Kategoriarkiv: Miljöpåverkan

Miljöpåverkan av Robotaxi

I en nyligen publicerad studie har forskare från University of Wisconsin-Madison i USA undersökt till vilken grad man kan förvänta sig att användare skiftar till självkörande mobilitetslösningar, vilken påverkan det här skiftet kan ha på miljön, och till vilken grad miljöpåverkan kan ändras med tillämpning av eldrivna självkörande mobilitetslösningar [1, 2].

Bland de 614 som svarat på enkäten visade det sig att 31% skulle skifta till robotaxitjänst och att de som skiftar för det mesta är personer som inte reser med privatägda fordon idag, dvs. att robotaxi tävlar främst med annan form av kollektivtrafik.

Gällande miljöpåverkan gjorde forskarna analyser utifrån fem aspekter: energikonsumtion, växthusgasutsläpp, partikelutsläpp, svavelutsläpp och kväveoxidutsläpp. Forskarna räknade fram miljöpåverkan som produkten av antal procent som kommer använda robotaxi och faktorvärden ifrån GREET modellen (en livscykelsmodell finansierad av Argonne National Laboratory). För ovannämnda miljöeffekter fick man fram en ökning på: energikonsumtion (5,9%), växthusgasutsläpp (5,7%), partikelutsläpp (6,8%), svavelutsläpp (6,8%) och kväveoxidutsläpp (5,7%). Att åka buss är miljövänligare än (icke-eldrivna) robotaxi, och det är en av faktorerna till dessa resultat.

Slutligen räknar forskarna fram att dessa effekter kan undvikas med tillämpning av eldrivna robotaxi beroende på hur elen är producerad och tillämpningsgraden av eldrivna robotaxi. Notera att man i analysen inte tagit hänsyn till miljöpåverkan av batteritillverkning och tillverkning av annan utrustning i fordonet, utan man fokuserat endast på användningsfasen av fordonen.

Källor

[1] Phys.org. Institute of Physics. The environmental trade-offs of autonomous vehicles. 2021-05-18 Länk

[2] W. Kontar., S. Ahn., A. Hicks., Environmental Research Letters. Autonomous vehicle adoption: use phase environmental implications. 2021-05-18 Länk

PAV: Planning for Autonomous Vehicles

PAV, eller på engelska Planning for Autonomous Vehicles, är ett relativt nytt projekt som syftar till att stimulera upptagningen av eldrivna, delade autonoma fordon i samhället genom att utveckla strategier för grön transport och fysisk planering som tar sådana fordon i beaktandet.

Projektet involverar fyra lokala transportmyndigheter från Storbritannien, Tyskland, Nederländerna och Sverige, samt fyra universitet och fyra nätverksorganisationer. Från Sverige är det Varbergskommun och Högskolan i Halmstad som deltar. Projektet finansieras av Interreg North Sea Region Programme. 

Här kan ni höra mer om det hela, och blir ni ännu mer nyfikna kan ni besöka projektets hemsida här.  

Avvägning mellan automation och eldrift

Idag finns det teser att vikt, beräkningsbelastning, sensorbelastning och eventuellt större dragkraft kan öka energianvändningen för automatiserade eldrivna fordon i förhållande till eldrivna fordon som framförs manuellt, även om denna ökning kan kompenseras av jämnare körning. 

En grupp forskare från Carnegie Mellon University har med hjälp av en simuleringsstudie visat resultat som är i linje med detta: automatisering kan komma att minska elbilens räckvidd med 5–10% för körning utanför tätbebyggda områden och med 10–15% för körning inom tätbebyggda områden.  

Utanför tätbebyggda områden påverkas räckvidden starkt av sensordrag. I tätbebyggda områden beror förlusterna däremot på beräkningsbelastning. Effekten av automatisering på batteriets livslängd är försumbar. 

Enligt forskarna är dessa resultat ”optimistiska” och förlusterna inte så oöverkomligt stora. Men för att säkerställa att automatiserade fordon kan vara eldrivna bör tillverkarna implementera energieffektiva datorer och aerodynamiska sensorer.

Egen kommentar

Det här är en utmaning som jag tror att tillverkarna är väl medvetna om. Många av dem har arbetat hårt under de senaste 2-3 åren med att integrera sensorer, eller skapa lämpliga ”takboxar” med sensorer. Lika så arbetar man hårt med att optimera beräkningar samt skapa energisnåla processorer. Men visst kan man fråga sig om det kommer vara enklare att lösa detta för de som har designat nya självkörande fordon från scratch? I vilket fall som helst så tycker jag att det borde vara en självklarhet att självkörande fordon ska vara eldrivna. 

Källor

[1] Mohan et al., 2020. Nature Energy. Trade-offs between automation and light vehicle electrification. 2020-06-29 Länk

Miljöpåverkan av autonoma och uppkopplade fordon

I en nyligen publicerad vetenskaplig artikel ges en överblick över studier genomförda de senaste 10 åren med fokus på miljökonsekvenserna som förväntas i samband med introduktionen av uppkopplade och autonoma fordon [1].

Det finns två typer av studier som ingår i denna kartläggning. Den första typen använder sig av slutsatser om hur uppkopplade och autonoma fordon samt eldrivna fordon kommer att förändra bränsleförbrukningen, gasutsläpp, etc. Den andra typen använder sig av matematiska ramverk och tillgängliga data för att påvisa kvalitativa resultat.

I dessa studier hittades 11 faktorer som påverkade uppkopplade och autonoma fordons miljöpåverkan baserat på om det relaterade till fordonet, vägnätet eller användaren. Bland de faktorer som nämns ingår fordonsstorlek eller design, rutt, konsumentens val och penetrationsnivåer.

Källa

[1] Kopelias, P., Demiridi, E., Vogiatzis, K., Skabardonis, A. and Zafiropoulou, V.(2020). Connected & autonomous vehicles – Environmental impacts – A review. Länk

Autonoma fordon som trafikledare

Forskare på UC Berkeley utvecklar ett trafikledningssystem baserat på maskinlärning för att automatiserade, semi-automatiserade och manuellt framförda fordon effektivt ska kunna dela på vägrummet. Flow, som det nya systemet kallas, ska kunna hantera stora trafikmängder mer effektivt än ett traditionellt ledningssystem utan stöd av AI [1] [2].

I Flow kan automatiserade fordon använda data från närliggande fordon och infrastruktur för att skapa ett bättre trafikflöde, och på så sätt kan dessa fordon bli trafikledare. De kan exempelvis undvika flaskhalsar genom att tidigt känna igen mönster som kan skapa problem och automatiskt anpassa hastigheten så att dessa undviks. Vissa forskare hävdar att endast 4-5% av fordonen behöver ha denna funktionalitet för att få en positiv effekt.

Systemet är moln-baserat och open source för att förenkla vidareutveckling från andra forskare och utvecklare.

Egen kommentar

På RISE gjorde vi ett projekt för ett tag sedan där vi simulerade ”cooperative speed harmonization” för att öka flödet på E6 mellan Olskroksmotet och Gullbergsvass i norrgående färdriktning där det ofta bildas köer. Resultaten visar också att redan med 5% av uppkopplade fordon som använder funktionen så ökade flödet genom Tingstadstunneln [3].

Källor

[1] Turning Autonomous Cars into Traffic Managers, Machine Design. Länk

[2] Flow på github. Länk

[3] Englund, Cristofer, Lei Chen, and Alexey Voronov. ”Cooperative speed harmonization for efficient road utilization.” 2014 7th International Workshop on Communication Technologies for Vehicles (Nets4Cars-Fall). IEEE, 2014. Länk

Drive Me: Automation, olycksrisker och trängsel

Drive Me, som är ett Vinnova och FFI finansierat projekt där Trafikverket och Volvo Cars Corporation varit samarbetspartners, har nu publicerat två rapporter: ADEST och ADFE. Den förstnämnda behandlar frågor kring autonom körning relaterat till hållbara transporter och den sistnämnda belyser frågor kring autonom körning och energieffektivitet [1].

Trafikverkets medverkan är nu avslutad med dessa två publikationer och slutsatserna från deras insats visar på om flera intressanta prognoser. Fyra arbetspaket har ingått i projekten: testprober, trafiksäkerhet, trafikflöde och energieffektivitet. Intressant för undersökningarna i dessa projekt är att man använt naturalistiska testdata från en 30 km lång provsträcka i Göteborg (ringleden) med hastighetsgränser 70km/h och 80km/h. Fordonen som använts begränsades kapacitetsmässigt till att köra automatiserat med övervakning, där automatiserad körning som funktion endast var tillgänglig under vissa trafikförhållanden. Beslutet för att inte använda så kallad oövervakad automation togs av säkerhetsskäl. Notera att trafikförhållandena för undersökningarna var goda och beskrivs som torrt väglag, bra väder och bra väderförhållanden. 

I studierna användes data från verklig körning, data från olyckor och incidenter och trafiksimuleringar.

Några av slutsatserna från projekten är bl.a att en 20% ökning av autonoma fordon på vägarna visas kunna minska olycksrisker men samtidigt försämra trängseln i trafiken. Anledningen till försämring av trängseln är att autonoma fordon är mindre effektiva i att lösa upp köer än mänskliga förare. Det här innebär att trots förbättrad energieffektivitet med autonoma fordon i körningen så ser man samtidigt även en försämring i energiförbrukning genom ökad köer. 

Trots de nackdelar som tas upp i artiklarna så lyder slutsatsen att stora säkerhetsfördelar kan förväntas med ökning av automatiserade fordon. 

Egen kommentar

Det är intressant att man kommer till slutsatsen att fler AV’n leder till försämrade kö-tillstånd i trafiken. Det här togs även upp i artikeln vi skrev om förra veckan från MIT [2], men där man även tog hänsyn till att kollektivtrafiken automatiseras, vilket bör skapa en mer komplicerad uträkning. Sedan är frågan också beroende på till vilken utsträckning folk väljer kollektivtrafik med autonoma fordon, eller autonoma personbilar (utan samåkning) i framtiden.

Källor

[1] Ökad automation minskar olycksrisken men kan öka köerna, Trafikverket 2019-11-27 Länk

[2] MIT Energy Initiative. 2019. Insights into Future Mobility. Cambridge, MA: MIT Energy Initiative Länk

Drive Sweden Forum 2019

I går 12 september gick årets Drive Sweden Forum av stapeln med ca 270 deltagare. Drive Sweden är ju ett av 17 strategiska innovationsprogram (SIP) som finansieras av Vinnova, FORMAS och Energimyndigheten. Lindholmen Science Park är värdorganisation med Sofie Vennersten som programledare och Jan Hellåker som ordförande och har mer än 120 partners från 13 länder – 4 nya medlemmar presenterades på konferensen. Programmet blir alltmer internationellt, med samverkan såväl i EU- finansiering som gemensamma projekt. Man har också nu en person i Silicon Valley och har samarbete med Singapore.

Drive Sweden finansierar lite mer banbrytande projekt inom hållbar mobilitet, som exempelvis KOMPIS, LIMA och KRABAT. Man ger också ut nyhetsbrevet Smart Mobility samt har ett antal andra aktiviteter. Man gör nu ett omtag och lanserar en ny struktur, med delarna Society Planning, Digital Infrastructure, Policy Development, Business Models och Public Engagement, med fokus på såväl person- som godstransporter. Man har nu en öppen utlysning Innovationer för ett digitaliserat och automatiserat transportsystem för människor och gods som stänger 5 november.

Här korta sammanfattningar från några av konferensens föredrag.

David Green från Lynk & Co pratade om företagets vision att förändra mobilitet med hjälp av digitalisering för att ge en bättre kundupplevelse. För detta krävs samverkan med externa parter och man har skapat en öppen samverkansplattform colab.lynkco.com.

Ulrik Janusson och Marie Bemler från Scania visade några framtida möjliga scenarios för digitalisering inom godstransporter. Två viktiga parametrar är öppenhet i delning av data och hur mycket klimatfrågan slår igenom.

Hur kan man samverka med allmänheten när man designar framtida mobilitetstjänster och därmed nå en bättre acceptans för till exempel självkörande fordon? Detta har Vaike Fors från Högskolan i Halmstad studerat. En lärdom är att man måste gå bortom att bara titta se ”användare” och ”stadsinvånare” till att se alla som människor med olika behov, kunskaper och värderingar.

Våra kollegor Kent Eric Lång och Håkan Burden från RISE Viktoria berättade om policy-labbprojektet PLATT som tittar på möjliga strategier för att underlätta för självkörande fordon även från nya aktörer. En viktig strategi är att kunna bygga förtroende, trust, istället för tidigare typgodkännande-rutiner. Projektet är snart slut och man söker nu nya initiativ runt policy-utveckling.

Samtidigt måste samhället kunna hantera både att skapa goda näringslivsförutsättningar för ny teknologi och också bibehålla och förbättra säkerheten i trafikmiljön och därmed bygga förtroende, vilket Anna Fridén från KOMET, Kommittén för teknologiskt innovation och etik som den svenska regeringen tillsatt, berättade om.

Stefan Myhrberg från Ericsson talade om digital infrastruktur för automatiserade fordon, där man bland annat etablerat Drive Sweden Innovation Cloud, där Drive Sweden-medlemmar kan lagra och dela data från fordon, infrastruktur, parkeringsplatser, kameror etc. 5G är då en möjliggörare för att tillräckligt snabbt hantera de stora datamängderna som krävs när många enheter blir uppkopplade.

Olof Johansson från Trafikverket visade en ny färdplan för ett uppkopplat och automatiserat vägsystem. Färdplanen har identifierat 20 åtgärder i 4 kluster: Ökad kunskap om automatiseringens effekter (t.ex. tester och demonstrationer), Effektivt utnyttjande av kapacitet (t.ex. MaaS), Hållbart och säkert transportsystem genom digitalisering (t.ex. miljözoner) och Nya planeringsstöd för ökad användbarhet (t.ex. simuleringsmodeller). Nästa steg är att implementera åtgärderna. Suzanne Andersson från Trafikkontoret i Göteborg pratade om några utmaningar som då uppstår för samhällsplanerarna, som att städer utvecklas långsamt och man måste ta hänsyn till kommungränser.

En svårighet är att hitta och välja rätt affärsmodell för nya mobilitetslösningar. Rami Darwish från KTH berättade om ett affärsmodell-labb som man jobbar med inom ITRL ihop med Sustainable Innovation. I en paneldiskussion med Li Höglund från SnappCar, Stina Wärn från Folksam, Ulf Hammarberg från DHL och Mikael Rönnholm från CEVT, ledd av Roland Elander från Sustainable innovation, diskuterades detta. En nyckel är att lyssna till användarna och att vara beredd att göra snabba ändringar. Data från fordon och tjänster är också viktiga informationskällor. Men informationen måste då skyddas från intrång. Även regelverken måste kunna anpassas snabbt, med elsparkcyklar som ett aktuellt exempel. E-handel är ett annat område där affärsmodellerna behöver anpassas att bli både mer hållbara men ändå lönsamma. För industrin behöver affärsmodeller och leverantörskedjor också bli mer öppna att inkludera även lösningar från små entreprenörsföretag. Utvecklingen går både fortare och långsammare, beroende på område, än vad många tror. Man måste alltså jobba både kort- och långsiktigt.

Martin Svensson från AI Innovation of Sweden pratade om AI i det framtida transportsystemet, på komponent-, system- och samhällsnivå. Det finns stora möjligheter men mycket återstår att göra. Mats Nordlund från Zenuityvisade exempel på hur de använder AI och maskininlärning i sin verksamhet.

Joakim Jonsson från Volvo Bussar berättade om arbetet med autonoma stadsbussar som är kopplat till KRABAT-projektet. Man kan inte börja med att köra helt autonomt utan har identifierat 3 möjliga användningsfall: hållplatskörning, busståg och rangering i bussdepå. Se filmen nedan.

Bränsleförbrukning i fordon med ACC

En grupp forskare från amerikanska National Renewable Energy Laboratory (NREL) och Volvo Cars har publicerat en ny studie benämnd An Automated Vehicle Fuel Economy Benefits Framework Using Real-World Travel and Traffic Data [1]. Precis som titeln indikerar handlar studien om kvantifiering av bränsleförbrukningen i automatiserade fordon, eller rättare sagt i fordon med adaptiv farthållare (ACC). 

Studien har nämligen tagit fram ett utvärderingsramverk och tillämpat det på data genererad av Volvobilar med och utan ACC. Själva datasetet omfattar ca 18 500 resor insamlade i Göteborg gjorda av Volvo Cars anställda och deras familjemedlemmar som kör liknande Volvobilar. 

Slutsatsen är att användningen av ACC resulterade i en minskning av bränsleförbrukningen på 5-7%.

Källa:

[1] NREL. News Release: NREL/Volvo Partnership Demonstrates Approach to Quantify Automated Vehicle Fuel Savings. 2019-07-16 Länk

Stadsutveckling

Elektrifierade och självkörande taxiflottor skulle kunna minska koldioxidutsläppen med 87% jämfört med idag enligt en studie från University of Michigan [1].

Därför är det också lovande att nio svenska städer – Enköping, Göteborg, Järfälla, Lund, Malmö, Stockholm, Umeå, Uppsala och Växjö – nu får miljonstöd för att snabba på klimatomställningen [2]

Källor:

[1] Charles Kamper: Decarbonizing travel in cities with electrified autonomous taxis, PhysOrg 2019-07-17 Länk

[2] Nio städer får miljonstöd för att snabba på klimatomställningen, MyNewsDesk 2019-07-08 Länk

Ljusföroreningar

För närvarande står gatu- och parkeringsbelysning för cirka 90% av all utomhusbelysning i den industrialiserade världen. Ungefär 2% av all energi som används i EU går åt för detta, och fordonsstrålkastare förbrukar ca 3% av fordonets bränsle. Mycket av denna energi är bortkastad och orsakar ljusföreoreningar som har negativ effekt för både djur och människor. 

En grupp forskare från Delft University of Technology föreslår i en nyligen publicerad artikel att automatiserade fordon bör utformas för att minska ljusföroreningar i städer [1].

Förslaget baseras på en moralisk bedömning av automatiserade fordon med följande två argument:

  • Automatiserade fordon är en teknik under utveckling, vilket innebär att designen av både fordonen och den omgivande infrastrukturen är öppen. Design för värden (design for values) är en väg framåt. Enligt den bör man sträva efter att införliva etiska och moraliska värden under utvecklingsfasen av den nya tekniken. 
  • Nattbelysning bör vara ett självklart värde som tas med i beaktandet under utvecklingsfasen av automatiserade fordon. En betydlig minskning av ljusföroreningar och en bättre balans mellan ljus och mörker kan uppnås genom utformning av framtida automatiserade fordon. 

Studien exemplifierar problematiken och hur dessa två argument kan tillämpas i två fallstudier, parkeringsplatser och motorvägar. 

Summa samarium:At the least, autonomous vehicles should be designed to reduce the adverse effects of light pollution. More radically, they can strive to create darker nights and play a role in re-imagining urban nightscapes.

Egen kommentar

Möjligheterna med automation är oändliga. Själv tycker jag att det är intressant att man släpper det ständigt diskuterade moraliska trolley-dilemmat och visar på att det finns fler viktiga etiska och moraliska frågor att ta hänsyn till. 

Något annat intressant i sammanhanget är hur ljusföroreningar skulle påverkas av de nya visuella externa fordonsgränssnitt som föreslagits av flera aktörer för att stödja samspelet mellan automatiserade fordon och andra trafikanter. Kan vinsten med dessa gränssnitt i termer av tillit och säkerhet övervinna de negativa effekterna i termer av ljusföroreningar? 

Källor

[1] Stone et al., Science and engineering ethics. Driving in the Dark: Designing Autonomous Vehicles for Reducing Light Pollution. 2019-03-22 Länk