Světová premiéra dopravního systému budoucnosti: Efektivnější, bezpečnější, propojenější – a autonomní
Nákladní doprava budoucnosti: autonomní jízda
Autonomní jízda – vyšší efektivita, nižší spotřeba paliva, nižší emise a vyšší bezpečnost
Světová premiéra systému „Highway Pilot“ na dálnici A14 u Magdeburgu
Dokonalý přehled: jízda s inteligentními senzory a kamerou
Revoluce na dálnici: technický kvantový skok propojením všech systémů
Z řidiče manažer dopravy – premiéra v kabině budoucnosti
Světová premiéra designérské a technické studie Mercedes-Benz Future Truck 2025 na IAA 2014
Od vize k realitě – Mercedes-Benz Future Truck 2025 představuje fascinující a realistický výhled do budoucnosti nákladních vozidel pro dálkovou dopravu. Za deset let budou moci nákladní vozidla jezdit po evropských dálnicích a dálkových silnicích autonomně. Jejich řidiči už nebudou „truckeři“, nýbrž „manažeři dopravy“ na atraktivním pojízdném pracovišti s šancemi na nové pracovní úkoly. Efektivita dopravy se zvýší, silniční provoz bude pro všechny jeho účastníky bezpečnější, emise CO2 a spotřeba paliva se dále sníží. Základem tohoto technického kvantového skoku je vzájemné propojení systémů a předpokladem pro toto řešení jsou odpovídající rámcové podmínky. Za tím účelem vedou všechny zúčastněné strany vzájemný tvůrčí dialog. Výsledné řešení představuje vizi divize Daimler Trucks, která udává celosvětově směr technického vývoje v oblasti užitkových vozidel.
Tisková zpráva červenec 2014
Revoluce na dálnici: více efektivity a bezpečnosti Technika budoucnosti je u divize Daimler Trucks již realitou. Mercedes-Benz Future Truck 2025 znamená revoluci v oblasti efektivity a bezpečnosti, revoluci v silniční nákladní dopravě a infrastruktuře, revoluci v povolání řidiče a v oboru spedice. Nejedná se přitom o nové nákladní vozidlo, ale o dopravní systém budoucnosti, který byl vyvinut v rámci iniciativy Shaping Future Transportation divize Daimler Trucks s cílem chránit přírodní zdroje, snížit emise všeho druhu a zároveň zaručit nejvyšší možnou úroveň bezpečnosti silničního provozu. Téměř sériové provedení studie Future Truck 2025 demonstruje své fascinující schopnosti při světové premiéře jízdami běžnou rychlostí až 80 km/h v reálných dopravních situacích na úseku dálnice A14. Mercedes-Benz odhalí kompletní studii Future Truck 2025 v září na hannoverském veletrhu užitkových vozidel IAA.
Nákladní doprava a silniční provoz – dnes a v budoucnosti Hrozí v budoucnosti dopravní kolaps? K vyřčení této prognózy nemá nikdo odvahu. Odborníci se však shodují v tom, že nákladní dopravu v Evropě čeká výrazný nárůst. Shoda panuje i v tom, že hlavní zátěž ponese silniční nákladní doprava, protože její zastoupení jinými druhy dopravy se zdá být realizovatelné jen v omezeném měřítku. Již aktuální čísla hovoří jasnou řečí. Eurostat, Statistický úřad Evropské unie, vyčíslil ve svém aktuálním šetření z roku 2012 podíl silniční nákladní dopravy na celkové nákladní dopravě v EU na cca 76 procent. V šesti nejlidnatějších státech EU sahá tento ukazatel od 66 procent v Německu, až do 96 procent ve Španělsku. Spolkové ministerstvo dopravy předpovídá v nedávno zveřejněné „Prognóze dopravy v roce 2030“ pro nákladní vozidla jen v Německu nárůst dopravního výkonu o 39 procent. Odborníci nezávislé švýcarské podnikové poradenské firmy ProgTrans vycházejí ve své zprávě „World Transport Reports“ ze zvýšení nákladní dopravy v EU mezi krizovým rokem 2008 a rokem 2025 o cca 20 procent. Jiné zdroje, například studie Ifmo, uvádějí při dynamickém vývoji ekonomiky v EU růst dvě procenta ročně. V souhrnu by to znamenalo zvýšení o 50 procent v následujících 20 letech a do roku 2050 zdvojnásobení aktuální poptávky po
Strana 2
dopravě. Dokonce i roční růst pouhých 0,7 procenta by měl za následek nárůst objemu dopravy v tomto období o téměř 30 procent.
Naproti tomu investice do dopravní infrastruktury klesají, což dokládají statistické ukazatele. Zatímco v roce 1970 na ně v EU směřovalo 1,5 procenta HDP, v současnosti se tento ukazatel snížil přibližně na polovinu. Síť dálnic a dálkových silnic se ve velkých zemích EU sotva zvětšila. Důsledky zažíváme všichni v každodenním provozu. Především v aglomeracích západní Evropy jsou silnice přetížené. Jen v Německu vydal součet dopravních kolon na dálnicích a dálkových silnicích za celý rok 2012 téměř 600 000 km a řidiči v nich stáli 230 000 hodin. Na velmi frekventovaných úsecích dálnic jezdí ve všední dny 150 000 až 200 000 vozidel za den, z toho více než 20 000 nákladních vozidel. Dopravci bojují s tlakem na náklady a nedostatkem řidičů Přetížená infrastruktura je součástí scénáře budoucnosti. K tomu se přidává rostoucí tlak na náklady, jemuž musí čelit podnikatelé v oboru silniční nákladní dopravy. Ceny paliv a mýtné poplatky mají růstovou tendenci, nákladní vozidla jsou kvůli stále nové a přísnější legislativě dražší, což dokládá zavedení emisní normy Euro VI začátkem letošního roku. Legislativa navíc předepisuje povinnou výbavu vozidel elektronicky řízeným stabilizačním systémem od letošního roku a systémy AEBS (Advanced Emergency Braking System; vyspělý systém nouzového brzdění) a LDWS (Lane Departure Warning System; asistent pro jízdu v jízdním pruhu) od příštího roku. Prof. Dr.-Ing. Uwe Clausen, vedoucí Fraunhoferova institutu pro toky materiálu a logistiku (IML), k tomu říká: „Doprava a logistika v současnosti profituje z výrazného pokroku výrobců užitkových vozidel, jehož dosáhli v nedávné minulosti. Tím jsou míněna zejména hospodárná nákladní vozidla, která jsou ještě tišší a mají výrazně nižší emise než dřívější generace vozidel. V této oblasti bylo dosaženo úrovně efektivity, která byla ještě před několika lety považována prakticky za nemožnou. Pro vzdálenější budoucnost je důležitý pohled na vozidlo v celkových souvislostech logistického řetězce a dopravního systému. Centrálními aspekty v těchto systémech jsou zpracování dat a komunikace, navigace a interakce vozidel. Potenciál pro budoucí zvyšování efektivity nespočívá
Strana 3
v samotných vozidlech, nýbrž ve spolupráci mezi vozidly, infrastrukturou a logistickým systémem.“ Podnikům se zároveň ve stále větší míře nedostává profesionálních řidičů. Mezi příčiny patří demografický vývoj, velké překážky znesnadňující profesionálním řidičům získání řidičského průkazu pro nákladní vozidla, omezený výdělek, pro rodinný život nevhodné pracovní doby a v neposlední řadě špatná společenská image povolání řidiče nákladního vozidla.
Dopravní systém budoucnosti musí být propojený a autonomní Protože lze silniční nákladní dopravu nahradit jinými způsoby dopravy pouze v omezené míře, zůstává jako východisko pouze lepší využívání stávající infrastruktury, rozšířené používání a propojování asistenčních a telematických systémů a zvyšování atraktivity povolání řidiče. Nové komunikační technologie zároveň nabízejí také nové šance v podobě komunikace V2V (Vehicle to Vehicle; komunikace mezi vozidly) a V2I (Vehicle to Infrastructure; komunikace mezi vozidlem a infrastrukturou). Právě těmto novým možnostem inteligentního propojení připisují vědci a vývojáři vozidel zásadní potenciál pro zavádění vozidel schopných autonomní jízdy. Prof. Dr. Sabina Jeschke, ředitelka katedry informačního managementu ve strojírenství na vysoké škole technické RWTH, k tomu říká: „Společně s několika pozoruhodnými průlomy, jako jsou kognitivní technologie IBM Watson nebo Google Car, z uplynulých dvou let, stojíme před novou érou umělé inteligence – masovým síťovým propojením. K tomu lze počítat i jízdu po stopách Berthy Benz, kterou podnikla společnost Daimler. Mimořádnou roli v tomto ohledu zaujímá „internet věcí“ (Internet of Things), který je rozšířením internetu. Jeho účastníky už nejsou výhradně lidé, ale i věci – například senzory automobilu, klimatologické stanice, řízení výrobních procesů a další systémy, které bezprostředně komunikují se svým okolím. Na tomto základě je možné realizovat zcela nové formy spolupráce mezi technickými systémy – zejména v oblasti dopravy a mobility.“ Mercedes-Benz Future Truck 2025 dává svým systémem „Highway Pilot“ důslednou a realistickou odpověď na aktuální vývoj – komunikuje se svým okolím
Strana 4
a jezdí autonomně. Vzájemné propojení a řízení tzv. „velkých dat“ v řešení vozidla a služeb, které je plně přizpůsobeno skutečným potřebám, bude v budoucnosti pro naše zákazníky rozhodující. Konektivita je klíčem ke zvyšování efektivity. Cesta k tomuto cíli je dlážděna již dnes dodávanými asistenčními a telematickými systémy. Asistent pro udržování bezpečného odstupu, asistent pro jízdu v popojíždějící dopravní koloně, asistent pro nouzové brzdění „Active Brake Assist 3“, asistent pro jízdu v jízdním pruhu a trojrozměrné mapy pro předvídavý tempomat PPC (Predictive Powertrain Control) jsou již realitou, stejně jako telematické produkty FleetBoard pro řízení provozu vozidla, přes řízení dopravy, až po aplikace pro řidiče a dopravce. Daimler Trucks je ve vývoji všech uvedených systémů průkopníkem. Další kroky jsou proto nasnadě. Všechny tyto stavební kameny budou nyní vzájemně propojeny a rozšířeny, kamery a radarové senzory zdokonalovány a spojeny. A to vše bude dokonale doplněno komunikací V2V a V2I a digitální mapou. Nákladní vozidlo budoucnosti se tímto způsobem propojí se všemi aspekty svého okolí. Částečně autonomní řízení ve veřejné silniční dopravě je již dnes realitou. Například mnoho moderních osobních vozů samočinně zaparkuje na povel řidiče. Technika vyhledá vhodnou mezeru pro zaparkování a převezme řízení, řidič musí už jen přidávat plyn a brzdit. Příkladem je aktivní parkovací asistent MercedesBenz. Asistent pro jízdu v dopravní koloně usnadňuje řízení při popojíždění. Naši zákazníci již dnes potvrzují akceptaci těchto inteligentních systémů, protože ve vysokých počtech objednávají asistenční systémy Mercedes-Benz.
Mercedes-Benz Future Truck 2025 – technika zítřka již dnes Pro společnost Daimler není autonomní jízda již dávno žádným science fiction. Autonomní jízda s nákladními vozidly pro dálkovou dopravu bude realitou za deset let. Realistická studie Mercedes-Benz Future Truck 2025 má tento krok už za sebou. Jako technický základ posloužil Mercedes-Benz Actros v aktuálním provedení pro rok 2014. Studie dokazuje, že lídr v evropském segmentu nákladních vozidel pro dálkovou dopravu, který od svého uvedení na trh v roce 2011 stanovuje měřítka v oblasti hospodárnosti, bezpečnosti a ovládání, je připraven na budoucnost.
Strana 5
Mercedes-Benz Actros – základ studie, blízké sériové výrobě Technickým základem studie Future Truck 2025 se systémem „Highway Pilot“ je Mercedes-Benz Actros 1845. Jeho motor dosahuje nejvyššího výkonu 330 kW (449 k) a poskytuje maximální točivý moment 2200 N.m. Přenos hnací síly zajišťuje standardně dodávaná plně automatizovaná převodovka Mercedes PowerShift 3 s dvanácti převodovými stupni. Neobvyklý návěs studie vizuálně ukazuje blízkou budoucnost. Mercedes-Benz představil přívěs Aerodynamics Trailer před dvěma roky ve světové premiéře na veletrhu IAA Nutzfahrzeuge. Aerodynamicky optimalizovaný návěs může snížit spotřebu kompletní soupravy až o pět procent. Spojením studie Mercedes-Benz Future Truck 2025 a návěsu Mercedes-Benz Aerodynamics Trailer do soupravy zítřka lze dokonale využít výhody obou vozidel. Zatím ještě pod ochranou maskovací fólie Future Truck 2025 je pro demonstrační jízdy na silnicích ještě zamaskován – zevnějšek je polepen černo-bílou fólií, která zakrývá skutečné tvary. V interiéru je přístrojová deska chráněna před zvědavými pohledy maskovacím přehozem. Přídavné monitory již však naznačují budoucí pracoviště řidiče nákladního vozidla v roli manažera dopravy. Nový Actros už dnes v kabině vizuálně odděluje zóny pro řízení a odpočinek. V budoucnosti bude kabina doplněna komfortním a zároveň funkčním pracovištěm pro fázi autonomní jízdy. Budoucí změna limitu délky souprav nákladních vozidel v rámci EU kromě toho umožní realizovat další opatření pro aerodynamickou optimalizaci. Návěs Aerodynamics Trailer toho využívá. Stejně tak toho využívá i Future Truck 2025, který ve své definitivní, mimořádné podobě oslaví světovou premiéru v září na hannoverském veletrhu užitkových vozidel IAA. Ostříží zrak: cestu skenují radarové senzory a kamera Pro výjimečné schopnosti studie Mercedes-Benz Future Truck 2025, jako nákladního vozidla schopného autonomní jízdy, je rozhodující jeho technická výbava. Ve spodní části přídě jsou uloženy radarové senzory s dlouhým a krátkým
Strana 6
dosahem, které skenují situaci před vozidlem. Radarový senzor vpředu má dosah 250 m s úhlem snímání 18 stupňů. Senzor s krátkým dosahem „dohlédne“ do vzdálenosti 70 metrů při úhlu snímání 130 stupňů. Radarové senzory jsou základem již dnes nabízených bezpečnostních systémů, které podporují řidiče při udržování bezpečné vzdálenosti od vpředu jedoucího vozidla a při nouzovém brzdění. Kromě toho sleduje oblast před vozidlem stereokamera, umístěná nad spodním okrajem čelního okna. Dnes je na tomto místě umístěna monokamera na přání dodávaného asistenta pro jízdu v jízdním pruhu. Dosah stereokamery je 100 m, úhel snímání je 45 stupňů horizontálně a 27 stupňů vertikálně. Stereokamera studie Mercedes-Benz Future Truck 2025 rozpoznává jednoproudé a dvouproudé vozovky, chodce, pohyblivé a nepohyblivé předměty, veškeré objekty v rámci sledovaného prostoru a stav vozovky. Kamera rozpoznává všechno, co se odlišuje od pozadí, a díky tomu dokáže precizně stanovit i volný prostor. Stereokamera vpředu kromě toho zachycuje také informace z dopravních značek. Kromě rozpoznávání objektů a volného prostoru slouží stereokamera také ke sledování jízdního pruhu, což je zásadní funkcí pro autonomní jízdu v jízdním pruhu. Sledování vozovky po pravé a levé straně nákladního vozidla mají na starosti radarové senzory umístěné po obou stranách před zadní nápravou tahače. Jejich dosah činí 60 m, senzory pokrývají úhel 170 stupňů. Multisenzorová fúze spojuje data, získávaná od všech senzorů Senzory jsou vzájemně propojeny (multisenzorová fúze) a zprostředkovávají kompletní obraz okolí, který zahrnuje veškeré pohyblivé a nepohyblivé objekty v okolí nákladního vozidla. Fúzí dat z radarového senzoru vpředu, bočních radarových senzorů a kamery vpředu ve vysokovýkonném vícejádrovém procesoru centrálního počítače vznikne „přehled“ o celé oblasti před nákladním vozidlem a po jeho stranách. Pro porovnání: Lidské oko disponuje zorným polem 150 stupňů, z toho však jenom zlomek připadá na zónu ostrého vidění.
Strana 7
Systém senzorů studie Mercedes-Benz Future Truck 2025 představuje již následující generaci této techniky. Senzory pracují tak precizně, že okraj vozovky rozpoznávají nejen na základě podélných čar, ale průběh silnice dokážou identifikovat také podle zástavby na krajnici (např. svodidla nebo vegetace). Senzorová a kamerová technika pracuje v celém rozsahu rychlostí od 0 km/h až do legislativně nejvyšší povolené rychlosti pro nákladní vozidla 80 km/h. Díky ní je nákladní vozidlo plně automatickými zásahy do řízení udržováno bezpečně uprostřed jízdního pruhu. Systém kromě toho vychází také z digitální trojrozměrné mapy, která se již dnes používá pro asistenční systém prediktivního řízení hnacího řetězce PPC (Predictive Powertrain Control). Nákladní vozidlo je tedy nepřetržitě dokonale informováno o průběhu trasy a o její topografii. K vlastní lokalizaci se navíc používá digitální mapa a informace z multisenzorové fúze. V2V – vzájemná komunikace mezi vozidly „Highway Pilot“ je dokonale doplněn síťovým propojením V2V a V2I. Každé vozidlo, vybavené v blízké budoucnosti těmito systémy, bude průběžně předávat svému okolí informace v podobě zprávy CAM (Corporate Awareness Message). Jejím obsahem jsou údaje o poloze a typu vozidla, rozměrech, směru a rychlosti jízdy, případné akceleraci nebo brzdění a o poloměru projížděné zatáčky. Frekvence informačních sdělení závisí na rychlosti jízdy vozidla a na intenzitě změn jeho pohybu. Při klidné jízdě to může být jedna zpráva za sekundu, při výrazných změnách i deset zpráv za sekundu. Zprávy jsou přenášeny technologií WLAN na frekvenci G5 (5,9 GHz), která je po celé Evropě jednotná. Základem je stanice ITS Vehicle Station (Intelligent Transport Systems and Services) na palubě vozidla. Komunikace mezi vozidly je rovněž standardizovaná na základě dohod v rámci konsorcia výrobců automobilů, dodavatelů, veřejných organizací a výzkumných zařízení.
Strana 8
Předvídavá jízda – rychlé reakce Průběžně zasílané zprávy lze přijímat v okruhu cca 500 metrů. Vozidla se tak vzájemně informují o svých pohybech a mohou na tyto skutečnosti okamžitě předvídavým způsobem reagovat. To se týká například reakcí na zařazení vozidel do jízdního pruhu na dálnici nebo na nedaleký konec stojící kolony vozidel. Každá zpráva je certifikována, což zabraňuje jejímu zneužití. Zasílání zpráv je na tuto vzdálenost funkční i za nepříznivého počasí. V případě potřeby jsou průběžná hlášení doplňována zprávami DEN (Decentralized Environmental Notification), které upozorňuje na mimořádné události, například na nouzové brzdění, zapnutí výstražných světel nebo mlhových světlometů.
V2I – komunikace mezi nákladním vozidlem a infrastrukturou V2I znamená, že jsou všechny uvedené zprávy a signály zasílány rovněž externím adresátům, například stanicím pro řízení silničního provozu, které mohou flexibilně reagovat na nově nastalé skutečnosti, například změnami nejvyšší povolené rychlosti nebo povolením jízdy v dalších jízdních pruzích. Zprávy lze zasílat i opačným směrem vozidlům, například o krátkodobých nebo mobilních staveništích. Nachází-li se nejbližší pevná stanice pro V2I mimo přímý dosah, jsou informace předávány řetězcem zpráv prostřednictvím ostatních vozidel. Při nepřítomnosti sítě WLAN zajišťují přenos mobilní telefonní sítě UMTS a GPRS. Všechna uvedená data informují řidiče, resp. počítač jeho vozidla včas o událostech mimo viditelnou oblast. Díky tomu se řidič a jeho vozidlo dozví o překážkách ještě dřív, než může nastat nebezpečná situace. Aktivně proti dopravním zácpám: silniční doprava jako systém schopný samoučení Mercedes-Benz Future Truck 2025 nejede tedy po své trase jako „solitér“, nýbrž automaticky, nepřetržitě a pro svého řidiče neznatelně komunikuje se svým okolím. Stejně tak, jako předává jiným vozidlům informace o svých vlastních pohybech a průběhu jízdy, přebírá zase signály o pohybech ostatních nákladních a
Strana 9
jiných vozidel. Mezi propojenými vozidly probíhá komunikace v reálném čase na úrovni, která je i pro nejpreciznější rozhlasové dopravní zpravodajství naprosto nedosažitelná. Tímto způsobem jsou vzájemně sdíleny informace o váznoucí a zpomalené dopravě, stejně jako data o dopravních zácpách, jejich délce a době zdržení, nebo o staveništích – tato data jsou k dispozici všem účastníkům silničního provozu. Protože propojená vozidla reagují na tyto zprávy automaticky, je tím zajištěn homogenní tok dopravy a dokonalé využití omezených možností silniční infrastruktury, a to lépe než u současných náročných systémů řízení dopravy. Při větších překážkách jsou včas poskytovány informace pro automatickou změnu trasy do požadovaného cíle, nebo doporučení pro objízdnou trasu. Silniční doprava se s příchodem autonomní jízdy vyvine v systém schopný samoučení. Průměrná rychlost přepravy se tak zvýší jen v důsledku lepšího toku dopravy bez změny nejvyšší povolené rychlosti. Homogenní doprava zároveň ušetří palivo. To je výhoda pro všechny zúčastněné strany v dopravě: dopravce a jejich řidiče, zasilatele i příjemce zásilky.
Strana 10
