Automatisoidut autot

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Junior 2, automatisoitu Volkswagen Passat Stanfordin yliopiston pihalla

Automatisoitu auto, usein myös itseohjautuva auto tai robottiauto, on auto joka on kokonaan tietokoneen ohjaama. Tietokone käsittelee antureista tulevaa tietoa ja tekee sen perusteella kaikki ohjaamisen vaatimat päätökset, mukaan luettuna reitin valinta, ohitukset, risteysalueelle ryhmittymisen ja äkilliset jarrutukset yllättävien esteiden eteen tullessa. Anturit ovat mm. kameroita, kiihtyvyysantureita, mikrofoneja ja lidar-sensoreita.

Historia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Testiradoilla itseohjautuvat autot ovat toimineet jo 1960-luvulla, jolloin Englannin Berkshiressa demonstroitiin tekniikkaa käyttäen muun muassa hydraulisesti kontrolloiotavaa Citroën DS autoa. Testiradan tiehen oli upotettu kaapeli, jonka auton edessä ja takana olevat sensorit pystyivät havaitsemaan. Auto kulki luotettavasti lähes 130 km/h nopeudella myös lumisella ja jäisellä kelillä. Automaattinen ohjaus todettiin testeissä ihmiskuskia tarkemmaksi. Ongelmia tekniikassa kuitenkin oli. Autoa ei saatu esimerkiksi vaihtamaan kaistaa.[1][2]

1980-luvulla itseohjautuvat autot osasivat jo liikkua normaaleilla autoteillä. Esimerkiksi Saksassa Ernst Dickmannsin tutkimusrymä rakensi auton, joka pystyi kulkemaan 96 km/h nopeudella, kun tiellä ei ollut muuta liikennettä.[3] 1990-luvun loppupuolella tekniikka oli jo kehittynyt sille tasolle, että useissa tutkimusprojekteissa itseohjautuvilla autoilla voitiin ajaa moottoriteillä muun liikenteen seassa ilman ihmisen apua.[4]

Autonomisia ajoneuvoja olivat myös vuonna 2004 Marsiin laskeutuneet mönkijäluotaimet Spirit ja Opportunity, jotka kulkivat osan matkastaan Mars-planeetan pinnalla automaattisesti ja osan matkasta osittain kauko-ohjatusti.

Nykytilanne ja tulevaisuuden näkymät[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Useilla suurilla valmistajilla on itseohjautuvia autoja testi- ja kehitysvaiheissa.

Monet yritykset kuten General Motors, Volkswagen, Audi, BMW, Volvo ja Google ovat alkaneet testata autonomisia autoja. Osa testeistä on tapahtunut yleisillä teillä siten että ohjaamossa matkustaja on ollut jatkuvassa valmiudessa puuttua toimintaan. Kehittelevistä yhtiöistä vain osa on autoyhtiöitä jotka tähtäävät alusta asti autonomisiksi tehtyjen autojen suunnitteluun ja toisaalta ainakin yksi yhtiö tähtää autonomisuuden jälkiasentamiseen olemassa oleviin automalleihin.Yhdysvaltain osavaltio Nevada hyväksyi kesäkuussa 2011 lain itseohjautuvien autojen käytöstä.[5][6][7] Laki tuli voimaan Nevadassa 1. maaliskuuta 2012.[8] Laissa vaaditaan, että auton sisällä on oltava kaksi henkilöä, joista toinen istuu ratin takana ja toinen seuraa tietokonenäytöltä auton etenemistä. Auton ottaminen hallintaan onnistuu jarruttamalla tai koskettamalla rattia.[9] Myös Kaliforniassa on tehty lakiehdotus itseohjautuvien autojen sallimiseksi.[10]

Yleisillä teillä käyttö[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Alueet, joilla saa jo jollain tavalla käyttää robottiautoja julkisilla teillä:[11]

  1. Nevada, Yhdysvallat
  2. Florida, Yhdysvallat
  3. Kalifornia, Yhdysvallat
  4. Michigan, Yhdysvallat
  5. Singapore

Lähes kaikilla alueilla maailmassa tarvitaan lakimuutoksia jos automatisoituja autoja otetaan käyttöön yleisillä teillä. Nevadan edustajainhuone USA:ssa on ensimmäinen joka otti kantaa asiaan ja kuskittomat autot hyväksyttiin vuonna 2011. Kalifornian osavaltiossa vastaava laki hyväksyttiin vuonna 2012. Ihmiskuskin on kuitenkin varalta istuttava kuljettajan paikalla.[12]

Vuonna 2013 automatisoitujen autojen testikäyttö oli sallittua useissa Yhdysvaltojen osavaltioissa. Lisäksi Singaporessa on sallittu kokonaan autonomisten joukkoliikennevälineiden liikkua liikenteen seassa.[13]

Autonomisilla autoilla on ajettu muun liikenteen seassa yhteensä jo noin miljoona testikilometriä ilman ainuttakaan auton aieuttamaa onnettomuutta.[13]

Suomessa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Liikenne- ja viestintäministeriö valmistelee tieliikennelakiin muutosta, joka mahdollistaa ilman kuljettajaa liikkuvat robottiautot rajatulla alueella ja aikoina yleisessä tieliikenteessä. Laki olisi voimassa viisi vuotta ja alkaisi suunnitelmien mukaan vuodenvaihteessa 2014–2015.[14] Jo Vantaan asuntomessuilla kesällä 2015 vieraat voivat kulkea pienten automaattibussien kyydissä.[14]

Sovelto-yrityksen käynnistämän Suomi 2.0 -ohjelman osana useiden suurien kaupunkien, Sitran sekä liikenne- ja viestintäministeriön asiantuntijoiden johdolla pyritään edistämään henkilö- ja tavaraliikenteen siirtymistä robottien ohjaukseen ja kaksinkertaistamaan henkilötyön keskimääräinen tuottavuus Suomessa vuoteen 2030 mennessä. Mahdollisiksi säästöiksi arvioidaan jopa 10 miljardia euroa vuoteen 2030 mennessä.[11] [15]

Eduskunnan tulevaisuusvaliokunta arvioi itseohjautuvien autojen tulevan sarjatuotantoon vuosien 2018–2020 välillä. Henkilöautojen automatisoituminen Suomessa aiheuttaisi kyseisen tutkimuksen mukaan arviolta 10–20 miljardia euroa säästöjä vuodessa. Myös tavaraliikenteen automatisointi saavuttaisi merkittäviä säästöjä, esimerkiksi kymmeniä tuhansia henkilötyövuosia ja kansalaisten arjessa säästämä aika nousisi helposti sataan miljoonaan tuntiin. [13] Muutos tulee olemaan suuri myös kotitalouksien rahankäytössä, sillä suuri osa suomalaisten kansallisvarallisuudesta on kiinni autoissa. Pelkästään henkilöautokannan kustannus on joka vuosi 20 miljardia euroa.[16]

Merkittävä yhteiskunnallinen keskustelu ja eduskunnan aloitteellisuus robottiautojen hyödyntämisessä ovat kuitenkin Suomessa puuttuneet. Selontekoa erityisesti robottiautojen merkityksestä ja mahdollisuuksista ei ole teetetty tai käsitelty eduskunnassa.

Tulevaisuuden ennusteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Eksperttijäsenet IEEEssä ovat arvioineet että jopa 75 % kaikista ajoneuvoista ovat autonomisia vuoteen 2040 mennessä.[17]
  • Navigant Research ennustaa että autonomiset ajoneuvot tulevat asteittain saamaan suosiota markkinoilla seuraavien kahden vuosikymmenen aikana ja vuoteen 2035 mennessä autonomisten ajoneuvojen myynti saavuttaa 95,6 miljoonaa autoa vuosittain, joka on 75 % kaikkien kevytajoneuvojen myynnistä.[18]
  • ABI Research ennustaa että aidosti itseään ajavat autot toteutuvat vuoteen 2020 mennessä ja että vuosittain 10 miljoonaa uutta tällaista autoa ajaisi Yhdysvaltojen teille vuoteen 2032.[19]
  • PricewaterhouseCoopers ennustaa liikenneonnettomuuksien vähenemistä 10-kertaisesti, kun Yhdysvaltain autokanta putoaa 245 miljoonasta vain 2,4 miljoonaan.[20]
  • KPMG LLP ja Center for Automotive Research (CAR) ennustavat parannuksia tuottavuuteen ja energiatehokkuuteen sekä liiketoimintamalleihin.[21]

Tekniikka[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Robottiautojen tekniikka koostuu useista toisaan tukevista teknisistä ratkaisuista. Robottiautojen kehittäjien suunnitelmat poikkeavat kuitenkin toisistaan. Osa kehittäjistä suunnittelee autoja, jotka pytyvät toimimaan täysin itsenäisesti ja toisistaan riippumatta. Osalla puolestaan on suunnitelmissa hiihtohissiä muistuttavia keskusohjattuja järjestelmiä.[22]

Täysin autonomisista autoista esimerkiksi Googlen autossa tärkein anturi on katolle sijoitettu pyörivä lidar-anturi, joka muodosta 360 asteen kuvan ympäristöstä mittaamalla lähetettyjen laser-pulssien heijastuksia. Lisäksi voidaan käyttää esimerkiksi videokameraa havaitsemaan liikennevaloja ja nopeasti liikkuvia kohteita kuten pyöräilijöitä. Tutka-antureiden avulla auto voi seurata muuta liikennettä. GPS-paikannusta yhdistämällä erilaisiin liikkeentunnistus teknologioihin auto voi määrittää oman sijaintinsa hyvinkin tarkasti ja auto voi käyttää tietokannassa olevia kyseiseen paikkaan liittyviä tietoja liikennemerkeistä ja tiemerkinnöistä apuna ohjauspäätöksissään. [23]

Volvo puolestaan suunnittelee järjestelmää, jossa autot kulkisivat jonoissa, jonka ensimmäisessä autossa, esimerkiksi kuorma-autossa, olisi ohjaajana ammattikuljettaja ja tämän auton perään muodostuvaan jonoon voisivat muut autot liittyä. Jonoon liittymisen jälkeen auto seuraisi jonon mukana autonomisesti ilman että kuljettajan tarvitsee sitä ohjata.[24]

Nykyteknologia aiheuttaa kuitenkin rajoituksia. Esimerkiksi risteyksestä vasemmalle kääntyminen turvallisesti nopeasti liikkuvan liikenteen sekaan on todella haastavaa ottaen huomioon olemassa olevien sensoreiden mittaustarkkuuden ja mittausetäisyyden. Ihminen tekee nopeita päätöksiä intuitiivisesti, mutta se on koneälylle vaikeaa.[22]

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. John Reynolds: Cruising into the future The Telegraph (verkkolehti). 26.5.2001. Viitattu 4.12.2013. (englanniksi)
  2. Rob Waugh: How the first "driverless car" was invented in Britain in 1960 Yahoo! News. 17.6.2013. Viitattu 4.12.2013. (englanniksi)
  3. Geschichte des Autonomen Fahrens Autonomes Fahren -verkkosivut. Viitattu 4.12.2013. (saksaksi)
  4. Chloe Albanesius: Google Car: Not the First Self-Driving Vehicle PC Magazine (Verkkoversio pcmag.com). 11.10.2010. Viitattu 4.12.2013. (englanniksi)
  5. Nevada enacts law authorizing autonomous (driverless) vehicles greencarcongress.com. Viitattu 8.8.2012. (englanniksi)
  6. Nevada Passes Law Authorizing Driverless Cars forbes.com. Viitattu 8.8.2012. (englanniksi)
  7. Google Lobbies Nevada to Allow Self-Driving Cars nytimes.com. Viitattu 8.8.2012. (englanniksi)
  8. Google gets first self-driven car license in Nevada reuters.com. Viitattu 8.8.2012. (englanniksi)
  9. Eikö kuljettaja ohjaa autoa? Toivottavasti olet Nevadassa mtv3.fi. Viitattu 8.8.2012.
  10. Itsestään ajavat autot ovat nyt laillisia Kaliforniassa talouselama.fi. Viitattu 1.10.2012.
  11. a b Talouselämä: "Robottiautot tulossa Suomen suurkaupunkeihin - "Nevada ja Kalifornia sallivat jo" ", julkaistu 8.1.2013, luettu 20.1.2014
  12. Tuomas Linnake: Kalifornia nyökkää itsestään ajaville autoille digitoday. 31.8.2012. Viitattu 4.12.2013.
  13. a b c Linturi R., Kuusi O., Ahlqvist A.: Suomen sata uutta mahdollisuutta: radikaalit teknologiset ratkaisut (pdf) (sivut 18-19 ja 91, ISBN 978-951-53-3514-2 (nid.) ISBN 978-951-53-3515-9 (PDF)) Eduskunnan tulevaisuusvaliokunnan julkaisu 6/2013. Viitattu 4.12.2013.
  14. a b Vantaan Sanomat: Robottiautot yleiseen liikenteeseen ensi vuonna – miten käy taksikuskeille? Julkaistu: 21.05.2014 Viitattu: 28.5.2014
  15. Sovelto, tiedote: Julkinen liikenne robottien ohjaukseen. Julkaistu 8.1.2013. Luettu 20.1.2014.
  16. Suomen Kuvalehti: "Kotiovelle tilattavat robottiautot voivat vapauttaa ihmiset autoriippuvuudesta" Julkaistu: 2.6.2013 Luettu: 20.1.2014
  17. Look Ma, No Hands! 2 September 2012. ieee.org. Viitattu 6 September 2013.
  18. Autonomous Vehicles Will Surpass 95 Million in Annual Sales by 2035 21 August 2013. navigantresearch.com. Viitattu 6 September 2013.
  19. Self-driving cars could be a decade away 5 September 2013. dailycamera.com. Viitattu 6 September 2013.
  20. Look Mom, No Hands! February 2013. emarketing.pwc.com. Viitattu 6 September 2013.
  21. Self-drivng cars: The next revolution 5 September 2013. kpmg.com. Viitattu 6 September 2013.
  22. a b Joseph Brean: Technical issues with robot cars just engineering problems. The moral quandaries are harder to fix National Post. 12.8.2014. Viitattu 20.1.2015. (englanniksi)
  23. Jon Steward: Robot cars get ready to roll BBC.com. 24.4.2012. Viitattu 20.1.2015. (englanniksi)
  24. Erik Coelingh, Stefan Solyom: All Aboard the Robotic Road Train IEEE Spectrum. 26.10.2012. Viitattu 20.1.2015. (englanniksi)