Przyszłość transportu będzie autonomiczna

Pod koniec roku do salonów sprzedaży trafi najnowszy model Audi A8. Już sama premiera tego modelu jest dla wielu elektryzująca, ale ta będzie absolutnie przełomowa, ponieważ auto będzie wyposażone w system Traffic Jam Pilot. Tym samym będzie to pierwszy seryjnie produkowany samochód spełniający wymogi trzeciego poziomu w pięciostopniowej skali autonomizacji wg SAE (Society of American Engineers).

2019-07-23 11:08:48
Poziom :

Liczne czujniki z LIDAR na czele pozwolą kierowcy poruszającemu się wielopasmową drogą całkowicie wyłączyć się z procesu kierowania i zamiast tego obejrzeć film lub poczytać książkę (choć jeszcze nie zgodzą się na drzemkę, system będzie w takich sytuacjach wybudzał) i to przy jeździe z prędkością do 60 km/h. Wielu wydaje się to rozczarowująco niewiele, ale przecież system Audi „odwali” za kierowcę tę najbardziej nielubianą część podróży, kiedy trzeba mozolnie brnąć w zatorach. W rzeczywistości więc oznacza ogromny postęp na drodze do całkowicie samoprowadzących się samochodów i deklasację systemu Autopilot montowanego w Tesli lub Super Cruise oferowanego w Cadillacach. Ponadto przy wyższych prędkościach kierowcę Audi wspiera przecież całe instrumentarium drugiego poziomu autonomizacji z aktywnym tempomatem na czele, znacząco odciążając kierowcę i poprawiając jego bezpieczeństwo. Oczywiście umożliwienie korzystania z takich aut jak najnowsze A8 wymaga zmian przepisów prawa w większości krajów na świecie, dlatego samochód będzie udostępniany stopniowo i tylko na wybranych rynkach.

Implementacja tych i podobnych rozwiązań będzie postępować podobnie do upowszechnianych wcześniej poduszek powietrznych, ABS czy ESP, które najpierw były montowane tylko w najdroższych i najbardziej luksusowych modelach, a w końcu stały się obowiązkowym wyposażeniem każdego nowego samochodu. Z autonomizacją będzie tak samo, ponieważ korzyści, jakie możemy dzięki niej osiągnąć, są ogromne, znacznie większe niż tylko zwiększenie bezpieczeństwa ruchu drogowego, choć od tego wszystko się zaczęło.

Pierwsze próby

Próby zwiększenia bezpieczeństwa ruchu drogowego poprzez wyeliminowanie najsłabszego i najbardziej zawodnego ogniwa w systemie bezpieczeństwa, jakim jest człowiek, podejmowano od początku pierwszej fali popularności samochodów i towarzyszącej jej lawiny wypadków drogowych w latach 20. XX w. Testowany w 1921 r. pojazd przypominał dziecięcą zabawkę sprzed lat, czyli auto sterowane z panelu połączonego z nim kablem. Niemniej jednak raz wytyczony cel był konsekwentnie, aczkolwiek w większości bardzo powoli, realizowany. Kolosalne przyspieszenie nastąpiło dopiero na początku XXI w. i wynikało bardziej z rozwoju technologii cyfrowych i zdolności do obróbki ogromnych ilości danych w ułamku sekundy aniżeli z rozwoju samych samochodów. Choć osiągnięcie pełnej autonomizacji, czyli stanu, w którym kierowca będzie pasażerem przekazującym jedynie komunikat, dokąd chce zostać zawieziony, jest jeszcze odległe, to z pewnością możliwe w dającej się przewidzieć perspektywie.

Korzyści autonomizacji

Pojazdy w pełni autonomiczne (piąty poziom wg SAE) pozwolą znacznie zredukować jeden z największych problemów miast – kongestię transportową. Dzięki harmonicznej jeździe z bardzo małymi odstępami pomiędzy pojazdami, znacznie lepiej wykorzystana zostanie przepustowość istniejącej infrastruktury. Szacuje się, że upowszechnienie pojazdów autonomicznych (PA)  już tylko w USA pozwoli skrócić czas jazdy o prawie 40% (ograniczy także zużycie energii i emisję zanieczyszczeń). Przełoży się to na zmniejszenie strat czasu wynikających z zatłoczenia aż o 80 mld godzin rocznie wartych setki miliardów dolarów! W Polsce oszczędności będą oczywiście mniejsze, ale i tak znaczące, np. w Warszawie, gdzie wg INRIX każdy użytkownik w godzinach szczytu traci w wyniku zatłoczenia ponad 170 godzin rocznie. W przyszłości nawet czas spędzony w zatorach nie musi być czasem straconym. Więcej, będzie można na nim sporo zyskać, bowiem uwolniony od konieczności kierowania człowiek będzie mógł się zająć pracą lub przyjemnościami, będzie mu również można dostarczyć sporo różnorodnych płatnych usług umilających podróż.

Skoro spadnie zatłoczenie, spadnie również zapotrzebowanie na nowe drogi, zwłaszcza w miastach. W ten sposób zaoszczędzone zostaną ogromne środki finansowe przeznaczane dotychczas na rozbudowę i modernizację infrastruktury. Zmniejszą się one również dlatego, że autonomiczne samochody ciężarowe oraz ich naczepy i przyczepy wyposażone w odpowiednie sensory nie dopuszczą do przeładowywania i zwiększania ponad limit nacisków na osie.

Zakłada się również, ze względów kosztowych (początkowo auta te będą z pewnością drogie) i funkcjonalnych, że znaczna część PA będzie współdzielona (carsharing i ridesharing), co dodatkowo zredukuje poziom kongestii poprzez ograniczenie liczby aut w ruchu. Zmniejszy się również bardzo uciążliwe zjawisko parking cruising, czyli powolnego poruszania się w poszukiwaniu wolnego miejsca parkingowego, co istotnie zwiększa poziom kongestii oraz irytacji wśród kierowców. Stanie się tak, ponieważ PA będzie można opuścić w dowolnym wręcz miejscu w bezpośrednim pobliżu punktu docelowego, a pojazd sam zaparkuje lub pojedzie po kolejnych podróżnych.

Ograniczenie potrzeb w zakresie powszechnie dostępnej infrastruktury parkingowej jest szczególnie pożądane i oczekiwane przez włodarzy miast. Typowy prywatny samochód osobowy wykorzystywany jest jedynie przez nieco ponad godzinę dzienne, pozostały czas spędza na parkingu. Badania przeprowadzone w amerykańskich miastach wskazują, że na każdy zarejestrowany samochód przypada sześć miejsc parkingowych (w Europie od czterech do pięciu). W rezultacie w krajach rozwiniętych z wysokim poziomem zmotoryzowania społeczeństwa parkingi zajmują średnio 15–20% powierzchni miast, a w ich centrach co najmniej 30%. Upowszechnienie się PA, zwłaszcza jeśli będą współdzielone, spowoduje, że częściej będą one w ruchu i spadnie popyt na miejsca parkingowe. Dotychczasowe parkingi będzie można przeznaczyć na budownictwo mieszkaniowe, handel, usługi lub też stworzyć parki oraz miejsca wypoczynku i rekreacji, co z dużym prawdopodobieństwem podniesie poziom jakości życia i przyciągnie mieszkańców bliżej centrum, dodatkowo ograniczając zatłoczenie motoryzacyjne. Miasta sporo zaoszczędzą, ponieważ budowa kolejnych parkingów w centrach, szczególnie najdroższych parkingów kubaturowych, przestanie być konieczna. Nowe parkingi dla PA będą w pełni automatyczne, bez dostępu dla ludzi, bez ramp najazdowych, klatek schodowych, wind osobowych itp., dzięki temu zajmą znacznie mniej miejsca i będą tańsze, będzie je można także tworzyć w tańszych lokalizacjach.

Pojazdy autonomiczne niezależnie od napędu (spalinowy lub alternatywny) pozwolą znacznie, bo co najmniej o kilkadziesiąt procent, ograniczyć zużycie energii i emisję gazów cieplarnianych oraz pozostałych zanieczyszczeń. Będzie to możliwe dzięki zdolności PA jeżdżenia w konwojach, co istotnie redukuje opory aerodynamiczne. Zniknie też potrzeba rozwijania dużych prędkości maksymalnych, dużej mocy i szybkiego przyspieszenia, ponieważ PA nie będą łamały przepisów (przede wszystkim dotyczących prędkości) oraz zwłaszcza te współdzielone PA zostaną odarte z całego społecznego i psychologicznego kontekstu obecnych samochodów – dla wielu wciąż będących emanacją ich pozycji lub wielkości ego. Zmniejszy się dzięki temu ich masa (małe, lekkie silniki, mniejsze i lżejsze akumulatory) i tym samym zużycie energii. W konsekwencji ograniczenia emisji zanieczyszczeń poprawi się stan środowiska naturalnego i zdrowia oraz wzrośnie atrakcyjność życia w mieście, będzie więc można ograniczyć nakłady na służbę zdrowia w tym obszarze. A spadek emisji gazów cieplarnianych zmniejszy ryzyko wystąpienia katastrofalnych zmian klimatycznych.

Skoro PA nie będą przekraczać prędkości, wyprzedzać na łukach i wzniesieniach, ani wymuszać pierwszeństwa, nie będą upojone alkoholem ani odurzone narkotykami, nie będą zmęczone ani senne i nie ulegną agresji drogowej, liczba ofiar śmiertelnych i rannych istotnie spadnie. Szacuje się, że w samej tylko Polsce rocznie ginie ponad 2,8 tys. osób i blisko 40 tys. odnosi obrażenia, a koszty wypadków (materialne i społeczne) wynoszą około 3% PBK (60 mld PLN). Oczywiście nie da się uniknąć wszystkich tych ofiar i kosztów. Zakładanie, że PA nie będą ulegać awariom, a ich twórcy nie popełnią żadnych błędów, jest niedorzeczne, z pewnością jednak będą poruszać się znacznie bezpieczniej niż współcześni kierowcy. Dlatego jest wielce prawdopodobne, że może już nasze dzieci, a z pewnością wnuki będą pytać nas, jak można było być tak nierozsądnym i samodzielnie prowadzić samochód, narażając się na ciągłe niebezpieczeństwo.

Kontrowersje i zagrożenia

Jeśli korzystanie z PA będzie niezwykle łatwe (wg VW wystarczyć ma jedno malutkie urządzenie i jeden klik) i przyjemne, a na dodatek tanie, zwłaszcza przy współdzieleniu (obecnie 40% kosztów przejazdów taksówkami stanowią koszty osobowe), to z pewnością wystąpi paradoks Jevonsa. Oznacza to, że na skutek spadku kosztów eksploatacji wynikających z większej efektywności dojdzie do bardziej niż proporcjonalnego zwiększenia popytu na przewozy. Część osób zacznie podróżować częściej i dalej, a część zrezygnuje z tradycyjnego transportu publicznego i przesiądzie się do współdzielonych PA. Tym samym poziom zatłoczenia może się jeszcze zwiększyć, obejmując znaczną część doby, a nie tylko okresy szczytów komunikacyjnych, zwłaszcza jeśli PA stanieją na tyle, że staną się dostępne dla większości użytkowników jako samochody prywatne. Dlatego zamiana współczesnych samochodów na autonomiczne będzie musiała podlegać precyzyjnym regulacjom i wymagać będzie stworzenia nowych, znacznie bardziej rozbudowanych i elastycznych systemów opłat uwzględniające liczne parametry, w celu niedopuszczenia do znacznego wzrostu popytu na nie i zwiększenia trapiących nas problemów transportowych.

Publiczny i autonomiczny

Badania wskazują, że duża dostępność usług świadczonych przez firmy Uber, Lyft i podobnych operatorów spowodowała odpływ części pasażerów transportu publicznego. Stąd też zasadne jest, aby operatorzy lub zarządcy miejskich systemów transportu publicznego sami zaczęli oferować usługi elastycznego transportu realizowanego pojazdami autonomicznymi. Niewielkie kilkuosobowe PA mogłyby z powodzeniem obsługiwać mieszkańców przedmieść, dowożąc ich do przystanków i dworców, gdzie pasażerowie przesiadaliby się na znacznie bardziej wydajne i szybkie tradycyjne środki transportu – kolej, metro, tramwaj lub metrobus itp. Autonomiczne mikro- i midibusy z powodzeniem mogłyby operować pomiędzy przedmieściami i wszędzie tam, gdzie ze względu na ciasną zabudowę lub inne ograniczenia wjazd typowych autobusów jest współcześnie nieefektywny lub wręcz niemożliwy.

Hybrydowa struktura

Skoro w PA będzie można czytać, spać, grać, oglądać filmy itp., nie będzie też tak silnej jak obecnie motywacji, aby mieszkać bliżej centrum i ograniczać pokonywany codziennie dystans. W efekcie miasta rozleją się jeszcze bardziej i powstanie rozległa hybrydowa miejsko-wiejska struktura osadnicza. Ten fatalny scenariusz doprowadzi do zawłaszczenia przez budownictwo mieszkaniowe i infrastrukturę drogową ogromnych połaci terenów, co pociągnie za sobą gigantyczne wydatki na budowę infrastruktury i jej utrzymanie, a ponadto zwiększy zużycie energii – dłuższe i liczniejsze podróże. Dlatego tak wiele zależy od właściwego planowania przestrzennego i jakości zabudowy oraz jej multifunkcjonalności.

Dzięki większemu bezpieczeństwu spadnie popyt na usługi blacharskie i lakiernicze. Większość warsztatów przestanie być potrzebna, a ich właściciele i pracownicy będą zmuszeni zmienić profil działalności. Znacząco spadną również wpływy ze składek ubezpieczeniowych, a tym samym zyski generowane w tym obszarze przez towarzystwa ubezpieczeniowe. Spadną również wpływy prawników zajmujących się wypadkami, choć w Polsce, w przeciwieństwie na przykład do USA, nie jest to zbyt rozwinięty segment usług prawniczych.

Mniejszy popyt na dilerów?

Spadnie zapewne również popyt na usługi serwisowe świadczone przez dilerów. Jako że PA będą eksploatowane w optymalny sposób, ich zużycie będzie mniejsze i naprawy ograniczone zostaną prawie wyłącznie do przeglądów serwisowych wynikających z przebiegu. Dość powszechnie przyjmuje się, że samochody w przyszłości będą elektryczne, co sprawi, że liczba podzespołów i elementów silnika oraz przeniesienia napędu, które mogą ulec awarii, istotnie spadnie w porównaniu do aut z silnikami spalinowymi. To wszystko sprawi, że gotowość techniczna PA będzie większa niż współcześnie, co doprowadzi do spadku kosztów utrzymywania rezerw pojazdów, a także zmniejszenia kosztów wynikających z opóźnień w dostawach oraz po stronie przedsiębiorstw mogących zmniejszyć poziom zapasów.

Popyt na kierowców

Rewolucyjna wręcz zmiana – ani oczekiwana, ani pożądana – dosięgnie za to zawodowych kierowców ciężarówek, autobusów miejskich i taksówek, kurierów itd. Wraz z upowszechnianiem się PA zapotrzebowanie na ich usługi będzie maleć. Pojawią się nowe miejsca pracy związane z obsługą PA oraz ich kontrolą i koordynacją, pojawią się również nowe możliwości dla programistów i informatyków czy też ekspertów od badania wypadków z udziałem PA. Należy zdać sobie jednak sprawę, że nowo zatrudnionych będzie znacznie mniej niż tych, którzy stracą pracę jako kierowcy, co z pewnością spowoduje niemałe koszty społeczne. Wzrośnie również presja oligopolizacji rynków transportowych, ponieważ zwłaszcza we wczesnej fazie PA będą droższe i tylko najwięksi gracze będą mogli szybko wymienić dotychczasową flotę na nowe pojazdy, a raz utracone miejsce na rynku bardzo trudno będzie odzyskać.

Pod dużym znakiem zapytania stoi liczba produkowanych w przyszłości aut. Zdaniem autora wielkość produkcji nie ulegnie zbyt dużym zmianom. Wysoki poziom wykorzystania PA, znacznie przekraczający współczesne 5% w przypadku prywatnych aut osobowych i duże przebiegi, sprawią, że pojazdy te będą miały znacznie krótszy cykl życia i znacząco wzrośnie częstotliwość ich wymiany. Tym samym szybko powinno się udać wyeliminować z ruchu pojazdy najbardziej przestarzałe, niebezpieczne i wysokoemisyjne.

Wpływ technologii

W PA ogromnego znaczenia nabierają rozwiązania z zakresu technologii informatycznych, możliwy jest zatem spadek znaczenia tradycyjnych producentów aut. Symptomem tych zmian jest fakt, iż pionierami autonomizacji są m.in. Google, Uber i Tesla, spośród których tylko Tesla produkuje samochody, a i tak należy do firm o znikomym wciąż potencjale, biorąc pod uwagę zdolności produkcyjne. Może się niedługo okazać, że producenci aut, którzy nie dokonają odpowiednich aliansów i przejęć lub sami nie rozwiną odpowiednich kompetencji w zakresie autonomizacji, zostaną zmarginalizowani.

Prognozowany bilans korzyści i zagrożeń ze strony pojazdów autonomicznych jest pozytywny, a ich potencjał ogromny i pewnie wciąż nie do końca uświadomiony, jednak tak jak każda nowa technologia i PA nie są pozbawione wad, a ich przyszłe wykorzystanie może budzić kontrowersje. Dlatego tak ważne jest określenie właściwych reguł i ram ich funkcjonowania, aby upowszechnienie się PA faktycznie ograniczyło koszty i dysfunkcje współczesnych systemów transportowych, nie tworząc nowych problemów, jak to już niejednokrotnie w historii miało miejsce.

Tekst ukazał się w magazynie FLOTA 5/2019. Autorem tekstu jest dr Hubert Igliński.

patroni merytoryczni
  • SKFS
  • Partnerstwo dla bezpieczenstwa drogowego
  • ITS
  • PZPO
  • Piszcz i Wspolnicy
  • ZPL
  • GFP Legal
  • SPRM
  • PZWLP
  • PSPA
  • PZPM
  • PGM
ZNAJDŹ NAS: