TotalService

Autonomní jízda autem – pořád ještě sen?

Automatizace a robotizace pomáhá lidem 21. století v řadě dříve nemyslitelných oborů, od zemědělství až po operace mozku. Ulehčuje nám život a pomáhá zpřesňovat vykonávané činnosti či je urychlovat, jednoduše řečeno dělá procesy efektivnějšími. Nyní i na našich silnicích.

Doprava se stále rychlejším tempem transformuje směrem k nasazování automatizovaných dopravních systémů a dopravních prostředků. Autonomní mobilita představuje významnou inovaci pro celý automobilový a telekomunikační průmysl i pro další odvětví, které s ní úzce souvisí. Není pochyb, že do budoucna ovlivní podstatným způsobem podobu a fungování celého dopravního systému, a zvláště silniční dopravy, což s sebou přinese výrazný dopad na hospodářství a společnost. Vždyť si to představme – bezpečná vozidla bez řidiče nás dovezou kam je třeba, lidé nebudou muset sedět za volantem každého jednoho autobusu, metra nebo vlaku. Půjde o výraznou proměnu nejenom v oblasti osobní a nákladní dopravy, resp. mobility a logistiky, ale zasáhne také oblasti výroby, poskytování služeb, energetiky, vzdělávání, zaměstnanosti či městského plánování, a spolu s tím přinese rovněž širší společenské a environmentální změny.

Nástup autonomní mobility bude pozvolný a nadále bude prostředí, ve kterém se vozidla budou pohybovat, smíšené. Zvláště ve městech a větších aglomeracích bude tedy nezbytné počítat s dalšími účastníky provozu. Bezpečnost je pochopitelně jedním z hlavních taháků současného vývoje – podle technické zprávy, kterou vypracovala americká Národní správa bezpečnosti silničního provozu, je u 94 % dopravních nehod spolupůsobícím faktorem lidská chyba. Škody, které z důvodu dopravních nehod v ČR vznikají, lze počítat v řádech desítek miliard korun ročně. Za rok 2020 bylo v ČR evidováno přes 78 tisíc dopravních nehod zaviněných řidičem, při nichž došlo k usmrcení 443 osob a zranění více než 20 tisíc osob, (Dopravní nehody v ČR 2021). V případě, že bychom tedy uvažovali např. poloviční účinnost zavedení automatizovaných vozidel do provozu, mohli bychom tak předejít průměrně přibližně 40 tisícům nehodám s 10 tisíci zraněními, mezi nimiž se nachází i 200 až 250 obětí osob dopravních nehod.

Dalším nepochybným přínosem autonomní mobility je zvýšení uživatelského komfortu a efektivnější využití času získaného díky převzetí řízení systémem. Autonomní mobilita má rovněž velký potenciál přispět k inkluzivnějšímu systému dopravy a služeb, budou-li ji moci využívat také v současnosti v rámci individuální automobilové dopravy znevýhodněné skupiny obyvatel. Pro města může rostoucí trend sdílení, v jehož rámci se automatizovaná vozidla mohou efektivně uplatnit, přinést mj. optimalizaci využití parkovacích ploch. S autonomní mobilitou je rovněž spojen koncept tzv. mobility jako služby a personifikovaných služeb, které mohou lépe reflektovat individuální potřeby a zlepšit v současnosti méně dopravně obsluhované oblasti. Silniční provoz může být plynulejším díky jízdě vozidel v konvoji (tzv. platooning), díky čemuž se může zvýšit kapacita pozemních komunikací, zlepšit průjezdnost křižovatek, snížit dopravní kongesce a snížit náklady potřebné na vybudování nových jízdních pruhů nebo snížení spotřeby paliva.

Pět stupňů automatizace řízení

Myslím, že již nastává doba, kdy by se řidiči měli seznámit alespoň se základními pojmy, týkající se nových technologií v dopravě. Automatizované (angl. automated) vozidlo je vybavené asistenčními systémy řidiče, díky kterým jemožné některé jednodušší jízdní úkony vykonávat bez zásahu řidiče (např. parkovací asistent), Autonomní (angl. autonomous) je potom vozidlo, které je schopno vnímat (snímat avyhodnocovat stav) prostředí a navigovat se k zadanému cíli bez lidského zásahu. Jinými slovy jdeo vozidlo, které je navrženo tak, aby provádělo všechny kritické bezpečnostní funkce amonitorovalo stav vozovky po celou dobu jízdy. Sem budou patřit některé z příkladů současného užití systémů, o kterých bude řeč později. Často se v médiích už nyní můžeme dočíst o takzvaných stupních autonomie, popisujících, jak „chytré“ to či ono vozidlo je. Stupně automatizace řízení jednoduše řečeno označují míru, do jaké jsou vozidla schopna zastoupit roli řidiče. Vozy bez automatizace mají stupeň 0, základní asistenční systémy znamenají první stupeň, částečná automatizace například v podobě tempomatu se samočinným upravováním rychlosti je stupeň 2, třetí stupeň je vyhrazen pro vozy, kterým můžete v určitých úsecích svěřit řízení (avšak musíte být stále připraven řídit), level 4 už je vysoký stupeň automatizace, kdy již můžete např. číst knížku nebo se otočit na spolucestující a systém by měl vše zvládnout sám, případně varovat a požádat o převzetí řízení s dostatečně velkým předstihem a konečně pátý stupeň znamená auto zcela automatizované, kde dost možná nebude ani žádný volant.

Nejnověji představilo BMW systémy třetího stupně v novém modelu BMW řady 7. Název nové funkce, která v určitých situacích ulehčuje řidiči úlohu řízení a řídí rychlost vozidla, vzdálenost od vozidla vpředu a pozici v jízdním pruhu, je BMW Personal Pilot L3. Bude k dostání pro nové modely BMW řady 7 s dodáním od března příštího roku. Systém bude nabízen výhradně v Německu za cenu 6 000 eur (zhruba 150 000 Kč včetně DPH). Technologie umožní řidičům přesměrovat svou pozornost na další činnosti ve vozidle při cestování rychlostí až 60 km/h na dálnicích s oddělenými pruhy. Díky senzorickému vybavení je to první systém svého druhu, který lze používat i za tmy, a to díky senzorickému balíčku složenému z kamer,ultrazvukových senzorů, radarových senzorů a vysoce citlivého 3D LIDAR senzoru pro monitorování oblasti kolem vozidla a situace na silnici. Kromě toho je novinkou tzv. živá HD mapa s přesnými trasami v paměti, které jsou neustále zarovnávány s extrémně přesným určováním polohy pomocí GPS. V novém modelu BMW řady 7 je tato funkcionalita technologicky podpořena novým softwarovým souborem, výkonnou výpočetní platformou a 5G propojením s BMW Cloud.

Dobrý sluha ale…

Technologii je ale třeba mít dobře pod kontrolou. Existuje totiž mnoho vnějších vlivů, které mohou přínosy oproti současnému očekávání výrazně ovlivnit. Je třeba prověřit premisu, že automatizovaná vozidla přispějí ke zvýšení efektivity využití plochy pozemních komunikací určených pro motorovou dopravu i v městském prostředí, kde systémy zvláště vozidel s plně automatizovaným řízením budou muset reagovat na mnoho neznámých parametrů z hlediska interakcí se zranitelnými účastníky, zejména chodci a cyklisty, a větším počtem nepředvídatelných situací vzniklých komplikovaností takového prostředí. Je možné, že z důvodu zajištění bezpečnosti silničního provozu budou systémy autonomních vozidel v některých situacích ve standardním městském provozu výrazně zpomalovat a silniční provoz brzdit, což by naopak mohlo kapacitu pozemních komunikací snížit.

Postupující automatizace by mohla způsobit stav, kdy lidé, kteří budou zařízení užívat, se na něj budou zcela spoléhat a kvůli chybějící zkušenosti s prací se systémy bez automatického vyhodnocování a rozhodování vůbec nepoznají, že došlo k výpadku systému nebo dokonce ke kritické situaci, kterou musí pochopit a zvládnout. Jednou z možností, jak tomuto čelit, je zabývat se takovými přístupy, které budou zabraňovat poklesu schopností zvládat kritické situace kvůli nedostatku praxe.

Bez řidiče již nyní?

V současné době existují dvě aplikace autonomních technologií, se kterými se můžeme setkat na denní bázi nejen v zahraničí, ale dokonce u nás v České republice. První z nich je autonomní taxi bez řidiče, které na řadě míst světa jezdí v rámci městských aglomerací, často například v rámci „taxislužeb“ služeb jako je Bolt nebo Uber.

Velmi daleko jsou například ve společnosti Waymo, kde zákazníci Uberu mohou využívat autonomní jízdu bez řidiče za volantem na území větším než 582 čtverečních km ve Phoenixu. Zákazníci, kteří potřebují svést, zažádají o odvoz pomocí klasické aplikace Uber. Autonomní vozidla jezdí převážně na mezinárodní letiště SkyHarbor a nádraží SkyTrain.Když je Waymo v blízkosti zákazníka a on jej příjme, může si pomoci aplikace vůz odemknout a vydat se na cestu, během které má jezdec přístup k nepřetržité zákaznické podpoře, která je dostupná v aplikaci Uber, ale i uvnitř vozidla.  Společnost uskutečňuje každý týden 10 000 autonomních jízd, nedávno oslavila pět let od doby, kdy se poprvé spustilo autonomní řízení v Arizoně a již tři roky je tato plně autonomní služba nabízena široké veřejnosti. Během této doby se servisní oblast ve Phoenixu značně zvětšila, proto je z něj nyní největší teritorium autonomního řízení na světě. 

Druhou oblastí, kde je nástup autonomních technologií „na spadnutí“, jsou autonomní shuttle služby. Jde o dopravní systémy, které pro přepravu cestujících využívají samořídící vozidla s vyšší kapacitou, jezdící na předem stanovených trasách. Z toho důvodu jsou vybavena pokročilými senzory, navigačními systémy a jejich řídící HW disponuje velkým výpočetním výkonem, které jim umožňují bezpečně a efektivně operovat ve veřejném prostoru. Cílem těchto služeb je poskytovat pohodlnou, nákladově příznivou a ekologicky šetrnou alternativu k tradičním dopravním prostředkům. V provozu jsou také aplikace, kdy autonomní elektrické „dodávečky“ rozvážejí po okolí balíčky.

Případů, ve kterých může být použití těchto vozidel přínosné, je celá řada. Mimo rozličného použití v rámci běžných linek (či stále modernějšího dynamického trasování) MHD jde například o spojení na první/poslední míli, kde autonomní doprava může poskytovat pohodlné možnosti přepravy pro dojíždějící a dopravovat je z dopravních uzlů, jako jsou vlaková nádraží nebo autobusové zastávky, do jejich cílových destinací. Zde je možné využít i konceptu organizace dopravy dle potřeby (on demand), kdy prakticky odpadají např. časy, ve kterých není služba k dispozici, protože není přítomen řidič – např. v pozdních nočních hodinách nebo při mimořádných událostech. Možnost objednání služeb dle potřeby (tedy s variabilním časem i místem výstupu a nástupu osob) je velkou výhodou při uvažování o systému, přívětivém k potřebám starších nebo zdravotně postižených osob, a nabídla jim bezpečný a dostupný způsob dopravy pro jejich každodenní aktivity. Jedním z nejčastějších příkladů využití těchto systémů je autonomní kyvadlová doprava v rámci kampusu či obchodních parků, kde může být nasazena k přepravě zaměstnanců, návštěvníků nebo studentů mezi různými budovami nebo místy, případně pak pro přesun zboží či materiálu mezi jednotlivými provozy.

Příklad takového nasazení jsme mohli na podzim vidět na Výstavišti v Praze, kde díky iniciativě společnosti PowerHUB cestující přepravoval zdarma autonomní autobus Aurrigo. Projekt podpořilo EIT Urban Mobility, iniciativa Evropského inovačníhoa technologického institutu (EIT). Vozidlo již bylo úspěšně provozováno na trasách s běžným silničním provozem ve Velké Británii (Cambridge), pohání jej elektromotor o výkonu 30 koní, dojezd činí až 120 km. Uvnitř vozu je místo k sezení pro 8 osob a také prostor pro vozíčkáře. V rámci testovacího provozu byl ve voze přítomen operátor, který by převzal řízení v případě situace, kterou by vozidlo nedokázalo vyřešit. Cestovní rychlost je vzhledem k bezpečnosti chodců omezena na 20 km/h. V rámci testů vozidlo přepravilo denně několik set cestujících. V Brně zase jezdí autonomní shuttle Centra dopravního průzkumu, zapojený do evropského projektu SHOW.

Ze zajímavých aplikací těchto technologií, které jsou v provozu ve světě, jmenujme třeba hned tu z nejbližších: První německá veřejná linka, obsluhovaná autonomním vozidlem, vznikla v roce 2017 v bavorském lázeňském resortu BadBirnbach. Spoj byl dlouhý 700 m, vedl od radnice do lázeňského komplexu a měl jednu mezilehlou zastávku, po získání dostatku zkušeností s veřejným provozem byla linka v říjnu 2019 rozšířena na více než 2 km s pěti zastávkami v jednom směru a přibylo druhé vozidlo francouzského výrobce EasyMile. Nyní vede od radnice skrz lázeňskou promenádu k odlehlé železniční stanici, kde je zajištěno telematické propojení a autonomními minibusy zde čekají na přijíždějící vlaky.Provozovatelemslužby je dceřiná společnost Německých drah (DB).

Text: Aleš Jungmann, podklady MD ČR