jarvis_5c12311e498e6a73a1f42d62.jpeg
Mercedes-Benz se oblasti autonomních vozidel věnuje již řadu let a snaží se převádět nové technologie a systémy do praxe.
autor: DAIMLER

Ve skladech a továrnách jezdí bezpilotní vozíky už desítky let. Alespoň ty jednodušší. Jejich úkoly jsou jasně dané, dopředu lze naprogramovat trasy a zajistit, aby se neměnily. Ale vyjede-li jakékoliv vozidlo na veřejnou komunikaci, je vše najednou docela jinak.

Na silnici či dálnici musí řidič řešit stále mnoho různých situací, které nejsou nikdy úplně stejné ani je nelze vždy dopředu předvídat. Navíc se venku mění počasí. Lidská inteligence si s různými situacemi dokáže ve většině případů dobře poradit, oproti počítačům totiž umí pružně reagovat i na neznámé situace a řešit je. Počítač naopak potřebuje mít co možná jasně a přesně vymezené úkoly a k nim stanovená pravidla a dané postupy. Takové operace potom dokáže provádět s nesrovnatelně větší rychlostí a přesností než člověk.

Autonomie má řadu překážek

Přesto už dnes existují autonomní nákladní vozidla na takové úrovni, aby je bylo možné vyslat do provozu alespoň na některých komunikacích. Jsou však vybavena technologicky náročnými technologiemi s vysokou pořizovací cenou, ne vždy dostatečnou spolehlivostí a vysokými náklady na údržbu. Jejich nasazování do zatím spíše zkušebního či polozkušebního provozu brání také právní překážky, neboť současná legislativa ve většině zemí s provozem vozidel bez řidiče nepočítá.

2017

Od tohoto roku jsou v testovacím provozu ve Spojených státech autonomní vozidla Freightliner Cascadia výrobce Daimler Trucks North America.

V nákladní přepravě má ovšem řidič i další role. Hlídá vozidlo, dohlíží na nakládku i vykládku zboží, při poruše vozidla shání opravu a někdy jedná za firmu se zákazníkem a řeší problémy s nákladem. Řidiči v nákladní dopravě často zdolávají velmi dlouhé úseky a někdy jezdí pohromadě celé skupiny kamionů.

"Očekávám, že nasazení možnosti autonomního řízení povede k tomu, že řidič bude moci na některých dlouhých úsecích na dálnicích odpočívat za jízdy, spát několik hodin a pak se vrátit k řízení v úseku, kde to nebude možné, nebo při vykládání," říká Jiří Matas z katedry kybernetiky Fakulty elektrotechnické ČVUT. "Podobný režim může přepravu zrychlit a snížit problémy na odstavných parkovištích. Nebo budou povoleny konvoje (platooning), kde člověk řídí jen první vozidlo a ostatní vozidla jsou na něj napojena."

Jiří Matas se zabývá výzkumem v oblasti systémů pro autonomní navigaci a získáváním popisu dynamické části prostředí, zejména pohybujících se vozidel, pomocí kamer. "Testujeme na osobních automobilech, ovšem nákladní automobil se z pohledu našeho výzkumu od osobního v zásadě neliší," vysvětluje. "Má ale výhodu v tom, že jeho kamery mohou pozorovat okolí z míst výše nad vozovkou, která nejsou u osobních vozidel k dispozici."

Bez řidiče nejprve na dálnicích

Vozidla bez řidiče v zásadě nepotřebují speciální dopravní infrastrukturu, vystačila by si i s běžnou silnicí. Přesto se s nimi zřejmě začneme setkávat nejprve na některých úsecích dálnic.

"Odhaduji, že nástup autonomních vozidel nastane na dálnicích, možná jen na těch pro tento účel certifikovaných, a postupně se bude rozšiřovat, jak se bude zvyšovat robustnost systémů autonomního řízení," říká Jiří Matas z ČVUT. "Dálnice je z hlediska autonomního auta v mnoha ohledech mnohem jednodušší prostředí než běžné silnice, nejsou zde až na velmi řídké výjimky chodci ani cyklisté a má vždy jasně vyznačené jízdní pruhy a okraj. Lze také očekávat, že pro dálnice budou k dispozici velmi precizní mapy včetně všech dočasných omezení a podobně. Předpokládám však, že běžná firma se možností provozu autonomních aut začne zabývat až ve chvíli, kdy některý z velkých výrobců představí takovýto produkt včetně dlouhodobého servisu a pojištění rizik."

Autonomní nákladní vozy už existují

Pro automobilové výrobce se dnes vývoj a testování autonomních vozidel stávají pomalu nutností. Ne každý se ovšem zaměřuje na "velká auta", tedy ta nákladní. Mercedes-Benz se této oblasti věnuje již řadu let a snaží se převádět nové technologie a systémy do praxe.

Autonomní řízení přitom není samostatný a izolovaný systém. Naopak, využívá se zde mnoho asistenčních systémů, z nichž je většina již v praxi známá a běžně se používá. Jde o to, tyto systémy zjednodušeně řečeno spojit dohromady, doplnit je a zajistit, aby vhodným způsobem spolupracovaly.

Jaký je výsledek této dlouhodobé snahy? Má výrobce k dispozici nákladní auta, která by mohla jezdit po veřejné komunikaci? "Ano, taková vozidla existují," říká David Chleboun ze společnosti Mercedes-Benz Trucks Česká republika. "Výrobce vozidel Mercedes-Benz, společnost Daimler Trucks and Buses, využívá synergii svých koncernových značek v jednotlivých částech světa. Připomeňme vozidla Freightliner Cascadia, která jsou v testovacím provozu ve Spojených státech od roku 2017. A podobné testy probíhají i v Německu v rámci vývoje nákladních vozů Mercedes-Benz a v Japonsku při vývoji vozidel Fuso."

Na letošním veletrhu IAA představila firma novou generaci těžké třídy nákladních vozidel Actros, u níž je možné již nyní objednat systém Active Drive Assist (ADA), který umí vozidlo v rámci současné legislativy sám řídit. "Jde tedy o první nákladní vozidlo na světě, které může být na přání vybaveno systémem autonomního řízení," zdůrazňuje David Chleboun.

Potřebná je změna legislativy

Vývoj autonomních systémů probíhá průběžně, jejich jednotlivé prvky se rychle zdokonalují a přinejmenším pro dílčí přepravní úkoly mohou být vozidla připravena již velmi brzy. Kdy se ale autonomní náklaďáky v normálním provozu skutečně objeví, nezáleží jen na výrobci. "Je to dáno především legislativou, která prozatím počítá s řidičem zodpovědným za jízdu vozidla," vysvětluje David Chleboun. "Přechod na autonomní řízení přinese zásadní průlom v pohledu na odpovědnost za provoz aut a vyřešení této otázky bude jistě ještě nějakou dobu trvat. Může třeba přijít i nějaké překlenovací období s oblastmi nebo úseky s částečně autonomním provozem, to ale trochu spekulujeme."

jarvis_5c123093498ec86e39826fa3.jpeg
Elektrické autonomní nákladní vozidlo T-pod z dílny společnosti Einride.
Foto: DB Schenker

Lze předpokládat, že ve světě autonomní přepravy se zásadním způsobem změní i logistika. Trendy jasně ukazují, že budoucnost logistiky je v komplexním řešení pohybu zboží. V této souvislosti se hovoří o internetu věcí jako o systému, ve kterém jsou zásilky přepravovány komplexní sítí, jejíž součástí jsou všechny druhy dopravních prostředků včetně těch silničních.

Variantou je platooning

Platooning je specifický druh provozu, při kterém vozidla jedou za sebou ve skupině a jejich jízdu řídí vedoucí vůz. Lze jej provozovat i s vozidly s řidiči, tak jak to známe ze současných dálnic, kdy kolona kamionů jede za sebou a každý z nich podřizuje svou rychlost jízdy vozidlu před ním, jen s tím rozdílem, že rozestup řídí asistenční systém.

Jinak se ale počítá s určitou formou automatizace. Ovšem jakmile ve vozidle není řidič, jedná se o autonomní řízení, i když je jeho jízda řízena vozem před ním. Vozidla jedoucí ve skupině musí být připravena reagovat na okolní provoz − třeba na to, že se do jejich kolony zařadí osobní vozidlo, které se chystá odbočit nebo zastavit na krajnici.

Výhodou platooningu je především to, že při datovém propojení v koloně mohou být vozidla řízena společně, reagovat společně na překážky, jet blíže za sebou a šetřit tak pohonné hmoty.

Logistické firmy autonomie vozidel zajímá

Autonomní nákladní vozidla jsou samozřejmě zajímavá pro logistické firmy, které jejich vývoj bedlivě sledují a samy se účastní testování těchto dopravních prostředků. Například společnost DB Schenker uvedla nedávno na terminálu ve švédském Jönköpingu flotilu plně elektrických autonomních nákladních vozidel T-pod z dílny společnosti Einride. Logistický provider zde sbírá a vyhodnocuje data pro optimalizaci spotřeby energie nebo koordinaci inteligentního trasovacího systému. T-pody se tak v Jönköpingu již nyní připravují na postupný přechod do běžného silničního provozu.

Kromě menších nákladních vozidel typu T-pod má však DB Schenker zkušenosti i s mnohem většími nákladními vozidly. Konvoje autonomních kamionů od června tohoto roku jezdí v testovacím provozu na simulačním úseku německé dálnice A9 mezi Mnichovem a Norimberkem. Testovací provoz ale neznamená, že by kamiony jezdily prázdné − na 145kilometrovém úseku vozí různé náklady od nápojů přes náhradní díly až po papír. Denně takovou trasu stihnou až třikrát.

"DB Schenker je spolu se svými partnery průkopníkem v oboru autonomních a seskupených nákladních přeprav v Evropě," říká Tomáš Holomoucký, ředitel české pobočky DB Schenker. "S autonomními vozidly rozhodně počítáme. Zejména bychom chtěli naše poznatky efektivně integrovat do celého logistického procesu a nastavit tak nové standardy silniční dopravy. Přínosů autonomních vozidel je celá řada, patří sem třeba úspora paliva, a tím pádem i méně škodlivých emisí či zefektivnění koordinace přepravy."

Řidič − specialista logistiky

Je tedy autonomní jízda nákladních vozidel pro logistickou firmu již dnes reálná? A bude na autonomní jízdu v kabině dohlížet živý řidič? "U autonomních nákladních vozidel bychom neradi hovořili o reálnosti nebo nereálnosti," říká Tomáš Holomoucký. "Technologie autonomního řízení je jak u osobních, tak u nákladních aut nesmírně pokročilá. A na příkladech z praxe vidíme, že ji lze už využívat i v komerčním provozu. Reálná tedy bezesporu je, alespoň z technického hlediska. Kamiony ale zatím stále − a to nejen kvůli své váze, rozměrům a jiným jízdním vlastnostem, než mají osobní auta − musí mít za volanty řidiče, kteří systém hlídají a jsou připraveni kdykoliv převzít řízení."

Bezpilotní vozidla tak zatím z praktických i legislativních důvodů nemohou jezdit po komunikacích v plně autonomním režimu, proto DB Schenker se schopnými řidiči stále počítá. Řidiči navíc získají možnost rozšířit svou kvalifikaci a stát se specialisty logistiky v digitálních autonomních vozidlech. To může být z kariérního hlediska velmi perspektivní.

Efektivnější logistika

"Jednou z doprovodných studií našeho projektu platooningu kamionů v Německu, kterou zpracovává Hochschule Fresenius, je rozbor psychosociálních a neurofyziologických vlivů na řidiče v autonomních konvojích," říká dále Tomáš Holomoucký. "Výsledky by měly být známy po vyhodnocení projektu počátkem příštího roku. Nelze však vyloučit, že technologický pokrok bude rychle zkracovat dobu, kdy bude mít vozidlo pod kontrolou řidič, a ne řídicí systém. Řidič by mohl v tu chvíli například vyřizovat přepravní dokumenty nebo přijímat pokyny pro další nakládku. Zde však zatím opět stojí v cestě legislativní překážky."

Úspory se ale podle Tomáše Holomouckého projeví spíš ve spotřebě pohonných hmot nebo v obecném zefektivnění logistického procesu. Konvoje autonomních kamionů totiž za asistence řídicího systému i řidiče jezdí v těsných rozestupech. Provoz tak bude daleko plynulejší a bezpečnější, což povede i ke zvýšení kapacit silnic. V případě T-podů je vozidlo bez kabiny řidiče menší, má větší nosnost nákladu a flexibilitu, nižší výrobní a provozní náklady a optimalizovanou spotřebu energie. Protože jsou plně elektrická, uspoří také až 90 procent emisí oxidu uhličitého.

S autonomními vozy přijíždí změna

Automatizace, digitalizace, robotizace a elektrifikace prostupují všemi průmyslovými obory a proměňují je před našima očima. Ale jak budou třeba doprava a logistika vypadat za nějakých dvacet třicet let, to si málokdo troufne předpovídat. Komplexní efekty společného nasazení nových technologií vytvoří nové synergie, které ale budou možná poněkud jiné, než si dnes myslíme.

Ačkoli úsilí vývojářů, výrobců i třeba zákonodárců směřuje k vytváření vyšší efektivity průmyslu, který bude současně čistší a méně zatěžující životní prostředí, nové synergie mohou přinést také nové hrozby a rizika, se kterými se teprve budeme učit vypořádávat.

Článek vyšel v Logistice 12/2018.

Autoři: Pavel Toman