Rapport 2007.TEL.7190
S.C.H. van der Burg Development of automated trucks (NL. Ontwikkeling van geautomatiseerde vrachtwagens)
Literatuuropdracht/scriptie, Rapport 2007.TEL.7190, Sectie Transporttechniek en Logistieke Techniek.
Het toenemende aantal voertuigen is de oorzaak van problemen betreffende veiligheid, efficiëntie en milieu. Ontwikkeling van intelligente systemen en volledig geautomatiseerd transport moet ervoor zorgen dat de veiligheid en efficiëntie verbeteren en dat het milieu minder wordt aangetast.
De ontwikkelingen kunnen worden onderverdeeld in evolutionaire en revolutionaire ontwikkelingen. Evolutionaire ontwikkeling bestaan uit kleine aanpassingen of controle systemen om de voertuigbeheersing te verbeteren, terwijl de revolutionaire systemen in dit verslag uit volledig geautomatiseerde systemen bestaan. Dit rapport geeft een overzicht van de evolutionaire en revolutionaire ontwikkelingen van geautomatiseerde vrachtwagens. Vervolgens zullen de ontwikkelingen worden geëvalueerd en zullen mogelijke ontwikkelen in de toekomst worden beschreven. Andere volledig geautomatiseerde systemen zijn ook opgenomen in het verslag om deze systemen te kunnen vergelijken met de ontwikkeling van geautomatiseerde vrachtwagens.
Rond 1990 begonnen verscheidene onderzoeksprojecten in Europa, Amerika en Japan om het verkeer veiliger en efficiënter te maken. Een onderwerp van deze onderzoeksprojecten was de 'driver assistance'. Dit systeem helpt de bestuurder het voertuig te beheersen. 'Driver assistance' systemen werden na ontwikkeling toegepast in auto's en vrachtwagens. De eerste systemen bevorderden de voertuigbeheersing. Het Anti Blokkeer Systeem, de Tractie Controle en de Stabiliteitscontrole gaan controleverlies van het voertuig door de bestuurder tegen. Deze systemen werden opgevolgd door detectie systemen en systemen om aanrijdingen te voorkomen, zoals 'Adaptive Cruise Control', 'Lane Departure Warning Assistance', 'Brake Assistant' en 'Side Assist'. Navigatie systemen assisteren de bestuurder bij het bereiken van de bestemming, maar behoren niet tot één van bovenstaande categorieën. Andere evolutionaire ontwikkelingen zijn systemen die waarschuwen bij overschrijding van de maximum snelheid en ingrijpen als de bestuurder te vermoeid is. Een nieuw toegepast systeem in auto's is de 'Parking Assist', die bij het inparkeren de stuurhandeling overneemt van de bestuurder.
Naast de intelligente systemen die de bestuurder assisteren zijn er ook revolutionaire systemen ontwikkeld om transport per vrachtwagen volledig te automatiseren. De meeste volledig geautomatiseerde systemen zijn, zoals de volgende voorbeelden, wel ontwikkeld en getest maar nog niet toegepast.
In Europa startte een groep industriële partners het CHAUFFEUR project met het doel een 'elektronische trekhaak' te ontwikkelen. Met behulp van een infrarood system zijn vrachtwagens in staat een bemande vrachtwagen volledig automatisch te volgen. Dit betekent dat er een bestuurder vereist is en dus geen sprake is van een volledig geautomatiseerd system. California PATH ontwikkelde ook een system om vrachtwagens in pelotonvorm te laten rijden. In tegenstelling tot het CHAUFFEUR project waren hierbij alle vrachtwagens volledig geautomatiseerd. De vrachtwagens zijn aan een afgezonderde rijbaan gebonden en bepalen de richting met behulp van een magnetisch systeem.
Combi-Road en een volledig geautomatiseerde snelweg tussen Calais en Bayonne gebruiken ook een afgezonderde rijbaan. De snelweg zou door groepen vrachtwagens in pelotons moeten worden gebruikt ten behoeve van het brandstofverbruik en uitstoot van vervuilende stoffen. Combi-Road was bedoeld om containers te vervoeren tussen de Port of Rotterdam en een landinwaarts gelegen terminal. Volledig geautomatiseerde voertuigen zouden de trailers vervoeren om files te vermijden.
Japan ontwikkelde de Dual Mode Truck om problemen betreffende veiligheid, productiviteit en files te vermijden. De Dual Mode Truck kan volledig automatisch opereren op een afgezonderde rijbaan en door een bestuurder worden bestuurd op de bestaande weg.
Ten slotte heeft het ministerie van transport in Californië volledig geautomatiseerde vrachtwagens ontwikkeld voor het onderhoud van volledig geautomatiseerde snelwegen.
Volledig geautomatiseerde, revolutionaire systemen worden vaak toegepast voor personenvervoer. Meestal worden voor het vervoer kleine voertuigen op een afgezonderde rijbaan gebruikt. Enkele uitzondering gebruiken voertuigen gebaseerd op bus en tram. Verschillende vervoerssystemen voor personen werden op tentoonstellingen toegepast om te testen en de reacties van mensen te evalueren. Voorbeelden zijn de Floriade CyberCab en de Toyota IMTS bus. Hetzelfde soort systemen wordt veelvuldig toegepast voor het vervoer van personen op luchthavens of naar bedrijventerreinen. Uitgebreidere systemen zijn de Véhicule Automatique Léger (VAL) en de Phileas. De VAL vervangt deels de metro en is met een totale lengte van 45 kilometer het grootste volledig geautomatiseerde netwerk van de wereld.
Volledig of deels geautomatiseerde infrastructuur bevat ontwerpen om de huidige infrastructuur te vervangen. Het 'Global Automated Transport System' is bedoeld om de volledige infrastructuur te vervangen. Het 'Automated Transport System' en het 'Dualmode Transportation System' laten de bebouwde kom gedeeltelijk ongemoeid en automatiseren de snelwegen. Deze systemen leveren problemen op met de toepassing ervan en moeten ook zeker nog verder ontwikkeld worden.
Aan de hand van het overzicht van evolutionaire en revolutionaire ontwikkelingen kunnen de intelligente 'driver assistance' en volledig geautomatiseerde systemen worden geëvalueerd. Criteria van de evaluatie zijn de verbetering van veiligheid en efficiëntie en de moeilijkheden met betrekking tot het toepassen van de systemen. Over het algemeen richten de evolutionaire ontwikkelingen zich op veiligheid, terwijl de revolutionaire ontwikkelingen verbeteringen met betrekking tot veiligheid en efficiëntie bevatten.
Zowel evolutionaire als revolutionaire ontwikkelingen hebben technische ontwikkelingen nodig. Hiertoe behoren ook testen en simulaties om storing tijdens gebruik te voorkomen. Daarbij hebben vooral de revolutionaire ontwikkelingen economische en politieke problemen. Vanwege de kosten van de ontwikkeling van de revolutionaire systemen zijn de hedendaagse systemen concurrerend. De overheid is erbij betrokken omdat volledig geautomatiseerde voertuigen niet zijn toegestaan op de huidige wegen en afgezonderde rijbanen politieke toestemming vereisen. De belangrijkste oorzaak hiervan is dat revolutionaire systemen ingrijpende veranderingen vereisen ten opzichte van de huidige systemen.
De voorgaande evaluatie kan worden gebruikt om de toekomst van de evolutionaire en revolutionaire systemen te beschrijven. De toekomst van de evolutionaire en revolutionaire ontwikkelingen verschilt. Door de moeilijkheden met betrekking tot het toepassen van revolutionaire systemen zullen deze systemen alleen bestaan uit kleine projecten.
De evolutionaire systemen zullen daarentegen blijven ontwikkelen. Deze doorgaande ontwikkelingen hebben tot gevolg dat de intelligente 'driver assistance' systemen in staat zijn het voertuig te besturen, maar de bestuurder zal nog verantwoordelijk zijn.
Uiteindelijk zal de toepassing van volledig geautomatiseerde systemen zich ontwikkelen vanuit de evolutionaire ontwikkelingen. De stapsgewijze toepassing van volledig geautomatiseerde voertuigen zal beginnen als voldoende voertuigen in staat zijn automatisch te rijden. Niettemin zal de ontwikkeling hiervan veel tijd vergen.