Raskaan liikenteen letka-ajamisen hyödyntämismahdollisuuksien selvittäminen Suomessa:loppuraportti

Abstract The Platooning Finland project was a collaboration between University of Oulu, Corp. Ahola Transport Abp, Oy Attracs Ab and Scania CV Ab. The Finnish Transport and Communications Agency (Traficom) participated as a member of the project management team. The aim of the project was to outline the possibilities, preconditions and potential impacts of semiautonomous convoys in Finland. The project focused on road infrastructure, weather and driving conditions, driver’s perspective, and fleet control and monitoring. The information needed to achieve the project objectives was collected through information systems, observation, interviews, and literature review. The methods of data collection are described in section 2.5. Based on observations, a snapshot was taken of the impacts of semiautonomous truck convoys on the efficiency of traffic flows, the environment, and how convoying affected diver’s performance and work conditions. In addition, the economic impact was assessed. Finally, a sum-up of the needs for further development of infrastructure, driving conditions, and enabling technologies was brought forth. The observations collected were based on test runs conducted during year 2019. The test drives were designed and executed as semi-autonomous truck convoys involving three semitrailer combinations. The test runs were performed in real traffic conditions. The vehicle combinations used in the project and their characteristics are described in section 2.4. Test drives were driven in both winter and summer conditions and included driving on motorways, on rural roads, and in urban areas. The test drive road types and test day conditions are given in Section 2.2. The project demonstrated that semi-autonomous truck convoying on Finnish roads at different times of the year is feasible. As expected, semi-autonomous truck convoying is best suited for the motorway sections. In rural and urban areas, situations requiring driver’s active interventions occurred. The fuel economy allowed by splash drive was demonstrated in the test runs. The benefits of semi-autonomous cab driving varied depending on, for example, the location of the truck in the truck convoy and the driving skills and style of the leading driver. Semi-autonomous convoying technology was generally perceived positively by the drivers. There are many issues that need to be resolved at international level. In the case of infrastructure, waiting areas and bus lanes could prospectively be used for forming truck convoys. Making the truck convoy clearly identifiable to other road users would help to prevent the convoy to get detached. Offering a green wave in traffic lights for convoys would improve convoying in urban areas. The reliability of the sensors used in trucks (e.g. camera, radar) in Finnish weather conditions requires at least their heating function. V2V / V2X / V2I technology, which supports truck-to-truck and truck-to-infrastructure communication, is expected to allow shorter truck distances that are more stable, improved driver-related communication, and increase driver confidence. Each of the above examples requires further research and testing before wider deployment on public roads. The project identified a variety of operational development needs required from all the parties in the transport sector. Among others, a compensation model for trucks forming the convoys. An open-access control and monitoring system supporting the compensation model and agreed cooperative models between truck operators would facilitate convoys. Also, there is a need to provide drivers different routing and convoying options in order to be able to choose and join the convoys they prefer.Tiivistelmä Platooning Finland -projekti suoritettiin yhteistyönä Oulun yliopiston, Oyj Ahola Transport Abp:n, Oy Attracs Ab:n ja Scania CV Ab:n kesken. Liikenne- ja viestintävirasto (Traficom) kuului projektin johtoryhmään. Projektin tavoite oli hahmotella semiautonomisen letka-ajamisen mahdollisuuksia, edellytyksiä ja vaikutuksia Suomessa. Erityisesti mielenkiinnon kohteena olivat teiden infrastruktuuri, sääolosuhteet ja ajotilanteet, kuljettajien näkökulma sekä ohjaus ja valvonta. Projektin tavoitteiden saavuttamiseksi tarvittava tieto kerättiin tietojärjestelmillä, havainnoinnilla, haastatteluin sekä kirjallisuusselvityksellä. Tiedonkeräysmenetelmät on kuvattu tarkemmin kappaleessa 2.5. Kerätyn tiedon perusteella tavoitteena oli muodostaa tilannekuva semiautonomisen letka-ajamisen vaikutuksista liikennevirtojen tehokkuuteen ja ympäristöön sekä kuljettajan työhön ja vaatimuksiin. Lisäksi tavoitteena oli tarkastella taloudellisia vaikutuksia ja summata jatkokehitystarpeita infraan, ajotilanteisiin ja teknologiaan. Kerätty tieto perustui pääasiassa vuoden 2019 aikana ajettuihin testiajoihin. Testiajot suunniteltiin ja toteutettiin kolmen puoliperävaunullisen ajoneuvoyhdistelmän semiautonomisena letka-ajona muun liikenteen joukossa. Projektissa käytetyt ajoneuvoyhdistelmät ja niiden letka-ajo-ominaisuudet on kuvattu tarkemmin kappaleessa 2.4. Testiajot ajettiin sekä talvi- että kesäolosuhteissa ja ne sisälsivät ajamista niin moottoritiellä, (maaseutu) maantiellä kuin taajama-alueilla. Tarkemmat kuvaukset testiajojen tietyypeistä ja testipäivien olosuhteista on esitetty kappaleessa 2.2. Projekti osoitti semiautonomisen letka-ajamisen soveltuvuuden suomalaisilla tietyypeillä eri vuodenaikoina. Odotusten mukaisesti semiautonominen letka-ajaminen soveltui parhaiten moottoritielle. Maantiellä ja taajama-alueilla semiautonomisen letka-ajamisen aikana syntyi tilanteita, jotka edellyttivät kuljettajalta aktiivisempaa osallistumista ohjaamiseen. Letka-ajamisen mahdollistama polttoaineen säästö osoitettiin testiajoissa. Semiautonomisesta letka-ajamisesta saadut hyödyt vaihtelivat riippuen esimerkiksi rekan paikasta letkajonossa ja letkaa vetävän kuljettajan ajotaidoista ja -tyylistä. Semiautonomiseen letka-ajamiseen liittyvä teknologia koettiin kuljettajien keskuudessa pääsääntöisesti positiivisena. Letka-ajamisen laajempaan käyttöönottoon liittyy monia asioita, jotka on ratkaistava kansainvälisissä yhteistyöelimissä. Projektissa keskityttiin huomioihin letka-ajamisen mahdollisuuksista Suomessa. Infran osalta kirjattiin mm. odotusalueiden ja bussikaistojen potentiaali letkajonoja muodostettaessa. Letkajonon ja käynnissä olevan letka-ajon osoittaminen muulle liikenteelle jollakin selkeästi ymmärrettävällä keinolla helpottaisi jonon huomioonottamista ja sitä kautta letkan kasassa pysymistä. Liikennevalojen ”vihreän aallon” mahdollistaminen raskaan liikenteen letkajonoille sujuvoittaisi liikennettä taajama-alueilla. Rekoissa käytettävien sensoreiden (mm. kamera, tutka) toimintavarmuus Suomen sääoloissa vaatii vähintäänkin niiden lämmitystoimintoa. Teknologian osalta odotetaan rekkojen välistä sekä rekkojen ja infrastruktuurin välistä kommunikaatiota tukevan V2V/V2X/V2I-teknologian mahdollistavan rekkojen lyhyemmät ja helpommin vakaina pidettävät välimatkat sekä kuljettajien ajotilanteisiin liittyvän tehokkaan kommunikoinnin ja lisäävän kuljettajien kokemaa turvallisuuden tunnetta sekä luottamusta automatiikkaan. Kaikki edellä mainitut esimerkit vaativat tutkimus- ja kehitystyötä sekä testaamista ennen niiden laajempaa käyttöönottoa yleisillä teillä. Projektissa havaittiin tarve kaikkia kuljetusalalla toimivia osapuolia hyödyntävälle toimintamallille. Toimintamallin olisi syytä pitää sisällään mm. kompensaatiomalli letkajonon eri paikoissa ajaville rekoille. Kompensaatiomallia ja toimijoiden välistä yhteistyötä tukeva ohjaus- ja valvontajärjestelmä edistää semiautonomisen letka-ajamisen hyödyntämistä ja sen avulla mm. kuljetussuunnittelijoiden olisi mahdollista tarjota kuljettajille erilaisia reitti- ja letkajonovaihtoehtoja ja tapoja valita ja liittyä haluamaansa letkajonoon. Lisäksi semiautonomiseen letka-ajamiseen liittyvän teknologian kehittyminen ja teknologian käyttöönottoon liittyvä lainsäädäntö luovat niin ikään uusia tutkimustarpeita tulevaisuudessa.Alkusanat Kaiken kaikkiaan projektin mahdollisti ja siihen osallistui suuri määrä henkilöitä eri organisaatioista: Johtava asiantuntija Eetu Pilli-Sihvola Liikenne- ja viestintävirastosta (Traficom). Kehitysjohtaja Mika Sorvisto, Carrier responsible Caj Björkskog, Transport Resources Manager Lucas Snellman Oyj Ahola Transport Ab. Toimitusjohtaja Tommi Hollström Oy Attracs Ab. Business Manager Christian Bergstrand Scania CV Ab (10/2019 asti). Professori Rauno Heikkilä, Professori (emeritus) Mauri Haataja, laboratorioteknikko Kalle Vähätaini ja projektitutkija Ville Pirnes Oulun yliopisto. Ajoneuvoyhdistelmien kuljettajat Heikki Strid, Lars Törnqvist, Roosa Saksholm, Timmy Keränen ja Stefan Lundell. Kiitos. Oulu, 31.12.2019 Veikko Pekkala Rauno Heikkilä Mika Sorvist