar Sverige att vara pådrivande

Kungliga Automobil Klubbens, KAK, Expertråd uppmanar i en debattartikel [1] svenska politiker, försäkringsbolag och ansvariga myndigheter att på allvar börja ta ett grepp om de frågeställningar som autonoma fordon skapar. Det är viktigt att det sker en samordning mellan länder skriver man, och att Sverige bör vara pådrivande. Utvecklingen har redan kommit långt och det räcker inte längre att bara avvakta utan nu krävs handling.

Man lyfter fram 3 viktiga frågeställningar som man bör ta tag i:

1. Ny körkortsutbildning och separata körfält för olika typer av fordon. En blandning av dagens bilar, delvis automatiserade och helt autonoma bilar kommer att finnas under en lång övergångsfas. Detta innebär en stor utmaning för trafiksystemet då dessa olika typer av fordon ska samexistera och interagera. Möjligheten att införa olika körkortsutbildningar för olika typer av fordon, beroende på graden av automatisering, bör utredas. Dessutom bör möjligheten till olika körfält för olika sorter av fordon undersökas, så att onödiga motsättningar mellan olika typer av trafikanter undviks.

2. Ansvarsfrågan måste klarläggas. I en bil där en dator styr körningen blir frågan om vem som bär ansvaret vid en olycka komplicerad. Detta kan kräva en helt ny typ av lagstiftning och denna bör också harmoniseras med andra länder. Kanske kan kravet på att föraren alltid måste kunna ta över kontrollen av fordonet bli en lösning på ansvarsfrågan.

3. Föraren bör hållas aktiv. Tekniken är i grunden bara ett hjälpmedel som ska vara i människans tjänst – inte tvärtom. Det finns en risk att mänskligheten, i sin iver att skapa effektiva system, rationaliserar bort sig självt. Det är inte rimligt att människan bara blir en passiv övervakare av maskiner som utför allt jobb. Vi människor mår bra av att aktivera våra hjärnor med arbetsuppgifter. Rationaliserar vi bort oss själva riskerar vi att bli helt passiva och steget att återta kommandot över ett fordon i en krissituation försvåras. I stället borde vi sträva efter en utveckling där människa och maskin samverkar för att uppnå bästa möjliga trafiksäkerhet.

Egen kommentar

Sverige har stora möjligheter att genomföra test-piloter typ Drive me, vilket borde kunna lägga grunden för att också vara pådrivande i internationella sammanhang så som KAK förespråkar. Om det är just dessa förslag som ska drivas eller om övriga svenska aktörer har andra uppfattningar kan man fundera över. Det viktigaste är säkert ändå att inte bara vänta och se.

Källor

[1] ”Självkörande bilar ställer nya krav på alla i trafiken”, DN Debatt 2015-05-23 Länk

Självkörande bilar kan minska bilförsäljningen med 40%

Enligt Barclays Plc så kan den amerikanska bilmarknaden minska med ca 40 % under de närmaste 25 åren [1], vilket i sin tur kommer att slå hårt mot främst volymtillverkare som GM och Ford. Orsakerna är att många familjer kommer att gå från att äga två till en bil och att de självkörande bilarna kommer att användas betydligt mer.

Detta innebär att samtidigt som marknaden för teknologin bakom självkörande fordon kommer att booma och sådana bilar stå för ungefär 25 % av världsmarknaden 2035, så kommer också den totala bilmarknaden att minska. Man jämför med när bilen kom och då minskade antalet hästar dramatiskt. Ett liknande paradigmskifte kan nu stå för dörren och mobilitet i stora städer omdefinieras från enskilt bilägande.

Man förutser fyra framtida fordonskategorier: vanliga manuellt körda bilar i tjänsteärenden eller på landsbygden, autonoma familjebilar som delas av medlemmarna i en familj, autonoma delade bilar som man beställer ungefär som en taxi och autonoma samåkningsfordon typ bussar. Enligt rapporten kan delade bilar ersätta mellan 9 och 18 vanliga bilar. Självgående taxibilar kan också bli betydligt billigare för användaren än dagens.

Egen kommentar

Analysen gäller amerikanska förhållanden där flerbilshushåll är vanliga. Frågan för bilindustrin är om automatiseringsfunktionen bara blir ett nytt köpargument eller om det blir ett större skifte mot att man köper tjänsten mobilitet istället för en bil, framförallt en andrabil.

Det florerar många siffror på hur många enskilt ägda bilar som en delad bil kan ersätta, från 2,5 till 40. Det finns nog ett behov av att gräva mer i detta.

Källor

[1] The Detroit News 2015-05-19: Driverless cars may cut auto sales by 40%, analyst says Länk

Zoox utvecklar självkörande taxibilar baserade på KTHs forskningsbil

Det australiensiska startupföretaget Zoox håller på att utveckla helt självkörande taxibilar i Kalifornien, enligt IEEE Spectrum [1].

Zooxs vision är att utveckla en snygg, modernistisk, deluxe eldriven taxibil där fyra passagerare kan sitta vända mot varandra. Bilen kallas Zoox L4 och är av automatiseringsgrad 4 enligt NHTSAs klassificering. Till skillnad från konkurrerande taxibilar, exempelvis från Google och Nissan, är dess fram- och bakdel likadana så att den kan köra i båda riktningar utan att behöva vända om. Den har inga vindrutor, ratt eller bromspedal. Den är baserad på Research Concept Vehicle (RCV), ett forskningsfordon utvecklat vid KTH i Stockholm som köpts av Zoox, med hjul som kan styras, rullas, bromsas och lutas oberoende av varandra.

Zoox förhoppning är att ha en körbar prototyp i slutet av nästa år, anpassa den för allmänna vägar under 2019 och sedan påbörja taxikörningar i en solig stad som Las Vegas under 2020.

Egen kommentar

Det återstår att se om Zoox lyckas uppnå sin vision och om självkörande taxi slår igenom på riktigt. Givet att det är flera företag som jobbar med sådana taxibilar kan man ana att de blir en del av våra framtida transportsystem. Nu är det extra spännande eftersom svensk innovation ligger bakom en av dessa. Ni kan hitta mer information om KTHs innovativa RCV bil här, medan mer information om Zoox återfinns i Nyhetsbrev 60.

Källor

Freightliners självkörning i Nevada

Freightliner, som ägs av Daimler, har påbörjat utvärdering av automatiserade lastbilar på allmänna vägar i Nevada i USA [1]. Det är första gången som sådan testning tillåts för lastbilar.

Lastbilen kallas Inspiration Truck och kan med hjälp av s.k. Highway Pilot köra själv på motorvägar. Konceptet är till en stor del baserat på Mercedes-Benz koncept Future Truck 2025 som presenterades i slutet av förra året. Själva teknologin härstammar från Mercedes personbilar som sedan anpassats för lastbilar.

Highway Pilot aktiveras av föraren och efter det regleras hastighet, bromsning och styrning av lastbilen. Den håller koll på hastighetsbegränsningen, reglerar avståndet till framförvarande fordon och använder stop-and-go-funktionen under rusningstid. Den kan dock inte utföra omkörningar, filbyten eller lämna motorvägen själv. Föraren kan avaktivera Highway Pilot manuellt och ta över manövreringskontrollen när som helst. Om fordonet inte längre kan köra själv, t.ex. på grund av vägarbeten eller dåliga ljus och väderförhållanden, uppmanas föraren i god tid att återta kontrollen.

En annan egenskap som Inspiration Truck har är att den kan kommunicera med andra lastbilar, vilket möjliggör kolonnkörning (platooning). Just nu finns det dock bara två lastbilar tillgängliga för testning.

Egen kommentar

Det handlar om amerikanska highways som inte nödvändigtvis motsvarar svenska motorvägar.

Här kan ni se hur Inspiration Truck fungerar i grova drag.

https://youtu.be/uhKmKug7DXM

Källor

[1] O’Kane, S., The Verge. This is the first road-legal big rig that can drive itself. 2015-05-06 Länk

Automotive Steering Technology 2015

Konferensen Automotive Steering Technology i Berlin samlar årligen runt 100 deltagare med expertis inom styrning av fordon, från såväl fordonstillverkare som leverantörsindustrin samt även från institut och akademi.

Styrningsbranschen fokuserar i dagsläget framförallt på elstyrservo, men liksom andra systemområden så försöker man även utveckla och sälja avancerade produkter som kan ge tilläggsvolymer med bra lönsamhet. Exempel på sådana är Steer-by-Wire och olika varianter av reglerad styrning – Volvo Trucks Volvo Dynamic Steering (Jean Claude van Damme kommer ni ihåg) är väl det mest kända exemplet. BMW har i flera år haft s.k. Active Front Steering och Ford visade i år upp vad man kallar Adaptive Steering, ett system inbyggt i ratten som kan lägga till/dra ifrån rattvinkel i förhållande till rattaxeln, vilket till exempel kan göra att man inte behöver vrida ratten så mycket vid manövrering. Samtidigt kan en reglerbar elstyrservo vara användbar som styraktivator, till exempel för automatiserade fordon.

Samtidigt verkar man känna sig tveksam inför automatiserade fordon – man har länge konkurrerat med att skapa en bra styrkänsla och just det argumentet minskar ju med ökande automatisering. Däremot så ökar kraven på redundans och kvalitetssäkring för den nedre delen av styrsystemet.

Själv höll jag en presentation om att man för att klara framtidens utmaningar bör modularisera fordonsreglersystemen i smarta aktivatorer, smarta sensorer och styrenheter i en väldefinierad och standardiserad elarkitektur – ungefär som telekomindustrin gör. Jag fick nickande medhåll från framförallt fordonstillverkarna medan de stora systemleverantörerna istället direkt undrade vad de då skulle leva på i framtiden när sådana moduler blir mycket mer transparenta och jämförbara. Dagens affärsmodell bygger mycket på att allt är integrerat och kräver mycket anpassningsarbete.

Ett oväntat intressant föredrag handlade om vad man gör inom jordbrukssektorn. Genom att noggrant kunna styra och reglera jordbruksmaskiner kan man förbättra produktiviteten. Exempelvis kan man gödsla och bespruta bara exakt de delar av jorden som behövs, och man kan också köra ut på åkrarna även på vintern om man har förberett spår, men då måste maskinen kunna hålla kurs inom ca 2 cm vilket kräver automatisk styrning och differentiell GPS (GNSS). Detta har man redan implementerat! Ytterligare kostnadsbesparingar hägrar om man kan ta bort förarhytten, som står för ungefär 40 % av maskinens kostnad.

Elektronik i Fordon 2015

22-23 april hölls årets Elektronik i Fordon i Svenska Mässan, Göteborg, med ca 330 deltagare. Första dagens program var gemensamt medan andra dagen var uppdelad i spåren Elektronik & arkitektur, Säkerhet, Transmission & drivlina, Tunga fordon samt Test & validering. Automatisering av fordon fanns med i samtliga delar, mer eller mindre.

Flera presentationer behandlade automatisering med fokus på uppkoppling. Redan idag är de flesta lastbilar i Europa uppkopplade på något sätt, även om de ännu inte delar data med varandra så mycket. Uppkoppling och delning av data möjliggör nya tjänster men skapar också utmaningar för företagen i att hitta lämpliga affärsmodeller. Fordonstillverkarna funderar också på hur mycket de ska öppna upp sig och t.ex. ge tredjepartsutvecklare tillgång till insamlade data. Nya aktörer kommer, frågan är hur mycket man vill hjälpa dem.

Annars fokuserar lastbilssidan mycket på konvojkörning, eller ”platooning”. Tanken är att minska bränsleförbrukningen genom att köra lastbilarna nära efter varandra och få aerodynamiska vinster. Eftersom bränslekostnaden utgör ungefär 40 % av den totala kostnaden för ett åkeri så finns det pengar att spara. Dagens förare gör också detta manuellt och kortare stunder. Med automatisering så skulle man kunna köra med kortare avstånd och längre tid. Om bilarna samtidigt är uppkopplade kan man göra funktionen bättre, bland annat genom att planeringshorisonten flyttas längre bort. Men samtidigt så känner förarna tveksamhet, när de tappar sikt och tvingas förlita sig på ett system. Ofta har man valt chaufförsyrket för att känna sig fri. Ett annat potentiellt problem som nämndes var att bilarna tvingas till frekventa inbromsningar om man ligger nära varandra, vilket leder till energiförluster som äter upp en del av de aerodynamiska vinsterna.

På systemsidan handlar det mycket om att kunna samla in och hantera stora mängder data. Inte minst videoströmmar från kameror kräver mycket bandbredd och dagens fordonsinterna kommunikationsbussar kommer kanske inte att räcka till.

Alla funktioner behöver inte nya sensorer. Volvo Cars visade en lågfriktionsvarning som bygger på information från befintliga källor inklusive informationsutbyte med såväl väghållare, myndigheter som andra fordon. Samma princip kan användas även för andra funktioner som t.ex. att varna för utryckningsfordon och ge information vart man ska styra för att ge dem fri väg, koordinera vävning vid trafikmot eller i framtiden koordinera automatiserade fordon. Den här typen av system brukar kallas kooperativa informations- och kommunikationssystem eller C-ITS. Konvojkörning med uppkopplade och samverkande fordon som nämndes ovan hör också dit.

En annan fråga som togs upp var hur man ska kunna verifiera och validera självkörande fordon. Att köra fältprov skulle kräva att man köra miljardtals km vilket inte är genomförbart. Ett alternativt koncept som studeras är att istället försöka identifiera kritiska situationer från bland annat olycksdatabaser och fältprov och därefter simulera dessa för att se hur det tekniska systemet hanterar dem. Simuleringarna kan då blanda verkliga inspelade data med simulerade så att man till exempel kan lägga till en simulerad älg. Man kan sedan göra snabba mjukvarujusteringar och testa igen. Problemet här blir istället att veta att man hittat tillräckligt många kritiska situationer.

Hur önskvärda automatiserade fordon är och hur man kan ta reda på det har adresserat inom forskningsprojektet MODAS. Drivkrafterna är säkerhet, bekvämlighet, effektivitet och miljövänlighet. Men för att få ut de positiva effekterna krävs användare och system i samverkan. Om man till exempel inte känner tillit till systemet så slappnar man inte av och använder tiden till annat. Undersökningar man gjort visar att det är ungefär lika mellan människor som är positiva till automatisering och de som är skeptiska och vill ha kontroll och köra själva. Bland annat hörde majoriteten av lastbilsförarna till den senare gruppen.

Något annat som diskuterats är vikten av skalbarhet. Det är viktigt att sensorer och tillhörande mjukvara är uppbyggda på ett sätt som möjliggör att de lätt kan anpassas till olika typer av fordon. Ett avancerat kamerasystem som används i premiumbilar ska exempelvis på ett enkelt sätt kunna konfigureras om för en billigare bil.

Man visade också studier av elmotorer i elfordon som kan användas som aktuatorer för aktiv säkerhet. Eftersom elmotorerna har betydligt snabbare respons än förbränningsmotorer och dessutom har god reglerbarhet så kan man till exempel använda dem för att gasa på eller flytta bilen framåt vid risk för en kollision bakifrån.

Ett annat ämne som togs upp i flera föredrag var informationssäkerhet och standarden för funktionell säkerhet (ISO 26262). Man måste kunna säkerställa att den avancerade tekniken i automatiserade fordon alltid uppför sig som det ska och att den lyckas hantera oförutsedda händelser, både i och utanför fordonet. ISO 26262 är inte utvecklad med detta i åtanke och för närvarande är dess begränsningar ganska okända.

Slutligen kan vi också nämna att ett nytt projekt kallat COPPLAR har annonserats. Projektet är för närvarande under uppstart och kommer involvera flera parter, däribland Chalmers. Det går ut på att utveckla teknik för automatiserad körning i stadsmiljö, som utöver bilbaserade sensorer involverar trådlös kommunikation (V2X). Två bilar kommer att utrustas med den utvecklade tekniken som sedan ska utvärderas på testanläggningen AstaZero.

Automatiserade transporter ett av fem nya strategiska innovationsprogram

VINNOVA, Energimyndigheten och Formas meddelade igår [1] att man satsar gemensamt 430 miljoner fram till 2018 kronor på fem nya innovationsprogram, varav ett är automatiserade transporter, som kommer att ledas av Lindholmen Science Park [2] med Jan Hellåker som programledare och Catharina Elmsäter-Svärd som styrgruppsordförande.

Visionen för detta s.k. SIP är att Sverige ska positioneras som ledare inom automatiserade transportsystem, bidra till att uppnå de transportpolitiska målen och underlätta en utveckling av ett hållbart Sverige. Inom SIPet ska genomföras insatser för forskning och innovation, bland annat genom öppna utlysningar där företag, lärosäten och andra aktörer kan söka medel för forskning och innovation inom området.

Den än så länge preliminära offentliga finansieringen för programmet är 2 miljoner kr 2015 och därefter 20 miljoner kr per år 2016-2018, totalt 62 miljoner. Till detta kommer annan finansiering från övriga intressenter.

Strategiska innovationsprogram är en långsiktig satsning och kan vara upp till 12 år. De kommer att utvärderas vart tredje år utifrån ledarskap, resultat samt måluppfyllelse.

Källor

[1] 430 miljoner kronor för ett hållbart och konkurrenskraftigt Sverige, VINNOVA 2015-04-21 Länk

[2] Svensk kraftsamling för smarta städer, hållbara transporter och framtidens jobb, Lindholmen Science Park 2015-04-21 Länk

Inspiration: NASAs rymdfordon

Alltsedan månbilen har NASA utvecklat ett flertal fordon för användning på främmande himlakroppar som t.ex. Mars, och då förstås är de fjärrstyrda eller helt autonoma. Enligt The Blaze [1] så har man nu utvecklat en Modular Robotic Vehicle som kan köras manuellt, fjärrstyrt eller helt autonomt. Fordonet har individuella modulära ”hjulhörn” som kan snurras 360 grader vilket ger en extremt god manövrerbarhet. Det är eldrivet och man har lagt mycket stort fokus på funktionssäkerheten så att bilen inte bara fungerar utan också är säker att använda även vid fel. Som namnet antyder är den modulärt uppbyggd, har drive-by-wire och utvecklad för att kunna köras i extrem terräng.

Videon nedan visar bilens manöverförmåga.

Källor

[1] Liz Klimas: Everyone Is Jumping on the Driverless Car Bandwagon These Days and So Has NASA, The Blaze 2015-04-14 Länk

Kunderna gillar uppkopplade och säkra bilar men också självkörande

Trendsättarna bland bilkunder, ”Leading Edge Consumers”, LEC, gillar att köra bil och ny teknologi, skriver Auto Connected Car News [1]. Marknadsundersökningsföretaget GfK har studerat attityderna hos 5 800 bilkunder i Brasilien, Tyskland, Ryssland, Storbritannien, USA och Kina. Både de och vanliga bilkunder har tillfrågats om vad de tycker om ett antal nya teknologier. Båda grupperna tyckte bäst om:

  • Säkerhetssystem med kameror och fordon-till-fordon-kommunikation
  • Datauppföljning för både service och olycksdata (typ svart låda)
  • Underhållningssystem
  • Autonoma fordon – 81 % av LEC-gruppen mot 66 % av vanliga bilkunder

LEC-gruppen lockades dessutom av röstkontroll, wi-fi-uppkoppling och information t.ex. om lediga parkeringsplatser.

Källor

[1] Bryan Jonston: Connected car most-wanted tech features to make people happy: voice control, Wi-Fi & safety, Auto Connected Car News 2015-04-14 Länk