Etikettarkiv: RISE Viktoria

Born to Drive

Förra veckan demonstrerades resultaten från forskningsprojektet Born to Drive, där man tagit fram en lösning där bilar kör själv från tillverkningsbanan till uppställningsplats för transport [1].

Bakgrunden är att bilar rangeras väldigt många gånger, runt 25, från det att de tillverkas till att de når slutkunden. Genom att automatisera hela eller delar av dessa kan logistik-kedjan bli både effektivare och säkrare, när de kan parkeras tätare och personal inte behöver befinna sig bland bilar som kör.

Samtidigt innehåller moderna bilar i princip all teknologi som krävs för att (långsamt) köra själva inom fabriksområdet. Born to Drive bygger helt på mjukvara. Systemet innehåller också en trafikledningsfunktion.

Projektet har genomförts av Actia Nordic, Combitech, Consat, Semcon, Trafikverket, RISE Viktoria, Volvo Cars och VTI.

Källor

[1] Ny forskning skapar förarlös logistikkedja, Pressmeddelande RISE 2017-09-15 Länk

Automated Vehicle Symposium 2017

I mitten av juli hölls Automated Vehicle Symposium 2017 i San Francisco med över 1400 besökare. Precis som förra året var det en blandning av representanter från industri, myndigheter, universitet och institut från olika delar av världen som drogs dit. Konferensen innehöll några generella sessioner och flera s.k. break-out sessions där olika ämnen diskuterades i mer detalj. Dessutom fanns det två sessioner med posters – på en av dem visades RISE Viktorias poster med titeln ”External vehicle interfaces for communication with other road users”.

I sin helhet så bjöd konferensen inte på några större överraskningar. Diskussionen var mer riktad mot personbilssidan, men det fanns några inslag om lastbilar. Intressant nog konstaterades det på en av break-out sessionerna att teknologin för automatiserad körning av lastbilar är redo – det är testning och implementering som är utmaningen. Testning och bevisning av säkerhet är ett tydligt bekymmer för många: hur säkert är säkert? Till det hör också osäkerheten kring hur människor kommer att anpassa sitt beteende samt hur datasäkerheten hanteras. Utmaningen som myndigheter står inför är stor, och det blir allt tydligare att regelverket måste utvecklas stegvis. En annan slutsats är att samarbete mellan väletablerade företag och nykomlingar är viktigt, de behöver varandra för att ta adressera utmaningar som automationen för med sig.

Här är några av mina minnesanteckningar från föredrag som jag deltog på. Materialet från dessa och andra presentationer och postrar finns här.

Malcolm Dougherty från California Department of Transportation, förklarade hur hans organisation försöker underlätta utveckling av automatiserade fordon samtidigt som de ser till att en hög nivå av trafiksäkerheten bibehålls. Det är en svår uppgift men med hjälp av en bra dialog med de involverade aktörerna växer organisationens kunskap om den tekniska mognaden, och därmed blir det lättare att veta vad som behöver regleras och hur. Med de nya reglerna som föreslogs i mars skulle det exempelvis bli tillåtet att testa fordon utan någon förare i bilen, något som i princip var uteslutet för 2-3 år sedan.

Maarten Sierhuis från Nissan Research Center Silicon Valley redovisade företagets vision. År 2018 är det automatiserad körning på flerfiliga motorvägar som gäller, sedan följer automatiserad körning i stadstrafik år 2020 men i båda fallen kommer föraren behöva hålla ögonen på vägen. Först därefter kommer automatiserad körning där föraren inte behöver ha ögonen på vägen. Det är viktigt att skapa s.k. Socially Acceptable Autonomy både inne och utanför fordonet. Det innebär i princip att interaktionen mellan automationen och människor i och utanför fordonet måste vara smidig. Men givet att trafiken är komplex är det orealistiskt att tro att automationen kommer att kunna på egen hand hantera alla situationer på ett smidigt sätt. Nissan har därför utvecklat SAM (Seamless Autonomous Mobility) som är starkt inspirerat av ARTCC (Air Route Traffic Control Centers) och som med hjälp av en trafikledare hjälper automationen i krångliga situationer. SAM väntas sättas i operation inom kort.

Gill Pratt från Toyota Research Institute (TRI) pratade om vikten av samarbete och innovation för att åstadkomma tillit till teknologin då acceptansen av olyckor orsakade av teknologin är generellt sätt lågt. I samband med det offentliggjorde han att TRI startar Toyota AI Ventures som kommer möjliggöra för startupföretag att söka stöd för att accelerera sin utveckling. TRI kommer att hjälpa dem att identifiera problem som är värda att lösa samt förse dem med teknikkompetens vid behov. Till en början kommer det finnas 100 miljoner dollar i fonden.

Karl Iagnemma från nuTonomy förklarade att skalbarhet av dagens lösningar och tester av automatiserad fordon är en utmaning. nuTonomy började med att göra tester inom förbestämda geografiska områden i Singapore, och nu håller företaget på att skala upp testningen till andra områden i Singapore och i USA. Men många frågor som berör skalbarhet är obesvarade. Några av dessa inkluderar:

  • Hur mycket simulering och körning krävs det för att validering i ett initialt geografiskt område? Och hur mycket i nästa område?
  • Hur bestäms likheter och skillnader mellan olika geografiska områden så att valideringsarbetet kan reduceras?
  • Vilken trohetsnivå (fidelity) behöver diverse simuleringar ha, och hur påverkar det valet av vilken simulering som tillämpas?

Nidhi Kalra från RAND Corporation påpekade att automatiserade fordon kan medföra stora säkerhetsvinster men också skapa säkerhetsproblem. Just nu finns det ingen beprövad metod för beräkning av säkerhetseffekter av automatiserade fordon. En studie utförd av RAND visar att det inte går att bevisa säkerheten av automatiserade fordon med säkerhet, oavsett hur många körda kilometer som dessa fordon har bakom sig. Det kommer alltid finnas osäkerheter, och aktörerna behöver komma på nya metoder som reducerar dessa. Med så stora osäkerheter är det nästan omöjligt att få regelverken rätt från början. Det handlar om successiv utveckling.

Edwin Nas från den nederländska Ministry of Infrastructure and the Environment talade om hur myndigheter i EU hanterar den tekniska utvecklingen. Han pratade om dagens typgodkännande-system för fordon och hur det behöver vidareutvecklas för att bemöta innovationen i det alltmer förändrande fordonet. I Nederländerna har en vidareutveckling mot prestandabaserade krav föreslagits. I princip innebär det myndigheterna behöver i framtiden beskriva ”vad” som behöver bevisas av berörda aktörer för att säkerställa att ett givet system är säkert att använda snarare än ”hur” detta ska bevisas.

Autonomous vehicle interior design and technology symposium 2017

Den 20-22 juni var det dags för årets upplaga av Autonomous Vehicle Interior Design and Technology Symposium som hölls i Stuttgart. Programmet var fullspäckat med talare från olika företag, institut och universitet. En generell slutsats är att det är mycket forskning och utveckling som pågår inom området, men det är få (om ens några alls) som undersöker långtidseffekter av diverse idéer och koncept som tas fram. Detta kan bero på att det är få automatiserade fordon som är ute i trafiken idag, men också på att det för tillfället saknas metoder och mått som lämpar sig för utvärdering av dessa idéer och koncept. En annan generell slutsats är att alltfler börjat uppmärksamma att dagens prototyper av automatiserade fordon  inte är anpassade för samhällets kanske mest behövande grupper: blinda, rörelsehindrade, äldre, barn.

Nedan följer fler detaljer från föredragen som jag deltog på.

Jag var själv en av talarna och mitt föredrag handlade om hur kommunikation av intentioner kan användas för att öka tilliten till automatiserade fordon. Det är ett koncept som länge använts inom robotiken, där huvudidén är att människan och roboten kommer ha lättare att förstå varandras beteenden om båda två kommunicerar sina intentioner på ett tydligt sätt. Att de kan förstå varandras beteenden gör det lättare för dem att förutsäga varandras handlingar vilket i sig leder till att en tydligare och säkrare samverkan – grundförutsättningar för att människor ska känna tillit till robotar. Resultaten från flera av våra studier inom området (CARS, AIMMIT, AVIP, AIR) tyder på att det här tankesättet kan användas för att skapa tillit till automatiserade fordon. Utmaningen ligger dock i att visa ”lagom” mycket information.

John Tighe från JPA Design pratade om design av flygplan och vad vi kan lära oss av denna när det gäller automatiserade vägfordon. Upplevelsen i flygplan är väldigt avskalad och resenärer har liten information om kontexten (t.ex. är fönstren väldigt små). Det är dock tveksamt om en sådan design skulle fungera för vägfordon. I flygbranschen är flygtillverkarna väldigt osynliga – det är andra egenskaper snarare än flygplansmärket som lockar resenärer. Är tillverkarna av vägfordon på väg mot samma öde?

Frederik Diederichs från Fraunhofer presenterade bland annat en simulatorstudie om tiden som det tar för en förare att återta kontrollen från fordonet vid överraskningssituationer när det krävs snabba reaktioner, som exempelvis inbromsning. Slutsatsen är att det krävs minst 2,5 sekunder att påbörja en inbromsning givet att föraren håller händerna på ratten. Han presenterade också en annan simulatorstudie som utgick från antagandet att det är bra om förarna kan sova medan fordonet framförs automatiskt (nivå 4), för då minskar risken att de drabbas av mikrosömn när de blir tvungna att ta över kontrollen och köra själva (ett problem som är vanligt idag). Studien undersökte om förarnas förmåga att ta över kontrollen och manövrera fordonet (hålla avstånd, byta körfält etc.) förändras beroende på om de varit vakna i 1, 7 eller 15 minuter. Analysen av kvantitativa data visade ingen statistiskt signifikant skillnad, men förarna beskrev att de hade sämst upplevelse 1 minut efter att de vaknat och bäst 7 minuter efter att de vaknat. Från det blev slutsatsen att det är bra med power-naps i bilen så länge föraren vaknar mer än 1 minut innan kontrollövertagandet behöver ske. För att kunna tillgodose detta är det viktigt med system som övervakar föraren.

Derek Viita från Strategy Analytics påpekade att gränssnitt och kommunikation från dagens semi-automatiserade funktioner till föraren är generellt sett av dålig kvalitet och tar inte hänsyn till förarnas behov. Några konkreta exempel baserat på fältstudier: funktionerna informerar inte föraren på ett tillförlitligt sätt om systemfel, det är svårt att förstå informationen snabbt, reglagen är utspridda och otydliga, anslutande trafik upptäcks inte alltid i trafikstockningsscenarier.

Hans Roth från Harman belyste vikten av att designen av framtida bilar behöver återspegla den alltmer föränderliga livsstilen hos användarna. Dagens design av hytten kretsar mycket kring föraren, men framöver behöver designers tänka mycket mer på alla som färdas i fordonet och deras behov.

Frank Flemisch från Fraunhofer FKIE och RWTH Aachen pratade om system resiliance, eller systemets förmåga att på ett säkert sätt hantera icke-normala händelser och återhämta sig efter dessa händelser utan att varken den faktiska eller upplevda säkerheten rubbas. När det gäller fordonsautomation är det viktigt att betrakta fordonet och människan som ett system, och att redan kända teorier och modeller som H-metaforen, situationsmedvetenhet, Swiss Cheese-modell om fel integreras i designen.

Meike Jipp från German Aerospace Centre (DLR) gick in på hur beteendet av automatiserade fordon kommer att påverka beteendet hos andra trafikanter runtomkring. Det finns en risk att fordonens beteende inte återspeglar förväntningarna hos andra trafikanter, och detta i sig kan orsaka frustrationer och leda till säkerhetskritiska incidenter. Denna tes bevisades i en simulatorstudie bestående av fyra simulatorer som gjorde att fyra fordon kunde delta i samma trafiksituation. Tre av dem framfördes manuellt medan den fjärde var automatiserad och kunde kommunicera med trafikljus. Om exempelvis det automatiserade fordonet stannade en stund innan trafiksignalen blev röd eller började rulla en stund innan trafiksignalen blev grön, orsakade det häftiga inbromsningar och frustrationer hos de andra förarna i närheten. Frustrationen mätes både subjektivt och med hjälp av automatisk igenkänning av ansiktsuttryck.

Heinz Abel från Continental pratade om vikten av att ha ett holistiskt angreppsätt för att skapa en bra användarupplevelse och god tillit. Multimodal interaktion mellan fordonet och föraren är viktigt för detta, samt att kontrollöverlämningen är anpassad efter förarens tillgänglighet. För detta är det nödvändigt att ha system som övervakar föraren. Det är också viktigt att systemet är transparent och samarbetar med föraren. Som ett exempel på detta visade Heinz ett gränssnitt för kommandobaserad automatiserad körning som möjliggör för föraren att tala om fordonet sina önskemål som att byta körfält och köra om.

Philip van der Borch från Moog pratade om körsimulatorer och hur de kan optimeras för att skapa tillförlitliga resultat. Han lyfte fram påståendet att många har en uppfattning av att rörelsebaserade simulatorer är bättre än statiska och ökar känsla av realism, men så behöver inte fallet vara. En rörelsebaserad simulator med icke-optimerad rörelsefunktion kan ha motsatt effekt.

Olaf Preissner från Luxoft påpekade att förväntningar, reglering och konkurrenspress från andra industrier ställer nya krav på fordonets användarupplevelser. I stället för status och körglädje kommer komfort och tidsbesparing att vara viktiga. Fordonets gränssnitt och användarupplevelse kommer därmed att bli drivkrafter bakom bilvalet. För att åstadkomma rätt användarupplevelse kommer framtidens fordon behöva ha adaptiva gränssnitt som exempelvis anpassas beroende på om fordonet framförs av föraren eller i automatiserat läge, och om föraren är ensam i fordonet eller åker med en passagerare.

Fabian Chowanetz från J.D. Power presenterade en studie om visar att förarna använder stödsystem som förbättrar deras vy runtom bilen. Andra stödsystem som ligger till grund för automatiserad körning används mindre, vilket skulle kunna innebära att det blir svårt att uppnå stor spridning av automatiserade fordon i framtiden. Studien visar dock att de som fått ordentlig genomgång av systemen hos bilhandlaren är mer benägna att använda dem.

Alexander Eriksson från Southampton University underströk att vi generellt sett fokuserar mycket på den genomsnittliga föraren snarare än helheten. Utifrån en rad studier föreslår han istället ett mer inkluderande angreppssätt. Vidare föreslår han att tillåta förarna att själva anpassa tidsramen för övergången från automatiserat till manuellt läge, och att sensorinformation bör användas för att informera föraren oberoende i vilket läge som fordonet framförs.

Christian Purucker från WIVW pratade om förvirring kring aktuellt automationsläge (mode confusion) utifrån några olika studier som utförts, delvis i körsimulatorer och delvis på testbana. Några av vanliga orsaker bakom förvirringen är att användaren tillskriver mänskliga egenskaper till fordonet och tror att fordonet är mer intelligent än vad det är, att användaren ”överför” kunskaper från ett fordon till annat som inte nödvändigtvis har system som fungerar på samma sätt, att det är otydligt när automationsläget ändras, eller att användaren har fel förväntningar på att olika system är sammankopplade.

Christian Schirp från Kostal presenterade ett koncept för kommandobaserad körning (en idé som Continental också presenterat). Genom att tillåta föraren att påverka fordonets taktiska beslut (körfältsbyte och dylikt) kan föraren känna att hon/han deltar i körningen.

Moritz von Grotthuss från Gestigon belyste vikten av att fordonet är medvetet om vad föraren och passagerarna gör, inte minst för att kunna anpassa passiva säkerhetssystem vid behov. Han presenterade ett system som med hjälp av kamerabilder skapar modeller av kroppen. Detta kan sedan användas för att bedöma vilka aktiviteter som personen i fråga är involverad i. Aktivitetsigenkänning verkar vara något som fordonstillverkarna är intresserade av att göra själva.

Tim Smith från ustwo pratade om utmaningar som automationen måste överkomma för att gynna samhällsgrupper som funktionshindrade, blinda och barn. Det måste vara lätt att sig in och ut ur fordonet, vilket inte är fallet med många av dagens prototyper. Många av de blinda vill känna sig vara i kontroll och inte sitta i passagerarsätet. Barn vägrar gå in i en bil utan sina föräldrar. Då blir det svårt att räkna med att visionen om att automatiserade fordon skjutsar våra barn till skolan kommer att förverkligas om vi inte erbjuder dem den tryggheten de behöver.

Cyriel Diels från Coventry University presenterade en studie om skärmplaceringen och dess relation till åksjuka. Studien undersökte effekten av två olika skärmplaceringar: hög (ungefär i höjd med framrutan, bra periferiseende) och låg (ungefär i höjd med instrumentpanelen, begränsat periferiseende). Testdeltagarna fick utföra en sökuppgift på skärmen medan de färdades i bilen på en utvald väg. Resultaten visar att 80% av 18 testdeltagarna uppvisade något symptom på åksjuka. När skärmen var placerad i höjd med framrutan reducerades symptomen med i snitt 35% , vilket tyder på att skärmplaceringen i automatiserade fordon är en viktig designparameter.

Joscha Wasser från Coventry University och HORIBA MIRA presenterade resultat från sin studie om självkörande bussar och pods. Dessa fordon väntas förbättra mobiliteten för dem som inte kan köra själva, t.ex. funktionshindrade. Men designen av dessa fordon är för tillfället inte anpassad till funktionshindrade. Det är exempelvis svårt att kliva på/av på grund av höjden (vilket stämmer med studien som ustwo presenterade). Dessutom har många av dessa fordon tonade rutor som gör det svårt att se in i fordonet, vilket upplevs obehagligt av många potentiella användare.

Second Road 2 och Heavy Road

Second Road Fas 2 och Heavy Road är två separata men samarbetande VINNOVA / FFI-stödda projekt som under de senaste tre åren har utvecklat nya och förbättrat befintliga processer, metoder och verktyg inom utvalda problemområde kopplade till morgondagens uppkopplade och självkörande fordon. Grundtanken är att inte bara tekniken utan även arbetssätten måste utvecklas. De båda Volvo-bolagen har varit projektkoordinatorer och 11 andra parter har deltagit.

Som avslutning av projekten hölls ett seminarium i Volvos lokaler på Lindholmen den 24 maj. Slutseminariet var en heldagshändelse, som blandade presentationer och demonstrationer för att sprida insikter och resultat från båda projekten. Innehållet i presentationer och demonstrationer kretsade kring seminariets huvudteman modellering, simulering respektive kontinuerlig integration.

De båda projekten har producerat nya och förbättrade metoder och verktyg som gynnar  fordonsutvecklingen. Därmed har flera utmaningar hanterats, men det betyder inte att framtidens behov är tillgodosedda. Därför tas nästa steg i utvecklingen inom de nyligen startade VINNOVA / FFI-stödda projekten Simulation Scenarios och Open Innovation Lab som kommer att löpa under två år.

Vehicle Electronics & Connected Services 2017

Konferensen Elektronik i Fordon i Göteborg arrangerades för 12e gången 9-10 maj, nu under det nya namnet Vehicle Electronics & Connected Services och med samtliga presentationer på engelska. Samtidigt har deltagarantalet ökat från förra årets ca 450 till årets ca 700. Arrangörer var Insight Events Sweden i samverkan med Vehicle ICT Arena på Lindholmen.

Här ett referat av några av presentationerna.

Prof.Dr Thomas Form från Volkswagen gjorde en bra översikt över utmaningarna inom utvecklingen av automatiserade fordon avseende Sense (det finns inga ideala sensorer) –  Plan (man har inte tillgång till all information för att planera rutten) – Act (oklart vilka prestanda som krävs och hur de kan verifieras). Han visade också på skillnaderna i angreppssätt mellan fordonstillverkarnas traditionellt evolutionära ”something everywhere” (SAE nivå 1-4) och teknikföretagens revolutionära ”everything somewhere” (SAE nivå 5). Nu när nästan alla fordonstillverkare ger sig in i mobilitetstjänster så får de också använda sig av det revolutionära angreppssättet.

Dennis Nobelius från Zenuity gjorde ett säljande anförande om företagets koncept med självstyrande team och utveckling av hårdvaru-oberoende lösningar, både avseende förarstödssystem (ADAS) och autonom körning (AD). Man vill också vara öppna mot omvärlden och söker samarbete med såväl innovativa entreprenörsföretag som etablerade teknikföretag. På ett plan i Zenuitys nya kontor på Lindholmen skapar man ihop med Lindholmen Science Park ett ”mobility lab” där externa parter i samverkan med Zenuity kan utveckla sina idéer.

Dr. Peter Phelps från BMW presenterade resultaten från en studie av vad som kan hända i Tyskland när privata resp. delade bilar görs självkörande (studien finns att ladda ner på www.ifmo.de). Man har simulerat två olika scenarier, där 17% resp. 42% av den totala fordonsflottan i Tyskland 2035 är självkörande (på SAE-nivå 4-5).
Simuleringarna visar att körning med privatägda bilar (person*km) kan öka med 2-9%. Med autonoma bilar som man inte behöver hämta eller parkera så kan man vinna tid, speciellt för korta resor. För längre resor är det viktigare att kunna använda tiden till annat än att köra. Men samtidigt visar flera studier att tiden man är villig att spendera i en bil är ca 80 minuter vilket inte verkar ändras över tid (däremot ändras förstås sträckan man hinner på 80 minuter).
Studien pekar också på att ”mobility-on-demand”-system som t.ex. DriveNow och Car2Go kan få en rejäl knuff framåt och bli lönsammare när man inte behöver använda så mycket personal. Idag är inte dessa tjänster lönsamma i mindre, glesare städer men det kan ändras med självkörande bilar. Man skiljer då på ”sharing”, där man delar ägandet men åker själv, och ”pooling”, där man samåker flera personer i samma bil. Med självkörande bilar kan 2% av alla resor i Tyskland bli ”shared” och upp mot 10% ”pooling”. De ökade resandet med mobility-on-demand-tjänster tas från alla andra transportmoder.

Christian Grante från Volvo GTT talade om resan från passiva säkerhetssystem, via dagen aktiva säkerhetssystem till morgondagens automatiserade fordon. Det finns fortfarande mycket kvar att göra inom aktiv säkerhet, t.ex. för att varna för skymda trafikanter eller kollegor på en vägarbetsplats.
Kommersiella fordon i avskilda områden, ”siter”, kan vara lågt hängande frukter som kan ge viktiga kunskaper för automation, från manövrering, lastning och lossning till hela lastterminaler. Man testar också självkörande lastbilar i Bolidengruvan – en speciell utmaning då det inte finns GPS utan man får laserskanna gruvan, men också då det finns annan trafik i gruvan. Samtidigt finns det stora vinster att göra i ökad produktivitet – nära en dubblering är möjlig.
På motorvägar finns vinster att göra med lastbilar i konvojkörning, men den funktionella säkerheten är en utmaning, främst med positionering eftersom det är mycket farligt när en lastbil kör av vägen. Att verifiera funktionell säkerhet för dessa fordonssystem med traditionell provning är inte realistiskt, skulle kräva miljontals bilar.

Jonas Nilsson från Zenuity beskrev säkerhetsutmaningar med (helt) autonoma bilar och vad som krävs för att bygga en säker självkörande bil.En utmaning är att även om en stor del av olyckorna idag beror på människor, så är det fortfarande människan väldigt duktig: dels går det statistiskt väldigt många körtimmar/körsträcka innan en allvarlig olycka uppstår, dels krävs det många olika sensorer i bilen för att ersätta människans sinnen, och sensorerna ger inte heller alltid 100% information – de missar objekt eller ser ”spöken”.En annan utmaning är hur man ska hantera eventuella problem som systemet inte klarar, när man inte kan lita på att föraren kommer att kunna ta tillbaka kontrollen (kan sova eller ha blivit sjuk).
En tredje utmaning är att säkerställa att fordonet faktiskt kan följa den beräknade banan, även i en kritisk situation och med störningar t.ex. i form av sidvind eller väghinder.
Jonas tog också upp det berömda etikproblemet kallat  ”the trolley problem” – hur ska ett system designas för att hantera valsituationer där man antingen kör på ett eller ett annat objekt. Grundtanken är att först göra allt för att undvika att hamna i sådana situationer, och sedan om en sådan situation ändå uppstår, bara göra undvikande manövrer om de är helt säkra; i annat fall minska konsekvenserna genom t.ex. att bromsa.

Robert Falck från Einride berättade om företagets lösning på att omforma transportbranschen, för sänkta kostnader och minskade utsläpp. Grundtanken är att det egentligen inte behövs en förare för att transportera gods från A till B. Deras självkörande, eldrivna ”T-pods” ihop med laddstationer ger en systemlösning som bygger på befintlig teknologi för automatiserad körning,  aktuell batterikapacitet och uppkoppling med 4G/5G. Man siktar på att köra i max. laglig hastighet, dvs. 80 km/h.
Första tillämpningen kommer att bli transporter mellan Göteborg och Helsingborg och ska stå klar 2020. Kapaciteten kommer att vara 2 miljoner pallar per år och ha en investeringskostnad på 250 miljoner kr. Einride som systemutvecklare kommer inte att tillverka T-pods eller laddstationer själva utan har ett nätverk av samarbetspartners.Egen kommentar
Det var kanske inte så mycket nytt som presenterades på konferensen men den gav ändå en bra överblick om vad som pågår. Man får en mer nyanserad bild av hur långt utvecklingen kommit. Flera av presentatörerna visade också en stor öppenhet om sin utveckling.Även om det verkar helt logiskt idag, vem skulle för bara några år sedan ha trott att:

  • Volvo PV släpper kärnverksamheten, utveckling av aktiv säkerhet, till ett externt bolag?
  • Porsche utvecklar snabbladdinfrastruktur till sina kommande sportelbilar?
  • BMW sysslar med eldrivna  automatiserade bilpoolstjänster?
  • Biltillverkarna ser sig som mjukvaruföretag?
  • Ett nytt svenskt lastbilsföretag skulle etableras?

En tydlig trend var annars att många företag passade på att tala om att man rekryterar. Tydligast hos Zenuity med lockande beskrivningar av sitt interna arbetssätt, men också rakt uttalat av andra.

Fördelar även med en liten andel automatiserade fordon

En grupp forskare vid University of Illinois har gjort en studie som visar att även en liten andel automatiserade fordon i trafiken skulle kunna göra stor skillnad vad det gäller trafikstockningar [1].

Deras experiment, som utförts på en testbana, visar att det räcker med att ca 5% av fordonen är automatiserade för att eliminera trafikstockningar som uppstår på grund av ojämnheter i mänsklig körning, s.k. stop-and-go-vågor. Dessutom kan en bränslebesparing på ungefär 40 % uppnås. Detta tack vare smart harmonisering av hastigheten hos automatiserade fordon.

Experimentet utfördes i Arizona och gick ut på att låta en automatiserad bil köra bland 20 manuellt framförda bilar.

Egen kommentar

För ett par år sedan gjorde vi på RISE Viktoria en liknande studie i en trafiksimulator. Vi simulerade trafiken på en infartsled till Göteborg. Våra resultat pekar i samma riktning som studien ovan.

Källor

[1] Arbogast, C., Phys.org. Experiments show that a few self-driving cars can dramatically improve traffic flow. 2017-05-09 Länk

Mer dynamiska regelverk och godkännandeprocesser

I en ny upplaga av IEEE Intelligent Systems Expert Opinion skriver två forskare från Carnegie Mellon University att dagens processer för säkerhetsvalidering och godkännande av fordon är dåligt lämpade för autonoma system [1]. Dessa processer fokuserar nämligen mestadels på prestandautvärdering av mekaniska system i fordonen och på licensering av förare, vilket inte räcker till för system baserade på artificiell intelligens.

De påpekar också att riktlinjerna för automatiserade fordon som nyligen föreslagits av det amerikanska departementet för transport är ett exempel på traditionell reglering. Dessa riktlinjer är otillräckliga för testning och godkännande av autonoma system med alltmer föränderliga egenskaper.

Istället föreslår de en mer dynamisk godkännandeprocess som kan hantera och följa upp systemuppdateringar och förändringar som sker efter att systemet blivit godkänt. Det är en process som liknar dagens process för godkännande av läkemedel och medicinsk utrustning som tillämpas av den amerikanska myndigheten för reglering av läkemedel och livsmedel (Food and Drug Administration).

En sådan process skulle i princip delas upp i tre steg. Den skulle inledas med tester i simulatorer för att undersöka hur systemen hanterar olika trafik-, ljus- och väderförhållanden. När en viss prestandanivå uppnåtts, skulle nästa steg inledas med tränade användare på testbanor och i vissa miljöer i verklig trafik. Lyckade försök i dessa miljöer skulle då leda till övervakade tester i verklig trafik, och ytterligare lättnader i restriktioner skulle införas allteftersom prestandamål uppfylls.

Egen kommentar

Transportstyrelsen och RISE Viktoria adresserar också det här ämnet i ett pågående forskningsprojekt.

Källor

[1] Carnegie Mellon University. Model Driverless Car Regulations After Drug Approval Process, AI Ethics Experts Argue. 2017-01-26 Länk

GCDC 2016: Tävlingen avgjord

28-29 maj var det dags för Grand Cooperative Driving Challenge (GCDC) 2016. Det var fem år sedan första GCDC anordnades av TNO i Holland på testmotorvägen A270 mellan Eindhoven och Helmond i Holland.

Tio lag från Lettland, Spanien, Frankrike, Tyskland, Holland och Sverige deltog i tävlingen som handlade om tre scenarion för kooperativ och automatiserad körning.

I tävlingen använde fordon exempel på nästa generations kommunikationsprotokoll för kooperativ körning som bl.a. möjliggör förhandling mellan fordon. Fordonen utförde till exempel automatiskt filbyte på motorväg som föregicks av förhandling för att fordonen skulle bestämma vilket fordon som skulle öppna en lucka för vilket. Det andra scenariot gick ut på att köra igenom en T-korsning utan trafikljus, fordonen förhandlade om vilket fordon som skulle passera som första, andra och tredje fordon genom korsningen.

Det tredje scenariot handlade om att utryckningsfordon, med hjälp av kommunikation och HMI i andra uppkopplade fordon skulle kunna begära i vilken fil de vill ha fri väg när de är under utryckning.

Vinnare i tävlingen var studenter från Högskolan i Halmstad som tävlade med en Volvo S60, på andra plats kom Team AnnieWay från KIT Karlsruhe som tävlade med en personbil från Mercedes och på tredje plats placerade sig KTH som tävlade med en lastbil från Scania.

GCDC 2016 arrangerades inom FP7-projektet i-GAME där TNO, TU/e (Techniche Universitet Eindhoven) från Holland, Idiada från Spanien och Viktoria Swedish ICT.

Här finns senaste nyheterna från GCDC2016 länk: https://twitter.com/hashtag/gcdc2016

Egen kommentar

De svenska lagen som deltog i GCDC 2016 arbetade tillsammans med stöd från SAFER inom projektet CoAct, en fortsättning på det projekt som ledde Högskolan i Halmstad, Chalmers och KTH till placering 2,3 och 4 i GCDC 2011.

Elektronik i Fordon 2016

Skrivet av Azra Habibovic och Johan Wedlin

Konferensen Elektronik i Fordon arrangerades för elfte gången den 11-12 maj i Göteborg. Sedan förra året hade den växt betydligt, från ca 330 till ca 450 deltagare från en bredare krets än tidigare. Men fortfarande domineras den av deltagare från den svenska fordonsindustrin.

Förutom drygt 40 presentationer var det också en paneldebatt på ämnet ”En ny leverantörsindustri med många möjligheter”.

Konferensens andra dag var uppdelad i fem spår och vi bevakade inte allt men här är i alla fall en sammanfattning.

Dan Gunnarsson från BMW inledde konferensen med att prata om trender:

  • Ökande komplexitet och kortare ledtider kräver nya strukturer i utveckling och dokumentation av elektronik och mjukvara.
  • Nya spelare som Tesla, Google och Apple förändrar spelreglerna i en allt högre innovationshastighet.
  • För att möta de ökande kundkraven krävs ett revolutionärt angreppssätt. Man måste reducera traditionen, ”legacy”, så mycket som möjligt.
  • Förändring av affärsmodeller från att sälja bilar till att sälja tjänster, som BMWs DriveNow, ParkNow, ChargeNow och Connected Mobility Cloud.
Tekniska förändringar är bland annat:
  • Från fail safe till fail operational – en stor förändring av både elarkitektur och utvecklingsprocess.
  • Från flash updates till remote updates.
  • Från Local processing of sensor data till Big Data.
  • Från signal-based communication till Service and IP-based communication (Ethernet).

Jonny Andersson och Viktor Kaznov från Scania pratade om utmaningarna vid automatisering av tunga fordon, speciellt när man går från nivå 3 till nivå 4 enligt SAE-skalan, då man inte längre kan räkna med att falla tillbaka på föraren att ta över om något problem uppstår. Utmaningarna är betydligt större för tunga fordon, bland annat pga. den annorlunda fordonsdynamiken (längre bromssträckor, vältningsrisk etc).

För att säkra att produkterna har lång livslängd krävs inkrementell utveckling dvs. att man tar tillvara på de erfarenheter som finns – alltså att bevara ”legacy”.

Peter Bardenfelth-Hansen från Tesla Motors berättade om Teslas resa så här långt.

Tesla grundades för 13 år sedan – samma tidsperiod som då New York-trafiken övergick från dominerad av hästar till enbart bilar.

Företagets uttalade uppdrag är att accelerera världens omställning till hållbara transporter. Alla de idag ca 14000 anställda lever efter detta. Hos Tesla är det mycket högt tempo – som att hoppa på en trampkvarn i full fart och försöka hålla masken. Man gör i princip 4 års arbete på ett.

En anledning till att andra biltillverkare inte gör eldrivna högprestandabilar är att de i så fall skulle kannibalisera på sina andra, ICE-drivna bilar. Tesla är accelerator och ju fler andra tillverkare som gör elfordon, desto bättre går det för Tesla.

När man började rekrytera personal så var det, utom på utvecklingssidan, bara möjligt att få jobb hos Tesla om man inte tidigare hade arbetat i bilbranschen. Man ville ha människor med nytt perspektiv och inte få in ”legacy” = så här brukar man göra i fordonsindustrin.

Man har ett kundfokuserat angreppssätt, vilket innebär snabba produktändringar inkl. ”over the air”-uppdateringar och också en snabb köp-process där man i princip eliminerat återförsäljarledet – kunderna beställer bilen på nätet.

Teknikutvecklingen går fort så även kostnaderna minskar snabbt. Insikt om detta har lett till strategin att börja med att lansera en sportbil (Tesla Roadster), därefter dyra lyxbilar (Model S och Model X) för att först därefter komma med bilar för högvolym (Model 3).

I 4 generationer har vi lärt oss att ta bilen till bensinstationen. Att lära sig att ladda bilen tar tid. Ett sätt att minska räckviddsoron är Teslas snabbladdningsstationer, men för vardagsbruk är det bäst med hemmaladdning.

Martin Hiller från Volvo Cars pratade om kommunikationsbehov i automatiserade bilar. Han, liksom några andra föreläsare, lyfte fram vikten av Ethernet. Det har möjliggjort betydligt större bredband jämfört med andra nätverk som CAN och Flexray, något som är av stor betydelse för signalbehandlingen.

Martin pratade också om hur kravet på processorer har förändrats. Från generella CPU (centralenheter) till en kombination av GPU (grafikenheter), DSP (signalbehandlingsenheter) och ASIC (applikations-specifika enheter).

Synkronisering av olika enheter, inom och mellan fordon, är också viktigt att säkerställa. Ett klockfel på tio ms kan innebära 20 cm fel i positionering vid 70 km/h hastighet, hundra ms 2 meter.

Automatiserad körning för också med sig mycket större krav på redundans på olika systemnivåer från sensorer till hårdvara, kommunikation, fordonsreglering (inkl. ställdon) och kraftförsörjning. För att uppnå detta kommer styrenheterna i Drive Me-bilarna att vara ihopkopplade i form av distribuerad stjärntopologi (distributed star topology). På det viset säkerställs att de mest vitala delarna av systemet fungerar och klarar av att stanna bilen på ett säkert sätt även när en eller flera delar av systemet slutar fungera.

Henrik Lind från Volvo Cars pratade också redundans med fokus på objektdetektering. För att uppnå hög redundans i Drive Me-bilarna kommer det finnas upp till tre sensorer som detekterar samma objekt. Följaktligen är antalet sensorer stort, och paketering av dessa sensorer är en tydlig utmaning.

Teststräckan som valts för projektet är relativt enkel, vilket är ingen slump direkt: valideringsmetoder är inte klara ännu, och en lösning är att förenkla förutsättningarna. För att vara på säkra sidan kommer bilarna att lämna kontrollen över till föraren i god tid innan korsningar och trafikljus.

Detektering av små objekt som exempelvis råttor och harar på vägen är en utmaning, speciellt på långa avstånd. En annan utmaning kopplad till detta är hur bilen ska hantera sådana objekt – ska den väja eller köra över dem? Just nu finns det inga konkreta svar, men utvecklingen går framåt både på sensor- och på algoritmsidan.

Eftersom Drive Me är ett forskningsprojekt kommer bilarna att utrustas med datainspelningsenheter och på det viset möjliggöra vidareutveckling av systemet. Det handlar om stora datamängder och troligtvis kommer data behöva laddas ner varannan månad.

En fråga som lyftes fram från publiken var om förarna kommer kunna ta över kontrollen när som helst. Troligtvis kommer detta styras av regler och bestämmelser på internationell nivå.

Annie Rydström, också från Volvo Cars, pratade om användarupplevelsen vid automatiserad körning och hur man säkerställer att användarna litar på automatiserade fordon och upplever dem säkra och behagliga.

Hon nämnde tre olika metoder som Volvo Cars använder för att adressera detta. Utvärdering i körsimulatorer är en sådan metod. Den är applicerbar för exempelvis utvärdering av användbarheten av ett gränssnitt, men för att studera tillit och liknande faktorer behövs andra angreppssätt. Wizard of Oz-metodiken för testbanor, där förarna tror att de använder en automatiserad bil som inte nödvändigtvis är automatiserad, kan delvis ge svar på sådana frågor. För att studera detta fullt ut behöver fälttester utföras. Beteendeförändringar hos förarna är speciellt intressanta att studera när det gäller förarstödsystem och automatiserad körning, något som man i princip kommer åt endast via fälttester.

Azra Habibovic från Viktoria Swedish ICT gav en överblick av pågående aktiviteter inom området runt om i världen. Hon förklarade att det finns två tydliga utvecklingstrender:

  • evolutionär (automationsgraden ökar successivt, ratten är kvar i fordonet)
  • revolutionär (helt automatiserad körning direkt, det finns ingen ratt i fordonet)

Just nu har dessa två trender flera gemensamma nämnare: fokus ligger på utvalda trafikmiljöer och hastigheter, på bra vägar, ljus, och goda väderförhållanden. Aktörerna som arbetar efter den evolutionära principen fokuserar framförallt på motorvägskörning och parkeringsmanövrar, medan aktörerna som följer den revolutionära principen fokuserar på stadskörning och lägre hastigheter.

Inom ramen för den evolutionära principen är interaktionen mellan förare och det automatiserade fordonet en tydlig utmaning. Aktörerna på den revolutionära sidan möts däremot av flera tekniska utmaningar då det inte finns någon förare som kan ta över kontrollen om systemet fallerar.

På personbilssidan kan man säga att alla väletablerade tillverkare arbetar efter den evolutionära principen och att nya aktörer som Google, EasyMile och Navya satsar på den revolutionära principen. På lastbilssidan tillämpas den evolutionära principen för allmänna vägar (typiskt konvojkörning/platooning) medan den revolutionära tillämpas på inhägnade områden (typiskt gruvor).

Azra presenterade också några ”hot topics” inom området:

  • Detaljerade 3D kartor
  • Detektering
  • Situationsmedvetenhet
  • Trafiksäkerhet och hur man säkerställer den
  • Datasäkerhet
  • Sociala interaktioner
  • Lagar och regler

Slutligen påpekade hon att samverkan och samarbeten mellan aktörer och mellan olika typer av aktörer ökar. Dessutom vill många samhällen satsa på automatiserade fordon för att de ser att det kan förbättra samhällena, t.ex. med färre parkeringsplatser och med bättre mobilitet för människor och varor.

Kooperativ ruttplanering

En ny studie från MIT visar att stora vinster skulle kunna göras om alla förare var villiga att ta en rutt som inte nödvändigtvis är optimerad just för dem utan på kollektiv nivå [1]. Om vissa förare skulle acceptera en rutt som är upp till 7 minuter längre än den kortaste rutten skulle man i vissa städer kunna uppnå en övergripande trängselreducering på runt 30 %. Vinster kan dock göras redan vid 2 minuter längre rutt.

Studien är baserad på en simulering av trafikförhållanden i fem städer: Boston, San Francisco, Rio de Janeiro, Lissabon och Porto. Miljarder anonymiserade mobiltelefoner har använts för att spåra pendlare under morgonrusningen. Varje simulerad pendlare gör vad verkliga pendlare gör: försöker ta sig hemifrån till arbetet så snabbt och effektivt som möjligt. Det är just ”snabbt och effektivt” som studien försökt variera.

Slutsatsen är att även små beteendeförändringar skulle kunna resultera i stora förändringar i trafiken. Detta skulle bli ännu mer påtagligt om bilarna kunde köra sig själva. Tekniken som krävs för att uppnå kooperativ ruttplanering finns redan: de flesta är uppkopplade, antingen via bärbara enheter som mobiltelefoner eller via integrerad kommunikation i bilen.

Egen kommentar

Vi på Viktoria har för några år sedan gjort en liknande simulering för en vägsträcka i Göteborg [2, 3]. Där kunde vi se att kooperativ hastighetsharmonisering för fordon på två anslutande vägar resulterar i reducerad bränsleförbrukning, ökad medelhastighet på hela sträckan och därmed även kortare restid för de fordon som använde hastighetsharmoniseringen. Fordon utan tekniken fick samma restid, men deras hastighetsvariationer var fortsatt hög och därför kunde vi inte se någon minskad bränsleförbrukning för dessa fordon.

Källor

[1] Çolak, S., Lima, A., González M. C., Nature Communications. Understanding congested travel in urban areas. 2016-03-15 Länk

[2] Englund, C., Chen, L., & Voronov, A. (2014). Cooperative speed harmonization for efficient road utilization. In A. Vinel (Ed.), Nets4Cars.

[3] Shih Yang, L., Vinel, A., Englund, C., & Chen, L. (2014). Adaptive Wavelength Adjustment (AWLA) for Cooperative Speed Harmonization. In VNC.