De zelfrijdende auto

Adaptive Cruise Control, Lane Departure Warning, Connected Drive, Platooning Trucks zijn enkele begrippen en benamingen die meer en meer opduiken in de pers en zelfs al in gebruikershandleidingen van voertuigen. Wat hebben deze zaken gemeen, of: waar zijn de genoemde systemen voor bedoeld? Voornamelijk hebben zij tot doel de rijtaak van de bestuurders van voertuigen in meer of mindere mate over te nemen en/of de bestuurder te waarschuwen voor gevaren. Gevaren in het voertuig, zoals vermoeidheid, en gevaren buiten het voertuig, zoals het afwijken van de rechte lijn of het op ramkoers zijn met andere conflicterende verkeersdeelnemers.

In het kort komt het erop neer dat voertuigen intelligenter worden en zichzelf mogelijk volledig automatisch zullen kunnen voortbewegen. Pas in dat geval kan er gesproken worden over een volledig zelfrijdend voertuig. Voor de consument zijn er voorlopig geen volledig zelfrijdende voertuigen te koop. Voordat het zo ver is, zullen nog vele testen met hoog-geautomatiseerde voertuigen moeten worden verricht.

Bij zelfrijdende voertuigen is grofweg een onderscheid te maken in:
  • voertuigen met automatische functies
  • connected voertuigen
  • coöperatieve voertuigen
  • volledig automatische voertuigen (robotauto’s)
  • coöperatieve automatische voertuigen

Park assist

De eerste categorie, voertuigen met automatische functies, kenmerkt zich door het feit dat deze voertuigen op onderdelen zelfstandig kunnen rijden, zoals op snelwegen in de file of bij het inparkeren. Dergelijke voertuigen met automatische functies zijn nu al te koop, zoals voertuigen met ‘Park assist’, die zelf kunnen fileparkeren. Het aanbod van voertuigen met verder ontwikkelde automatische functies zal toenemen, want dit is de ontwikkelingslijn die de automotive industrie volgt (zie Figuur 1.1). Dit neemt niet weg dat er een onderscheid blijft bestaan tussen zelf rijden met (deels) geautomatiseerde functies en volledig automatisch rijden. Connected voertuigen bestaan ook al langer. Dit zijn voertuigen die op enigerlei wijze via een mobiel telefoonnetwerk kunnen communiceren met (verkeers)centrales. Soms alleen om informatie op te halen via internet, maar meer en meer wordt de verbinding gebruikt ter ondersteuning van de rijtaak.

Figuur 1.1: Ontwikkelingslijnen zelfrijdende voertuigen

Europa richt zich vooral op de ontwikkeling van de coöperatieve voertuigen. Dit zijn voertuigen die op een slimme manier onderling, met de weg, met apparatuur langs de weg en/of met een verkeerscentrale/back office communiceren via het hiervoor vrijgegeven wifi-P- kanaal*). Coöperatieve voertuigen zijn niet per definitie zelfrijdende voertuigen, maar ze kunnen wel op onderdelen automatisch worden aangestuurd. Voorbeelden hiervan zijn de hoog geautomatiseerde auto’s, die in het DAVI-project (Dutch Automated Vehicle Initiative) zijn gedemonstreerd. DAVI liet zien dat auto’s die met elkaar in verbinding staan in een peloton, en kort achter elkaar, veilig hun weg kunnen vinden. Tijdens de experimenten was, en dit zal ook de komende tijd zo zijn, een bestuurder in het voertuig aanwezig, die in noodsituaties kan ingrijpen.

Robotauto's

In Amerika wordt momenteel sterk ingezet op autonome voertuigen: de robotauto’s. Bij autonoom rijden gaat het om “zelfrijdende” voertuigen, die informatie over de omgeving verzamelen op basis van eigen sensoren. Denk daarbij aan radar, lidar, GPS en computer vision. Er is hierbij geen sprake van communicatie met andere voertuigen en/of de wegkant. Een veel genoemd voorbeeld is de Google-auto, die in een testomgeving al heeft rondgereden zonder stuur. Ook in Europa zien we hier voorbeelden van, zoals de WEpod shuttle die ingezet gaat worden in de regio Ede - Wageningen. Het kenmerkende verschil met coöperatieve voertuigen, is dat bij autonome voertuigen de intelligentie vooral in het voertuig zit. Ook wel aangeduid als 'slimme voertuigen op domme wegen'.

*) Het grote verschil tussen een wifi-P toepassing en een toepassing waarbij de communicatie via een mobiel datakanaal plaatsvindt, is de snelheid. Bij Wifi-P is de transmissietijd/responstijd tienden van seconden. Bij mobiele datacommunicatie is er altijd sprake van een vertragingstijd van een of meerdere seconden. Voor tijdkritische processen (bijvoorbeeld twee kort achter elkaar rijdende voertuigen) is alleen Wifi-P geschikt.

Figuur 1.2: Verwachting integratie automatische en coöperatieve voertuigen.

Automatisch en coöperatief groeien naar elkaar

De algemene verwachting is dat de diverse soorten voertuigen (automatisch en coöperatief) naar elkaar toegroeien (zie Figuur 1.1 en 1.2). Alleen dan kunnen alle voordelen van zelfrijdende voertuigen volledig worden benut. Automatische voertuigen zullen namelijk voorlopig alleen nog bij lage snelheden kunnen worden ingezet en kunnen niet in ‘treintjes’ rijden, zo stelt het Rathenau Instituut in haar rapport ‘Tem de robotauto’. Hierdoor dragen ze minder bij aan filereductie en milieubesparing. Voor de andere ontwikkelingslijn via de coöperatieve voertuigen geldt dat deze nog lange tijd zullen vereisen dat een bestuurder in moet kunnen grijpen, maar op termijn zullen er coöperatieve automatische voertuigen rond gaan rijden.

Figuur 1.3: Domeinen van beïnvloeding

In de memo ‘Beter Benutten van Intelligente Mobiliteit’ [1.7] staat een aantal domeinen van beïnvloeding door (coöperatieve) systemen beschreven. Zij maken daarbij onderscheid tussen de volgende domeinen (zie ook Figuur 1.3):
  • Netwerk: 5 tot 50 kilometer, hierbij gaat het om systemen die pre- en on-trip navigeren mogelijk maken, de communicatie vindt plaats via internet (2,5/3/4G), TMC en DAB.
  • Lokaal: tot 500 meter, waarbij het gaat om het beïnvloeden van de positie van het voertuig in de verkeersstroom middels wifi-p en dedicated short range communication (DSRC).
  • Autonoom: 0 tot 50 meter, waarbij het gaat om de exacte positie van het voertuig door middel van sensoren in het voertuig (bijvoorbeeld camera, radar).
 
Vooral in het laatste domein vallen alle ontwikkelingen gericht op het automatiseren van het rijden, waar de automotive industrie nu volop mee bezig is. De in Europa voorgestane ontwikkeling vanuit de optiek van de wegbeheerders richt zich op de combinatie van de twee laatstgenoemde domeinen (0 tot 50 meter en tot 500 meter).

Nog veel testen nodig

Voor de consument zijn voorlopig nog geen volledig zelfrijdende voertuigen/coöperatieve automatische voertuigen te koop. Voordat het zo ver is, zullen nog vele testen met meer of minder geautomatiseerde voertuigen moeten worden uitgevoerd. Toch zijn er al vele systemen en mogelijkheden beschikbaar voor consumenten, die hen in meer of mindere mate ondersteunen bij de uitvoering van hun rijtaak. Een van de meest besproken voorbeelden is de Tesla Model S, welke nu voorzien is van een autopilot optie die het de bestuurder mogelijk maakt het stuur even los te laten en automatisch van rijstrook te wisselen. Dit neemt niet weg dat de bestuurder nog steeds moet kijken of de rijstrook vrij is. Manueel bestuurde voertuigen zullen voorlopig het wegbeeld blijven bepalen en domineren.

Afbakening zelfrijdende voertuigen
Op deze pagina wordt steeds gesproken over zelfrijdende voertuigen. Dit duidt niet op een limitering tot uitsluitend auto’s. Uitdrukkelijk wordt erop gewezen dat met deze benaming alle wegvoertuigen worden bedoeld (van personenauto tot vrachtwagen en van bus tot people mover), die in meer of mindere mate automatisch kunnen worden bestuurd. Railgebonden voertuigen, vaartuigen en vliegtuigen vallen hier niet onder.

© Copyright 2014 CROW