Pomysł staje się rzeczywistością: dlaczego autonomiczna jazda przyspieszy rozwój branży transportowej

Cel: do 2027 roku wprowadzić autonomiczne ciężarówki na rynek amerykański. W poście na blogu Joanna Buttler, szefowa Global Autonomous Technology Group, postrzega jazdę autonomiczną jako mającą największy potencjał transformacji i możliwości w branży transportowej. Opisuje także, dlaczego fikcja wkrótce stanie się rzeczywistością.
Chodź ze mną w podróż. Nie musisz się pakować. Wszystko czego potrzebujesz to troche wyobraźni.

Wyobraź sobie, że bezpieczny, niezawodny, zrównoważony i równy transport ładunków dla wszystkich byłby rzeczywistością. Wizja ta jest częściowo możliwa dzięki autonomicznej jeździe ciężarówkami. Taka autonomiczna ciężarówka bezpiecznie, rozważnie i uważnie porusza się po autostradzie do miejsca docelowego. Przykładowo w centrum towarowym ładunek jest odbierany i łączony z ciągnikiem siodłowym prowadzonym przez człowieka. Następnie ta ciężarówka dystrybucyjna zabiera ładunek do miejsca docelowego – magazynu, sklepu spożywczego lub centrum dystrybucji paczek. Autonomiczna ciężarówka kontynuuje jazdę i nie potrzebuje przerwy, pokonując cały kraj. Kierowca tej ciężarówki na tzw. „ostatniej mili” kończy swoją zmianę i wraca do domu, do rodziny. Może to brzmieć jak czysta fikcja, ale jest bliższe rzeczywistości, niż myślisz.
Przejdźmy do dnia dzisiajszego. Daimler razem ze swoim partnerem Torc Robotics opracowuje autonomiczną jazdę do użytku na amerykańskich autostradach. Torc od jakiegoś czasu testuje autonomiczne ciężarówki Freightliner Cascadia w rzeczywistych zastosowaniach u klientów zajmujących się transportem towarowym. Obecnie te autonomiczne ciężarówki nadal mają na pokładzie wysoko wykwalifikowanego kierowcę odpowiedzialnego za bezpieczeństwo i kierownika jazdy, by przewozić ładunki firmowych klientów pilotażowych, na przykład na trasie w USA z Phoenix (Arizona) do Oklahoma City (Oklahoma).
Przeprowadzane są te jazdy pilotażowe, aby zebrać wiele szczegółów na temat działania autonomicznych ciężarówek w rzeczywistych przypadkach użycia – kluczowych momentach doświadczenia na drodze do komercjalizacji. Do 2027 roku Daimler Truck i Torc Robotics zamierzają oferować autonomiczne ciężarówki SAE poziomu 4 do operacji między węzłami w Stanach Zjednoczonych. Co to oznacza. Czwarty poziom jazdy autonomicznej odnosi się do systemów jazdy autonomicznej, które mogą wykonywać wszystkie zadania związane z prowadzeniem pojazdu w określonej sytuacji i środowisku – dziedzina projektowania operacyjnego (ODD) – bez interwencji człowieka. W tym momencie krótka recenzja: Niewiele osób wie, że od wielu dziesięcioleci Daimler pracuje nad rozwojem pojazdów autonomicznych – począwszy od projektu Eureka Prometheus w 1986 roku, a skończywszy na prezentacji Freightliner Inspiration Truck w 2015 roku. Ciężarówka Inspiracyjna był pierwszym na świecie certyfikowanym autonomicznym pojazdem użytkowym eksploatowanym na drogach publicznych w Stanach Zjednoczonych. Daimler Truck i Torc poczyniły znaczne postępy od 2019 roku, przekształcając pomysł w rzeczywistość w zakresie autonomicznych ciężarówek. Torc pokazał, że zastosowane oprogramowanie do jazdy autonomicznej potrafi bezpiecznie poruszać się po autostradach, drogach dojazdowych, podjazdach oraz skręcać na kontrolowanych skrzyżowaniach. Osiągnięto wiele, ale przed wciąż przed zespołem pozostaje jeszcze mnóstwo pracy testowej i rozwojowej. Idea bezpieczeństwa określa harmonogram osiągnięcia gotowości rynkowej.
Wprowadzanie na rynek naszej autonomicznej technologii będzie prawdopodobnie największą transformacją dla branży transportowej, jednocześnie zapewniając ogromne możliwości.
Daimler Truck ma jasny plan działania, którego celem jest wprowadzenie do 2027 roku na rynek amerykański autonomicznych ciężarówek. W konkretnym zastosowaniu pomiędzy dwoma węzłami towarowymi autonomiczny system jazdy przejmuje całe zadanie dynamicznej jazdy. Jazda autonomiczna przynosi bowiem ogromne korzyści społeczeństwu, klientom i interesariuszom
„Dlaczego autonomiczna jazda?” Na najczęściej zadawane mi pytanie zawsze pada odpowiedź, która jest tu bardzo ważna: „Ponieważ chcemy ratować życie”. Ta motywacja wspiera wszystkich przez wzloty i upadki związane z rozwojem nowych, przełomowych technologii. Systemy autonomiczne mogą zmniejszyć liczbę śmiertelnych wypadków na autostradach. Miejsca pracy niekoniecznie znikają, zazwyczaj się zmieniają – na przykład w branży logistycznej. Przy wprowadzeniu na rynek następuje skupienie się na zastosowaniu na amerykańskich autostradach, a tym samym na przejmowaniu zadań związanych z prowadzeniem pojazdu na długich, monotonnych trasach. Ludzie w dalszym ciągu odgrywają kluczową rolę w łańcuchu dostaw – tam, gdzie mają największe znaczenie. Obszary te obejmują np. pierwszą lub ostatnią milę, monitorowanie i zarządzanie flotą autonomiczną, wciąż niezbędne interakcje z innymi osobami w procesie logistycznym, podejmowanie decyzji i podejmowanie zadań wymagających wysokiego poziomu inteligencji emocjonalnej.
Jednocześnie zastosowanie technologii oferuje dostawcom usług logistycznych ogromny potencjał wydajności, gdyż autonomiczne ciężarówki potrzebują tylko przerw na tankowanie i dzięki temu mogą spędzać więcej czasu w drodze. Ponadto pomogą zrównoważyć niedobór kierowców, który zmienia się z roku na rok, ale oczekuje się, że do 2030 roku w USA wzrośnie do 160 000 kierowców ciężarówek. Samobieżne ciężarówki pomogą uporać się więc ze stale rosnącym wolumenem ładunków. Ponadto widać obiecujące możliwości rynkowe i rozwojowe dla Daimler Truck oraz generowanie stałych przychodów dzięki modelowi subskrypcji kierowcy jako usługi dla klientów flotowych. Działa to podobnie do dostawców transmisji strumieniowej: produkt cyfrowy jest opracowywany raz, a następnie rozszerzany na każdą nowo sprzedaną autonomiczną ciężarówkę – w tym przypadku rozliczenie następuje w formie autonomicznie przejechanych kilometrów.
Oprogramowanie do jazdy autonomicznej Torc udowodniło, że auto może bezpiecznie poruszać się po autostradach, drogach dojazdowych, podjazdach i skręcać na kontrolowanych skrzyżowaniach.
Najważniejsze czynniki sukcesu autonomii to: właściwy przypadek użycia, właściwa technologia, właściwi partnerzy, pozostawanie ramię w ramię z klientami
Potencjał autonomicznej jazdy leży w odpowiednim przypadku użycia. Próba wdrożenia tej technologii we wszystkich segmentach jednocześnie jest niewykonalna. Ci, którzy tego próbowali, poprawili swoją koncentrację. W następnym kroku podmiot koncentruje się na pierwszym konkretnym przypadku użycia i ustala jego priorytety.
W przypadku zastosowania typu hub-to-hub autonomiczny system jazdy zgodny z poziomem SAE 4 przejmuje całe zadanie dynamicznej jazdy pomiędzy dwoma centrami towarowymi. Oznacza to, że autonomiczna ciężarówka może przejechać tysiące kilometrów całkowicie bez interwencji człowieka! Kierowcy w dalszym ciągu dostarczają ładunki ciężarówkami prowadzonymi przez nich tylko podczas wyznaczonej pierwszej i ostatniej mili.Te operacje dostawy i rozładunku odbywają się w węzłach towarowych wzdłuż kluczowych amerykańskich autostrad w głównych korytarzach towarowych, takich jak Teksas. Czym zatem jest to „centrum”? Można sobie wyobrazić to centrum towarowe jako punkt początkowy i końcowy autonomicznej trasy towarowej. Razem tworzą one sieć transportową, łączącą ze sobą autonomiczne węzły. Oczekuje się, że sieć ta będzie budowana stopniowo, zaczynając od południowo-zachodnich Stanów Zjednoczonych. Potem nastąpi stopniowa ekspansja, która ostatecznie doprowadzi do powszechnego wykorzystania tras autonomicznych ciężarówek na terenie całych Stanów Zjednoczonych. Generalnie przypadek użycia typu hub-to-hub łączy najbardziej atrakcyjny i najmniej skomplikowany przypadek użycia z właściwym rozwiązaniem technicznym.
W kwestii zaś wykorzystania technologii i partnerstwa, to Daimler Truck, jako największy na świecie producent samochodów ciężarowych, jest doskonale przygotowany do zaoferowania całościowej platformy rozwiązań do jazdy autonomicznej. Ten modułowy system składa się z własnej „nadmiarowej platformy pojazdów”, „Gotowego do autonomicznego użycia” Freightlinera Cascadia oraz oprogramowania do jazdy autonomicznej, „Virtual Driver” firmy Torc. Istnieją także infrastruktura fizyczna i cyfrowa, na które składają się opisane huby, umożliwiające autonomiczną pracę ciężarówek. Docelowo wymagane są dodatkowe usługi, takie jak naprawa i konserwacja oraz wsparcie w zakresie autonomicznej obsługi ciężarówki.
Jest to z pewnością duże, ale wykonalne przedsięwzięcie. Nimniej żadna firma nie jest w stanie zrobić tego sama. Dlatego budowanie odpowiednich strategicznych i długoterminowych partnerstw jest kluczowe dla naszego sukcesu. Rolą i odpowiedzialnością Daimler Truck pozostaje tu umożliwianie, koordynowanie i rozwijanie tych partnerstw.
Sama bezpieczna, autonomiczna praca na poziomie 4 wymaga redundantnych, czyli wielozadaniowych systemów pojazdu. Wyobraźmy sobie, że zawodzą układy kierownicze i nie ma człowieka, który może w tym momencie interweniować. Potrzebuja zatem elektronicznej kopii zapasowej, wielokrotnego projektu. Podobnie jak w przypadku samolotów, tę redundancję Daimler zaprojektował i zbudował specjalnie dla układów kluczowych dla bezpieczeństwa, takich jak układ kierowniczy i hamulcowy. Wdrożył 1500 wymagań technicznych i zintegrował je z Freightliner Cascadia, a mają one zastosowanie we wszystkich obszarach – na przykład drugi zestaw elektronicznie sterowanych układów sterowania, hamulców i sieci energetycznej. Dzięki więc 1500 zintegrowanym funkcjom technicznym i drugiemu zestawowi krytycznych systemów do sterowania, hamowania, dedykowanym systemom bezpieczeństwa IT i wielu innym funkcjom autonomiczna „Gotowa na autonomiczność Cascadia” wyznacza standardy branżowe w zakresie integracji systemów jazdy autonomiczne Do tej pory jako pierwsza w branży firma oferuje też skalowalną, niezależną od układu napędowego, redundantną platformę pojazdów autonomicznych. Nazywa to podejście „gotowością do autonomiczności”, gdyż jest to punkt wyjścia i podstawa każdego układu napędowego poziomu 4.
Powyższe prowadzi do drugiego ważnego technicznego elementu autonomii: systemu jazdy autonomicznej (ADS). Mówiąc najprościej, to oprogramowanie, które widzi (rozpoznaje otoczenie bliskie i dalekie), myśli (planuje kolejny manewr) i działa (wykonuje manewry drogowe, takie jak zmiana pasa, łączenie dwóch pasów itp.). To programowanie musi być co najmniej tak samo dobre lub lepsze niż programowanie człowieka.
W tym celu Torc wykorzystuje wiele dziedzin sztucznej inteligencji do wykrywania otoczenia i podejmowania autonomicznych decyzji dotyczących jazdy. Na przykład w sferze wykrywania obiektów sztuczna inteligencja pomaga wykrywać i klasyfikować obiekty w trudnych warunkach, takich jak słabe oświetlenie, mgła lub zła pogoda. Gdy Torc opracowuje wirtualnego kierowcę, Daimler Truck North America integruje go z ciężarówką. Ta autonomiczna ciężarówka przejdzie następnie rygorystyczny proces testów i walidacji, zarówno w symulacji, jak i w świecie rzeczywistym, aby zapewnić bezpieczeństwo i wydajność wszystkich systemów przed wprowadzeniem na rynek, co ma nastąpić w 2027 roku.
Kolejnym elementem składowym jest zrozumienie obecnych i przyszłych potrzeb klientów, będacych kluczem do udanego wprowadzenia produktu na rynek. Koncern chce umożliwić klientom pełne wykorzystanie korzyści płynących z jazdy autonomicznej pod względem kosztów, dostępności i łatwości wdrożenia, konserwacji i elastyczności. Istotne jest, aby od samego początku rozwiązania autonomiczne były opracowywane wspólnie z klientem.
Następnym krokiem we wprowadzaniu na rynek autonomicznych ciężarówek jest ustalenie, w jaki sposób można pomóc klientom w efektywnym transporcie ładunków. Dlatego Daimler współpracuje już z pierwszymi firmami z branży logistycznej, m.in. poprzez wspólne projekty pilotażowe z Schneider Inc. i C.R. Anglia. Zapewniają one kompleksowy wgląd w różne wymiary branży transportowej. Przykładowo Torc współdziała z amerykańską firmą Schneider od 2022 roku. Z jednej strony firma transportowa dostarcza ładunki na potrzeby pilotażowej operacji Torc. Współpraca ta zapewnia również wgląd w operacje transportu ciężarowego. Wspiera to drogę do komercjalizacji tzw. autonomicznie napędzanej środkowej mili w logistyce, czyli transporcie ładunków pomiędzy centrami towarowymi. Ron Hall, wiceprezes ds. sprzętu i paliwa, C.R. Anglia, wskazuje „Czujemy, że Daimler Truck oferuje bardzo wyjątkowy, wysoko rozwinięty produkt [w zakresie jazdy autonomicznej], który bardzo dobrze spełnia nasze potrzeby z perspektywy kosztów eksploatacji”.
Od fikcji do rzeczywistości
Autonomiczne ciężarówki zapewne usprawnią codzienne życie. Ta technologia nie jest już ideą, nie jest już czystą fikcją. Stanie się to rzeczywistością w tej dekadzie. Ma potencjał, aby przekształcić branżę transportową. Na tym etapie podmiot robi to wszystko w odpowiednim tempie, z właściwych powodów, a przede wszystkim w oparciu o mocno zakotwiczoną, wszechobecną ideę bezpieczeństwa jako swoją koncepcję przewodnią. Więcej będzie później.

    Tekst: Jarosław Brach

    Zdjęcia: Producent