Etikettarkiv: VTI

Konferenser, Lagstiftning och regelverk, Samverkan människa - maskin, Sensorer, Tester och demonstrationer

Sammanfattning av IV2015

Det stora fokuset för konferensen var autonoma fordon och teknologier för bl.a. navigering och att känna igen hinder, vägskyltar och trafikljus. Även teknologier för att känna igen beteende och rörelser hos andra fordon och oskyddade trafikanter presenterades.

Chris Gerdes från Stanford University, som vi omnämnde i nyhetsbrev 110, gav en presentation om sin forskning på Stanford där de bl.a. adresserar frågan: ”Ska ett automatiserat fordon köra som en människa eller som en robot?”. För att svara på frågan lät de en tävlingsförare tävla mot sitt autonoma fordon ”Shelly”. Tävlingsföraren fick köra ”Shelly” på en tävlingsbana och därefter fick ”Shelly” köra själv. Resultatmässigt blev det väldigt jämt och mellantiderna visade att de båda förarna körde om varandra flera gånger under banan. Men de båda förarna hade olika strategier i sin körstil. ”Shelly” var mer riskbenägen och hade bättre bromsteknik och därmed högre hastighet i kurvorna. De hade också olika strategier i att välja spår, ibland valde ett ”Shelly” snabbare spår, ibland den mänskliga föraren. Men den mänskliga föraren var bättre på att anpassa sig till banans utformning och kunde ta genvägar utanför banan eftersom ”Shelly” var programmerad att hålla sig på banan.

Slutsatsen från seminariet är att det finns mängder av dilemman som måste hanteras av den automatiserade bilen, exempelvis hur regler ska följas eller om regler måste göras om för att kunna följas av automatiserade fordon. En annan viktig egenskap som måste uppfyllas för automatiserade fordon för att de ska uppfattas som pålitliga, är att de måste kunna kommunicera med sin omgivning om vad de gör och varför.

Ryan Eustice, från University of Michigan i Ann Arbour, gav en överblick över deras forskning kring automatiserade fordon. I samarbete med bl.a. Ford har de utvecklat helt självkörande bilar med olika teknologier t.ex. 3D lasersensorer från Velodyne och stereokamerateknik. De framhåller och visar att sensor fusion mellan GPS, radar, lidar och (stereo-) kamera är att föredra för att uppnå bra kännedom om omgivningen[1].

Ryan Eustice presenterade också en ny testbana för uppkopplade och automatiserade fordon som kommer invigas 20 juli vid University of Michigan i Ann Arbour, MCity [2]. Testbanan har kulissbyggnader för att kunna utföra tester i stadsmiljö, den har flera olika typer av vägar med olika friktion och kurvor med olika radie, rondeller och tunnlar. Det finns också trafikljus, gatljus, övergångsställen, filmarkeringar, cykelvägar, trottoarer. Allt som behövs för att utveckla och testa uppkopplade och automatiserade fordon.

Hyundai visar självkörande fordon

Om Toyota var tongivande den första dagen på konferensen så tog Hyundai över den rollen under resten av konferensen, med flera föredrag kring autonoma fordon och sensorsystem för positionering och navigering [3,4]. De demonstrerade också fem automatiserade fordon med integrerade funktioner såsom lane-keeping, car-following, V2X kommunikation och kooperativ nödbroms.

Hyundai är också det företag som talat mest om kooperativa system. De presenterade också några områden som behövde mer forskningsfokus:

  • Verifiering av trafiksäkerhet för automatiserade fordon
  • Interaktion mellan fordon och förare för att uppnå ömsesidig förståelse för intentioner och prestanda
  • Kommunikationssäkerhet och skydd mot cyberattacker

Ett par svenska artiklar

Vi på Viktoria Swedish ICT presenterade två artiklar på konferensen. Ett arbete presenterades i samarbete med Trafikverket och handlade om att koordinera fordon med farligt gods så att de inte ska befinna sig nära varandra på vägar som är extra känsliga för olyckor, t.ex. tunnlar eller broar. Arbetet gick ut på att ge fordon (automatiserade eller manuella) hastighetsrekommendationer så att de anländer till den känsliga vägsträckan med ett förutbestämt säkerhetsavstånd [5].

Den andra artikeln presenterades av Högskolan i Halmstad där även VTI och Viktoria Swedish ICT deltog som författare. Denna artikel handlade om dimensioner inom automatiserad och kooperativa fordon. Det är välkänt att både NHTSA i USA och VDA i Europa har delat in automationen i olika nivåer. Denna artikel handlade om hur även samarbetet mellan fordon kan delas in i olika nivåer [6].

Slutkommentar

Det var en spännande konferens med många bra talare med intressanta presentationer som i de allra flesta fall direkt relaterade till automatiserade fordon.

Nästa år går konferensen 19-22 juni på Lindholmen Science Park i Göteborg. Sista dag för att skicka in bidrag dit är 8 januari 2016.

Källor

[1] Enric Galceran, Ryan M. Eustice, and Edwin Olson, Toward Integrated Motion Planning and Control using Potential Fields and Torque-based Steering Actuation for Autonomous Driving, 2015 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV) June 28 – July 1, 2015. COEX, Seoul, Korea

[2] MCity, Länk

[3] Dongwook Kim, Taeyoung Chung and Kyongsu Yi, Lane Map Building and Localization for Automated Driving Using 2D Laser Rangefinder, 2015 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV) June 28 – July 1, 2015. COEX, Seoul, Korea

[4] Yonghwan Jeong, Kyuwon Kim, Beomjun Kim, Jihyun Yoon, Hyokjin Chong, Bongchul Ko and Kyongsu Yi, Vehicle Sensor and Actuator Fault Detection Algorithm for Automated Vehicles , 2015 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV) June 28 – July 1, 2015. COEX, Seoul, Korea

[5] Lei Chen, Azra Habibovic, Cristofer Englund, Alexey Voronovand Anders Lindgren Walter, Coordinating dangerous goods vehicles: C-ITS applications for safe road tunnels, 2015 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV) June 28 – July 1, 2015. COEX, Seoul, Korea

[6] Maytheewat Aramrattana, Tony Larsson, Jonas Jansson, and Cristofer Englund, Dimensions of Cooperative Driving, ITS and Automation, 2015 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV) June 28 – July 1, 2015. COEX, Seoul, Korea

Konferenser

Konferenstips

Den 17-19 maj 2016 är det dags för Road Safety on Five Continents (RS5C). Den här gången hålls konferensen i Rio de Janeiro i Brasilien och automatiserad körning är ett av ämnesområdena. Deadline för sammanfattningar är den 16 augusti 2015. Konferensen anordnas av VTI och ANPET i samarbete med TRB. Mer information om konferensen hittas på VTIs hemsida.

Funktionell säkerhet, Konferenser, Lagstiftning och regelverk, Samhällspåverkan

Automatiserad körning på Transportforum

Den 8-9 januari var det dags för VTIs årliga Transportforum i Linköping som drog flera hundra deltagare. Automatiserade fordon och transportsystem fick en hel del uppmärksamhet. Här är ett referat från de föredrag som jag deltog på.

  • Inledningstalet som hölls av infrastrukturminister Anna Johansson handlade om Framtidens transportsystem för en hållbar samhällsutveckling. Hon påpekade bl.a. att vi i Sverige har en lång tradition av att sätta trafiksäkerheten högt på agendan. Som ett exempel tog hon trepunktsbältet som är en svensk innovation som blivit känd i hela världen och som finns i alla bilar. I framtiden behöver vi identifiera hur vi kan koppla ihop våra nya innovationer med möjligheten till affärer i stora delar av världen med ökad trafiksäkerhet här hemma. Anna undrade också om automatisering är svaret på frågan om ökad trafiksäkerhet och på vilket sätt kan man minska möjligheten till beteenden som leder till dödsolyckor.
  • Anders Eugensson från Volvo Cars berättade om Volvos syn på automatisering. Uppkoppling är en stor drivkraft till den pågående utvecklingen. För nya generationer är det viktigare att vara uppkopplad än att köra. Många tycker dock att bilen bör skärmas av för att öka trafiksäkerheten. Volvo vill istället möjliggöra uppkoppling samtidigt som trafiksäkerheten förbättras. Automatiserad körning är ett sätt att uppnå detta. Inom DriveMe projektet som drar i gång 2017 kommer 100 vanliga förare få möjlighet att köra automatiserade Volvobilar i vanlig trafik (flerfiliga vägar utan mötande trafik och med låg risk för fotgängare). Utöver bättre trafiksäkerhet väntas automatiserad körning adressera andra samhällsutmaningar inklusive bättre infrastrukturanvändning och mindre trafikstockningar, samt möjliggöra ett mer flexibelt transportsystem. Anders tror att vi om 5-6 år kommer ha fordon som tar de första stegen mot automation, men att det kommer dröja längre innan vi har fordon som helt och hållet klarar sig utan någon förare.
  • Neville Stanton från University of Southampton i England pratade på temat The automated automobile: Distributed Cognition in Driving. Människor har en naturlig förmåga att anpassa uppmärksamhetsnivån efter uppgiften som de utför (Malleable Attentional Resources Theory, MART). Om uppgiften kräver mycket uppmärksamhet avsätter vi mycket uppmärksamhet åt denna, och vice versa. Problemet uppstår när en snabb anpassning behövs, dvs. när vi behöver växla från låg till hög uppmärksamhetsnivå. Risken är stor att det här problemet uppstår i automatiserade fordon. Så som utvecklingen ser ut idag kommer förarens roll övergå från att ha manövreringskontroll till att övervaka det automatiserade systemet. Detta leder till ”moment 22”: vi strävar efter att eliminera föraren från alla köruppgifter, men samtidigt kräver vi av föraren att han/hon ska vara uppmärksam och redo att snabbt ta över kontrollen för att det är han/hon som är ansvarig för framförandet av fordonet. För att komma runt problemet bör vi tänka på följande sätt:
    • Automatisera bara det som är nödvändigt att automatisera och när det är nödvändigt.
    • Sträva efter att stödja föraren och inte att ersätta denne.
    • Ett automatiserat system ska vara transparent.
    • En ”pratig” co-pilot är att föredra snarare än en tystlåten auto-pilot.
    • Om det uppstår tekniska problem ska systemet gradvis och smidigt degraderas.
  • En paneldebatt med Birgitta Hermansson (Transportstyrelsen), Suzanne Andersson (Göteborgs stad), Maria Krafft (Folksam), Bengt Svensson (Rikspolisstyrelsen), Magnus Hjälmdahl (VTI) handlade också om automatiserade fordon. Många viktiga frågor adresserades – hur mycket kommer automatiserade fordon att förändra/påverka vårt samhälle, försäkringar, integritet, polisens arbete, lagstiftningen, krav på fordon, förare, infrastrukturen, etc. Ni kan höra hela debatten här (börjar runt 57:00).
  • Niklas Strand från VTI talade på temat Semi-automated versus highly automated driving in critical situations caused by automation failures. Niklas berättade om en simulatorstudie som med 36 förare undersökt effekten av systemfel i två system med olika grad av automation: Adaptive Cruise Control (ACC, hjälper till att hålla en förvald hastighet och tidslucka till framförvarande fordon) och Traffic Jam Assist (TJA, samma funktionalitet som ACC plus styrning i sidled).
    Följande tre systemfel kunde uppstå under körningen: måttligt (60 % av bromskapaciteten), allvarligt (30 % av bromskapaciteten) och fullständigt (0 % av bromskapaciteten).
    Studien visade bl.a. att förarna hade en tendens att köra säkrare när felen uppstod i systemet med lägre grad av automation (ACC). Den visade också att återhämtningen blev svårare vid fel i systemet med högre grad av automation (TJA).
    En länk till Niklas presentation kommer att finnas tillgänglig på VTIs hemsida inom kort (Session 1).
  • Lars Englund från Transportstyrelsen talade på temat Är automatiserade förarstöd lösningen för de som på grund av sjukdom inte får inneha körkort?
    Det finns en rad olika sjukdomar som kan omöjliggöra körkort eller orsaka problem i trafiken:

    • Kroniska sjukdomar (t.ex. nedsatt syn, demens och andra kognitiva problem).
    • Sjukdomar som ger problem i vissa situationer (t.ex. dålig syn i mörker, aggressiva reaktioner, alkoholism, drogberoende).
    • Sjukdomar som ger plötslig inkapacitering (t.ex. plötsligt hjärtstopp, epileptiskt anfall, insomning, medvetslöshet på grund av lågt blodsocker).

    Idag saknas det statistik för hur många trafikolyckor som orsakas av sjukdomar, men tolkat från internationella studier kan det röra sig om 15-20 %. En vanlig ”åtgärd” är att man försöker identifiera dem som har trafikfarliga sjukdomar och återkalla deras körkort (ca 8 000 återkallas årligen).
    Lars påpekade dock att det är särskilt viktigt att de som är sjuka får köra bil, och att det inte handlar bara om de äldre även om de är en viktig grupp.
    Idag försöker man med hjälp av olika medel underlätta bilkörningen för de sjuka (t.ex. anpassa fordon för rörelsehinder, använda ortoser, proteser och prismalinser mot dubbelseende). Förhoppningen är att avancerade förarstödsystem ska underlätta körningen för ännu fler sjukdomsdrabbade. Det är framförallt plötsliga insjukningar som Lars hoppas att sådana system ska kunna adressera i en första omgång. Det är viktigt att studera sådana system och identifiera deras potential för den nämnda målgruppen.

  • Min kollega Maria Nilsson (och jag) talade på temat The human in the autonomous transport system baserat på resultat från två projekt.Det ena projektet heter AIMMIT och adresserar samverkan mellan människan och det automatiserade fordonet som hon transporteras i. Hur skulle det se ut om föraren/passageraren kunde påverka det automatiserade fordonets strategiska beslut, t.ex. tala om för fordonet att köra om framförvarande fordon när detta är möjligt? Interaktionsgränssnittet som togs upp för att exemplifiera detta har utvecklats inom ett studentprojekt på Högskolan i Halmstad.
    Det andra projektet handlar om samverkan mellan automatiserade fordon och fotgängare. Några olika multimodala gränssnitt som förmedlar fordonets intention till fotgängaren visades. Dessa har utvecklats i ett samarbete mellan Viktoria Swedish ICT och Interactive Institute Swedish ICT och kommer att vidareutvecklas inom ett examensarbete.
  • Magnus Hjälmdahl från VTI pratade på temat Truck drivers’ expectations and experience of automated truck platoons. Han presenterade resultat från två projekt, iQFleet och ADEMAS, som handlat om kolonnkörning (platooning) med lastbilar och som utförts i samarbete med Scania. Kolonnkörningen som testats går ut på att lastbilarna kör tätt efter varandra och att föraren i den första lastbilen ansvarar för alla lastbilar i kolonnen. Testerna har utförts både i en körsimulator och i verklig trafik där förarna fick testa kolonnkörning under några månader alterantivt ett år. Kortfattat kan man säga att många av dem var initialt negativa till sådan typ av körning. Många var rädda att förlora sin frihet och yrkesstolthet, var ovilliga att arbeta i grupp samt oroliga för sin säkerhet. Deras inställning blev mer positiv efter de genomförda långtidstesterna.Studien visade också att automatisering av vissa köruppgifter inte nödvändigtvis leder till reducerad kognitiv belastning. En annan indikation är att automatisering ökar tröttheten hos lastbilsförare. Magnus presentation kommer vara tillgänglig på VTIs hemsida inom kort.
  • Annika Larsson från ÅF pratade på temat What is the new normal? Evaluating the effects of (semi-) autonomous vehicles. Annika påpekade att medan vi är vana att utvärdera förarstödsystem i säkerhetskritiska situationer har vi väldigt begränsad kunskap om hur man utvärderar system som stödjer föraren under vanlig körning. Detta är speciellt viktigt om man pratar om system med högre grad av automation.
    Beteendeförändringar och anpassningar över tiden är en annan aspekt som hon lyfte fram. Det är viktigt att utvärdera system med avseende på hur de faktiskt används och inte på om de fungerar så som deras utvecklare tänkt sig.
    Utmaningen ligger i att sådan utvärdering är svår att genomföra innan systemet finns ute på marknaden. Ett sätt att komma runt detta är att utveckla utvärderingsmetoder som fokuserar på hur strategiska och taktiska delar av köruppgiften kan komma att förändras med tiden. Mer om det hela kan ni läsa i Annikas doktorsavhandling med titel Automation and the nature of driving – the effects of adaptive cruise control on drivers’ tactical driving decisions.
Forskningsprojekt

Autonoma lastbilståg

Telematics Update skrev nyligen om autonoma lastbilar som kör i konvojer [1]. Utifrån deras samtal med Scania, ABI Research och Volvo Group Trucks Technology drar de slutsatsen att det är bara en tidsfråga när sådana konvojer blir en del av vår trafik.

Autonoma lastbilskonvojer väntas reducera bränsleförbrukning och öka säkerhet. Förhoppningen är att vägen till sådana konvojer ska accelereras av det nya EU direktivet som kräver att alla lastbilar som tillverkas efter den 1 november 2015 och som väger 3.5 ton eller mer ska utrustas med Advanced Emergency Braking System (AEBS) och Lane Departure Warning System (LDWS).

Dessa system är enligt industrirepresentanter som Telematics Update samtalat med huvudingredienser i det som i slutändan kommer att bli autonoma lastbilar. Med detta vill de påpeka att de tror på en stegvis introduktion av funktioner som kommer ingå i autonomkörning snarare än lansering av helt autonoma lastbilar på en gång.

Många lastbilstillverkare har redan introducerat någon form av AEBS och LDWS. Nästa steg är informationsutbyte via fordon-till-fordon och fordon-till-infrastruktur kommunikation, säger Claes Avedal från Volvo.  Detta förväntas möjliggöra tidigare varningar till förare vid exempelvis dåliga väg, väder, och siktförhållanden.

Lastbilskonvojer har utforskats i flera projekt världen över: KONVOI (RWTH Aachen University i Tyskland), Automated Truck Platoon (University of California, Berkeley, USA), iQFleet (Scania och VTI, Sverige), SARTRE (EU-projekt), GCDC (internationell tävling initierad av HTAS och TNO, Nederländerna), Energy ITS (NEDO, Japan). En genomgång av lastbilskonvojer ges i [2].

Egen kommentar

För att åstadkomma signifikanta bränslebesparingar måste avståndet mellan lastbilar i en konvoj vara så kort som möjligt. I projekten som jag listat ovan har man provat med olika avstånd, allt från 10 till 3 meter. En konsekvens av så korta avstånd är bl.a. begränsad sikt för lastbilsförare, som i sig kan upplevas obehagligt. Detta är en viktig parameter som måste tas i beaktande när man optimerar avståndet.

Källor

[1] Telematics Update. Autonomous truck convoys: The question is when, not if. 2013-10-10 Länk

[2] Bergenheim, C., Petterson, H., Coelingh, E., Englund, C., Shladover, S., Tsugawa, S. (2012). Overview of platooning systems. In: Proceedings of the 19th World Congress. Länk (OBS! Fungerar om man har tillgång till Chalmers bibiloteklet)

Marknadsundersökningar

En traditionell biltillverkare eller en nykomling?

Det är känt att flera traditionella och icke-traditionella biltillverkare jobbar med att ta fram någon form av självkörning. KPMG presenterar en ny studie [1] om förarnas attityder till autonoma fordon.

Studien är utförd i form av tvåtimmars diskussion i tre fokusgrupper med förare från olika delar av USA: Los Angeles i västra, Chicago i centrala, och Iselin i östra delen av landet. Totalt var 32 förare involverade i studien.

Förarna tillfrågades bl.a. att på en skala 1-10 peka ut sannolikheten att de kommer att använda en autonom bil i deras vardag samt vilken tillverkare de skulle lita mest på.

I stort sett var förarna från Los Angeles mest positiva till autonoma bilar. Deras svar hamnade på 9, medan svar från Chicago- och Iselinförare hamnade på 4 respektive 6 (medianvärden).

Vad det gäller val av tillverkare fick företag som Google, Apple, och Microsoft 8 av 10 poäng, medan premiumtillverkare som Mercedes-Benz, Audi och BMW fick 7,75 poäng. Volymtillverkare som Chevrolet och Nissan fick 5 poäng. Det är alltså nykomlingar i fordonsindustrin som lockar mest!

Ett annat intressant resultat är att det är olika egenskaper hos autonoma och konventionella bilar som anses vara viktiga. Deltagarna tyckte att bilens beteende, säkerhet, innovativa tjänster och tillförlitlighet är de viktigaste egenskaperna hos autonoma bilar. För konventionella bilar är det motorer, kraftöverföring, och design som är avgörande.

KPMG sammanfattar sina resultat kring autonoma bilar med följande ekvation: kortare pendlingstider + reducerad trafikrelaterad variation + möjlighet att växla mellan manuellt och autonomt läge = ett starkt incitament för konsumentadaption.

Statens väg och transportforskningsinstitut (VTI) har gjort en liknande studie med 28 förare från Sverige [2].

Egen kommentar

Det viktigaste budskapet från KPMG studie tycker jag är att konsumenterna har olika krav och förväntningar på autonoma och konventionella bilar.

Skillnaderna som påpekas i studien tyder på att mobilitet och körglädje kommer bli alltmer åtskilda koncept i framtiden och att tillverkarna måste bli medvetna om det – det är tjänster kring förbättrad mobilitet som blir viktigare än bilarnas prestanda.

Slutligen vill jag också påpeka att KPMGs resultat inte är statistiskt representativa (dock inte mindre intressanta för det!).

Källor

[3] KPMG. Self-Driving Cars: Are We Ready? 2013-10-10. Länk

[4] Anund, A., Fors, C., Nåbo, A., Förares tankar om framtida automatiserad bilkörning. Länk