Základná myšlienka autonómneho riadenia je celkom jednoduchá. Namiesto toho, aby ľudia zrýchľovali, brzdili a riadili, vozidlo to robí samo. To znamená, že vodič sa stáva obyčajným pasažierom a na ceste sa môže venovať iným veciam. Zároveň sa zvyšuje bezpečnosť, pretože počítač robí menej chýb ako človek a má výrazne kratší reakčný čas, pričom oboje môže v rozhodujúcej chvíli znamenať rozdiel.

V súčasnosti platia pre vodičov kamiónov prísne predpisy, ktoré predpisujú napríklad čas jazdy a prestávky. Z tohto dôvodu musí nákladné vozidlo často zastavovať. Cieľom je minimalizovať riziko únavy a predchádzať možným chybám pri riadení. Autonómne nákladné auto, ktoré sa nespolieha na vodiča, by však tieto prestávky robiť nemuselo a mohlo by sa pohybovať takmer nepretržite s výnimkou tankovania.

Sieť pre autonómne nákladné vozidlá

V budúcnosti prispeje výmena údajov medzi rôznymi nákladnými a osobnými automobilmi k bezpečnej jazde autonómnych vozidiel. Technológie, ako je 5G, umožňujú vozidlám navzájom komunikovať v reálnom čase a zdieľať svoju polohu a iné relevantné údaje s inými vozidlami.

Vytváranie sietí rozširuje možnosti a schopnosti vodiča, ktorý nie vždy dokáže monitorovať okolie vozidla. Ak sa napríklad na ceste alebo v mŕtvom uhle vozidla vyskytujú potenciálne zdroje nebezpečenstva, vozidlo o tom môže byť včas informované a môže autonómne zasiahnuť. Pretože aj keď je reakčný čas autonómneho auta alebo nákladného auta kratší ako u človeka, brzdná dráha nie. A preto sú správne informácie v správnom čase kľúčové.

Ľudskí vodiči: v niektorých ohľadoch sú stále lepší ako autonómne riadenie

Autonómne vozidlá rozpoznávajú nielen potenciálne prekážky, ale aj dopravné značky a súvisiace pravidlá cestnej premávky. Vedia, v ktorom jazdnom pruhu sa nachádzajú, ktorým smerom idú alebo aké pravidlá prednosti platia. Dokonca zvažujú pravdepodobnosť a rozpoznávajú typ prekážok. Je to chodec, auto alebo len stacionárna prekážka? Autonómne vozidlá využívajú pravdepodobnosť na to, aby predpovedali, či sa prekážka pohne z nebezpečnej zóny sama alebo či zostane nehybná.

Technológia autonómneho riadenia je dnes veľmi pokročilá. Stále má však svoje limity. V mnohých ohľadoch už prekonáva ľudského vodiča, no najmä pokiaľ ide o chápanie zložitých situácií, ľudia sú stále o krok vpred. Technológia nereaguje na neverbálnu komunikáciu a zatiaľ nie je schopná riešiť neznáme zložité situácie.

Technológia autonómneho riadenia nákladných vozidiel

Autonómne nákladné vozidlá sa spoliehajú hlavne na snímače, riadiace systémy, zložité algoritmy s miliónmi riadkov programu, umelú inteligenciu a strojové učenie. Radarové snímače poskytujú presnú detekciu 3D objektu spolu s informáciami o rýchlosti na detegovanom objekte. Výhodou radaru je, že funguje dobre v nepriaznivých poveternostných podmienkach, ako je dážď alebo hustá hmla, ktoré môžu spôsobiť problémy kamerám alebo senzorom LiDAR. Ultrazvukové senzory v kolesách detegujú obrubníky a iné vozidlá pri parkovaní.

Snímače LiDAR využívajú laserové lúče na presnú identifikáciu polohy prekážok okolo vozidiel, čím vytvárajú veľké mračno bodov detekcie 3D objektov okolo vozidla. Odrážajú svetelné impulzy od okolia auta, aby merali vzdialenosti, zisťovali okraje vozovky, identifikovali značenie jazdných pruhov apod.

Kamery sú vhodné na snímanie na veľké vzdialenosti. Sú vysoko účinné pri identifikácii typu prítomných prekážok (napr. autobus, nákladné auto, dopravný kužeľ) a pri určovaní sémantického významu objektov (napr. značenie jazdných pruhov, semafory, dopravné značky).

Predpokladom bezproblémovej autonómnej jazdy sú v prvom rade údaje. Rovnako ako používame naše zmysly na získavanie informácií, ktoré mozog následne spracováva pri rozhodovaní, autonómne vozidlá zbierajú údaje pomocou svojich senzorov. Nespočetné množstvo kamier vpredu, vzadu a na bokoch komplexne skenuje celé okolie vozidla, okamžite deteguje potenciálne prekážky, vypočítava vzdialenosť k nim a analyzuje rýchlosť, ktorou sa približujú. Na základe týchto údajov palubný počítač určí, ako sa má vozidlo pohybovať. Pevne naprogramované pravidlá, algoritmy vyhýbania sa prekážkam, prediktívne modelovanie a rozpoznávanie objektov pomáhajú softvéru dodržiavať pravidlá premávky a navigovať cez prekážky.

Aké sú výhody autonómnych nákladných áut?

Skutočným prísľubom autonómnych áut je potenciál zvýšenia bezpečnosti, zníženia nákladov, ale najmä výrazného zníženia emisií CO2. Podľa Asociácie pre bezpečné medzinárodné cestovanie pri dopravných nehodách ročne zahynie približne 1,35 milióna ľudí. Väčšina týchto nehôd sa stane v dôsledku nejakej nedbanlivosti zo strany vodiča. Absencia akéhokoľvek ľudského prvku výrazne zníži pravdepodobnosť chyby. Inými slovami, autonómne vozidlá vo všeobecnosti výrazne prispejú k bezpečnosti vozidiel a ich prepravovanému obsahu.

Podľa odhadu spoločnosti McKinsey môžu plne autonómne nákladné vozidlá znížiť prevádzkové náklady až o 45 %. Navyše pomáhajú efektívne riešiť problém s nedostatkom vodičov. Na autonómne nákladné vozidlá sa nevzťahujú povinné prestávky a iné predpisy, a preto môžu jazdiť prakticky nepretržite, čím sa výrazne zvýši produktivita a zlepší využitie vozového parku.

V neposlednom rade spôsob jazdy má vplyv na emisie uhlíka. Autonómne vozidlá sú schopné optimalizovať svoj výkon podľa stanovených environmentálnych cieľov. Autonómne nákladné vozidlá tiež znižujú spotrebu paliva o viac ako 40 %.

Autonómne kamióny sú realitou

Už v roku 2016 Scania úspešne použila technológiu tzv. platooningu na testovanie samoriadiacich nákladných vozidiel, ktoré smerovali zo Švédska do Holandska. Pri tejto technike vodič riadi vedúce nákladné vozidlo, zatiaľ čo ostatné vozidlá bez vodiča ho automaticky nasledujú.

Aktuálne sa Scania pustila do skúšobného projektu v spolupráci so spoločnosťou HAVI, v rámci ktorého bude autonómne nákladné auto prepravovať tovar v bežnej premávke medzi dvoma logistickými centrami. Autonómny kamión sa bude pohybovať po verejne prístupných komunikáciách medzi dvoma švédskymi mestami Södertälje a Jönköping, ktoré sú od seba vzdialené približne 300 kilometrov. Počas celej trasy je zapnutý autopilot, okrem prvého a posledného kilometra, ktoré zabezpečuje vodič.

Spoločnosť TuSimple vypravila koncom roka 2021 autonómny kamión na cestu dlhú 129 kilometrov z Tusconu v Arizone do distribučného centra vo Phoenixe. Počas viac ako hodinovej cesty spoločnosť nezaznamenala žiadne problémy ani ohrozenie bezpečnosti cestnej premávky.

Ďalším autonómnym nákladným vozidlom je Einride Pod, ktorý už dostal povolenie od Národného úradu pre bezpečnosť cestnej premávky na prevádzku na verejných komunikáciách v USA bez prítomnosti vodiča v kabíne. Vozidlo využíva na pohon batériový elektrický systém spolu s množstvom palubných snímačov, kamier a radarov. Vozidlo monitoruje na diaľku ľudský pracovník a v prípade potreby ho možno ovládať.

Švédsky nábytkársky obchod IKEA využíva autonómnu prepravu tovaru medzi jej skladmi neďaleko mesta Houston a predajňou pri Dallase. Riešenie dodala spoločnosť Kodiak Robotics, ktorá sa venuje vývoju autonómneho riadenia ťažkých nákladných vozidiel. V autonómnom kamióne sa nachádza vodič, ktorý dohliada na nakladanie a vykladanie tovaru, ale aj bezpečnosť jazdy. Po pár mesiacoch sa ukázalo, že autonómne kamióny dokážu byť pri preprave tovaru až o 10 % efektívnejšie ako ľudskí vodiči.

Slovensko nezaháľa

Samostatne riadiace vozidlá sú už témou aj na Slovensku. Návrh zákona, ktorým sa menia a dopĺňajú niektoré zákony v súvislosti s rozvojom automatizovaných vozidiel, schválilo plénum Národnej rady SR koncom roka 2022. Predmetom návrhu zákona je zavedenie podmienok skúšobnej prevádzky automatizovaných vozidiel a úprava kompetencií národného koordinátora inteligentnej mobility. Návrh zákona zároveň stanovuje podmienky povolenia prevádzky automatického doručovacieho vozidla. Obsahuje tiež všeobecnú povinnosť vedenia akéhokoľvek pohybujúceho sa vozidla a jazdnej súpravy vodičom. Zahŕňa aj rozšírenie existujúcej definície pojmu vodič aj o osobu vykonávajúcu dohľad nad vozidlom, ktoré využíva automatizovaný systém riadenia.

Skvelé! Tak, kedy tu budú?

Plne autonómne autá prechádzajú testami vo viacerých častiach sveta, no žiadne zatiaľ nie je dostupné širokej verejnosti. Na to si budeme musieť ešte chvíľu počkať. Výzvy sú nielen technologické, ale aj legislatívne a environmentálne. Čo sa stane, keď autonómne auto jazdí v nepriaznivom počasí? Ako budú kamery a senzory sledovať značenie jazdných pruhov, ak je zakryté vodou, ľadom alebo snehom? To sú len niektoré z neznámych. A potom je tu otázka právneho základu. Kto je zodpovedný, ak dôjde k nehode? Výrobca vozidla, vývojár softvéru alebo skôr (spolu)vodič, prevádzkovateľ či vlastník vozidla? Aj keď sa na túto otázku nájde odpoveď, potrvá ešte nejaký čas, kým sa vytvorí právny základ pre autonómne riadenie po celom svete.

Pozrite si princíp fungovania autonómnych nákladných vozidiel spoločnosti TuSimple. 

Zdroje

[1] Self-Driving Trucks: Are Truck Drivers Out of a Job? ATBS. [online]. Publikované 22. 9. 2022. Citované 20. 3. 2023. 

[2] Autonomous Driving in Logistics: At the Future´s Wheel. DHL International GmbH. [online]. Publikované 8. 2. 2022. Citované 20. 3. 2023. 

[3] What Is Autonomous Trucking? Built In. [online]. Publikované 7. 2. 2023. Citované 20. 3. 2023. 

-pev-