EU-projekt SPOLEČNĚ (dokončeno v březnu 2022) představuje své konečné výsledky po téměř 4 letech výzkumu, sladění, implementace a testování s 19 partnery projektu. Cílem projektu bylo připravit cestu k platooningu víceznačkových kamionů, kde je kamion platooning definován jako spojení dvou nebo více kamionů v konvoji pomocí technologie konektivity a automatizovaných jízdních (podporovacích) systémů. S podporou Evropské unie částkou 20 milionů EUR byl učiněn důležitý krok směrem k bezpečnější a efektivnější dopravě: byla definována, otestována a předvedena harmonizovaná technologie pro četování více značek.
Projekt ENSEMBLE
Až do zahájení projektu v roce 2018 prokázali všichni evropští výrobci nákladních vozidel, že platooning je proveditelný, např. v European Truck Platooning Challenge v roce 2016. Poté však výrobci používali individuálně vyvinutou technologii, např. pro požadovanou komunikaci mezi kamiony (V2V komunikace ).
Aby bylo možné provádět čety mezi sebou napříč značkami, je zapotřebí společná technologie. V projektu ENSEMBLE pod vedením TNO spolupracovali všichni evropští výrobci nákladních vozidel, DAF, Daimler Trucks, Iveco, Man trucks & bus, Renault trucks, Scania a Volvo trucks, aby sladili technologii platooningu tak, aby ‚mluvila stejným jazykem‘. Vedle výrobců byli zapojeni dodavatelé Bosch, Continental, ZF, NXP, Brembo a Evropská asociace automobilových dodavatelů (CLEPA).
Výzkumní partneři IDIADA, Université Gustave Eiffel, KTH a Vrije Universiteit Brussel dohlíželi na testování a zkoumali různé účinky platooningu, např. na reakce ostatních účastníků silničního provozu, provoz, zatížení vozovky atd. ERTICO, organizátor ITS Europe, vytvořilo odkaz na Platooning Community.
Vyvinuté funkce Platooning
Projekt ENSEMBLE definoval dvě funkce pro četování: Platooning jako podpůrná funkce (PSF) a Platooning jako autonomní funkce (PAF). První funkce, PSF, by měla být rychle použitelná. Je to funkce podpory řidiče podobná adaptivnímu tempomatu (ACC), protože reguluje vzdálenost od vozidla vpředu. Použitím komunikace V2V je PSF bezpečnější, protože silné brzdění je detekováno rychleji než při použití samotných konvenčních palubních senzorů, jako je např. radar nebo kamera. Navíc mohou být brzdné vlny (nestabilita struny) tlumeny, aby se optimalizovala propustnost provozu.
PAF poskytuje vizi partnerů ENSEMBLE pro budoucnost Platooningu na základě teoretických úvah a předpokládaného pokroku nejmodernějších technologií automatizovaného řízení. Předpokládá, že v prvním nákladním vozidle bude řidič, za nímž budou následovat maximálně dva nákladní automobily s řidičem mimo smyčku, které budou cestovat od centra k centru. V tomto případě konektivita V2V mezi nákladními vozy funguje jako aktivátor umožňující automatizaci následujících vozidel. PAF se řadí mezi podpůrnou funkci a plně autonomní nákladní vozidlo.
Pro obě funkce byly definovány případy použití, specifikace a požadavky. To zahrnuje komunikační protokol V2V, jeden z hlavních výstupů projektu. Definuje nejen požadované datové prvky, ale také kdy a jak mají být přenášeny. Kromě toho byl navržen a úspěšně otestován bezpečnostní rámec pro komunikaci založený na stávající PKI (Infrastructure Public Key Infrastructure) ITS-G5 a dodatečném symetrickém a asymetrickém šifrování.
Testování na testovací dráze a skutečné silnici
Za účelem vyhodnocení technické proveditelnosti a urychlení standardizace bylo PSF implementováno a testováno všemi výrobci nákladních vozidel. PAF nebyl implementován ani testován, protože současný stav techniky by měl nejprve pokročit v nabídce dostatečně bezpečných řešení pro implementaci životaschopného a testovatelného PAF.
První testovací sezení byly provedeny v menších skupinách po dvou až čtyřech kamionech od různých partnerů. Navzdory pandemii Corona bylo možné provést celkem devět takových testovacích relací, než se konečně setkáme se všemi kamiony na závěrečném testování a předvedení v Barceloně v září 2021. Poté byly různé implementace partnerů testovány na trati i na veřejná cesta.
výsledky
Na základě výsledků zkoušek lze dojít k závěru, že PSV, jak je definováno případy použití, požadavky a specifikacemi, je technicky proveditelné. Kromě toho byly výsledky testování také použity v některých hodnoceních dopadů. Na základě výsledků různých hodnocení dopadů provedených v rámci projektu byly učiněny následující závěry:
- Silniční úřady mohou potenciálně těžit z platooningu, protože integrace a využití funkce platooningu vyžaduje digitalizaci vozidel a logistiku. To potenciálně umožňuje silničním úřadům ovlivňovat parametry (např. časový odstup, rychlost, povolený počet kamionů v četě), podle kterých kamiony jezdí po jejich chodnících.
- V současné situaci na silnicích by již nejméně 15 % všech nákladních vozidel mohlo těžit z platooningu, aniž by bylo nutné měnit své chování. Kamiony se mohou navzájem najít pomocí služby hledání čety.
- Ekonomická analýza ukázala, že pro vlastníky vozových parků existuje pouze přímý obchodní případ pro PAF, zejména kvůli očekávanému dopadu na náklady na efektivitu řidiče. Pro funkci podpory platooningu jsou potenciální přínosy (a tedy i obchodní případ) spíše na celospolečenské úrovni, protože se očekává zvýšení bezpečnosti provozu, pohodlí řidičů (v současné studii není hodnoceno) a kapacity silnic.
- Pozitivní vliv platooningu kamionů na kapacitu silnic se zvyšuje, když je procento kamionů na celkovém dopravním proudu vysoké (kolem 20 %). Negativní dopady na kapacitu komunikací však byly zjištěny ve slučovaných oblastech, kdy slučovaná doprava vstupuje do hlavní tratě nižší rychlostí; tento negativní dopad je vyšší u menších časových mezer.
- Když jsou čety kamionů relativně dlouhé (7 kamionů), jedna z provedených studií ukázala, že při vjezdu na dálnici relativně nízkou rychlostí se mezi čety zařadí další účastníci silničního provozu. Aby se předešlo nebezpečným situacím, vyvinutý systém četování zvětšuje mezeru při detekci zaseknutého vozidla, ale přesto je vhodné vyhýbat se dlouhým četám nebo mít větší časové mezery v blízkosti vjezdů na dálnici.
- PSF nevykazuje zlepšení spotřeby paliva a emisí. Důvodem je to, že funkce Platooning Support Function následuje za 1,5 sekundy nebo více, což není výrazně blíže ve srovnání se současnými jízdními situacemi na silnicích. Podíváme-li se na PAF, s posuny kratšími než 1 sekunda, očekávají se potenciální účinky na spotřebu paliva a emise, ale to vyžaduje další testování za okolností, které představují reálné logistické operace.
V návaznosti na tyto závěry je konverzace kamionů přínosem pro kapacitu silnice a plynulost dopravy. Četování kamionů na úsecích silnic s velkým počtem vjezdů na dálnice také vykazuje negativní efekty, které lze zmírnit většími časovými mezerami, které omezují délku čet a měření ramp v těchto oblastech. V tomto ohledu lze za první potenciálně životaschopný případ použití považovat četování z hubu na hub pomocí vyhrazené (digitální) infrastruktury a četování v noci. PAF může tento případ použití posílit a odstranit část současného nedostatku řidičů v noci.
Vzhledem ke zvolenému přístupu nejprve vyvinout technologii/platooningovou platformu, kterou lze nasadit pomocí stávající technologie a podle současné legislativy (PSF), může PSF přinést potenciální bezpečnostní výhody, ale nemůže přinést očekávané ekonomické výhody a dopady platooningu bezprostředně po projekt.