EU-projekt SPOLOČNE (dokončená v marci 2022) predstavuje svoje konečné výsledky po takmer 4 rokoch výskumu, zosúlaďovania, implementácie a testovania s 19 partnermi projektu. Cieľom projektu bolo vydláždiť cestu pre multi-brand truck platooning, kde truck platooning je definovaný ako spojenie dvoch alebo viacerých kamiónov v konvoji pomocou technológie konektivity a automatizovaných jazdných (podporných) systémov. S podporou Európskej únie 20 mil. EUR sa urobil dôležitý krok smerom k bezpečnejšej a efektívnejšej doprave: bola definovaná, otestovaná a predvedená harmonizovaná technológia pre čaty viacerých značiek.
Projekt ENSEMBLE
Až do spustenia projektu v roku 2018 všetci európski výrobcovia nákladných vozidiel demonštrovali, že platooning je realizovateľný, napr. v European Truck Platooning Challenge v roku 2016. Potom však výrobcovia použili individuálne vyvinutú technológiu, napr. pre požadovanú komunikáciu medzi nákladnými vozidlami (V2V komunikácia ).
Na to, aby ste mohli lietať medzi sebou naprieč značkami, je potrebná spoločná technológia. V projekte ENSEMBLE pod vedením TNO spolupracovali všetci európski výrobcovia nákladných vozidiel, DAF, Daimler Trucks, Iveco, Man trucks & bus, Renault trucks, Scania a Volvo trucks, aby zosúladili technológiu platooningu tak, aby „hovorili rovnakým jazykom“. Okrem výrobcov boli zapojení dodávatelia Bosch, Continental, ZF, NXP, Brembo a Európska asociácia dodávateľov automobilového priemyslu (CLEPA).
Výskumní partneri IDIADA, Université Gustave Eiffel, KTH a Vrije Universiteit Brussel dohliadali na testovanie a skúmali rôzne účinky platooningu, napr. na reakcie ostatných účastníkov cestnej premávky, premávku, zaťaženie cesty atď. Platooning Spoločenstva.
Vyvinuté funkcie Platooning
Projekt ENSEMBLE definoval dve funkcie čaty: Platooning ako podporná funkcia (PSF) a Platooning ako autonómna funkcia (PAF). Prvá funkcia, PSF, by mala byť rýchlo nasaditeľná. Je to funkcia podpory vodiča podobná adaptívnemu tempomatu (ACC), pretože reguluje vzdialenosť od vozidla vpredu. Použitím komunikácie V2V je PSF bezpečnejšie, pretože silné brzdné udalosti sú detekované rýchlejšie ako pri použití samotných konvenčných palubných snímačov, ako je napr. radar alebo kamera. Okrem toho môžu byť brzdné vlny (nestabilita struny) tlmené, aby sa optimalizovala priepustnosť dopravy.
PAF poskytuje víziu ENSEMBLE Partners pre budúcnosť Platooningu na základe teoretických úvah a predpokladaného pokroku v oblasti technológií automatizovaného riadenia. Predpokladá vodiča v prvom kamióne, za ktorým nasledujú maximálne dva nákladné autá s vodičom mimo slučky, ktoré cestujú z rozbočovača do rozbočovača. V tomto prípade V2V konektivita medzi nákladnými vozidlami funguje ako aktivátor umožňujúci automatizáciu nasledujúcich vozidiel. PAF sa zaraďuje medzi podpornú funkciu a plne autonómne nákladné vozidlo.
Pre obe funkcie boli definované prípady použitia, špecifikácie a požiadavky. To zahŕňa komunikačný protokol V2V, jeden z hlavných výstupov projektu. Definuje nielen požadované dátové prvky, ale aj kedy a ako sa majú prenášať. Okrem toho bol navrhnutý a úspešne otestovaný bezpečnostný rámec pre komunikáciu založený na existujúcej infraštruktúre PKI (Infrastructure Public Key Infrastructure) ITS-G5 a dodatočnom symetrickom a asymetrickom šifrovaní.
Testovanie na testovacej dráhe a skutočnej ceste
Na vyhodnotenie technickej realizovateľnosti a urýchlenie štandardizácie zaviedli a otestovali PSF všetci výrobcovia nákladných vozidiel. PAF nebol implementovaný ani testovaný, pretože súčasný stav techniky by mal najprv pokročiť, aby ponúkol dostatočne bezpečné riešenia na implementáciu životaschopného a testovateľného PAF.
Prvé testovacie stretnutia sa uskutočnili v menších skupinách dvoch až štyroch nákladných vozidiel od rôznych partnerov. Napriek pandémii Corona bolo možné vykonať celkovo deväť takýchto testovacích relácií, kým sa konečne stretneme so všetkými nákladnými vozidlami na záverečnom testovaní a predvedení v Barcelone v septembri 2021. Potom sa rôzne implementácie partnerov testovali na trati aj na verejná cesta.
výsledky
Na základe výsledkov skúšok možno dospieť k záveru, že PSF, ako sú definované prípadmi použitia, požiadavkami a špecifikáciami, sú technicky uskutočniteľné. Okrem toho sa výsledky testovania použili aj pri niektorých hodnoteniach vplyvu. Na základe výsledkov rôznych hodnotení vplyvu vykonaných v rámci projektu sa urobili tieto závery:
- Cestné úrady môžu potenciálne profitovať z kontingentu, keďže integrácia a využívanie funkcie kontingentu si vyžaduje digitalizáciu vozidiel a logistiku. To potenciálne umožňuje cestným úradom ovplyvňovať parametre (napr. časový odstup, rýchlosť, povolený počet kamiónov v čete), podľa ktorých kamióny jazdia po ich chodníkoch.
- V súčasnej situácii na cestách by už aspoň 15 % všetkých nákladných vozidiel mohlo mať prospech z platooningu bez toho, aby museli meniť svoje správanie. Nákladné vozidlá sa môžu navzájom nájsť pomocou služby párovania čaty.
- Ekonomická analýza ukázala, že pre vlastníkov vozového parku existuje len priamy obchodný prípad pre PAF, najmä kvôli očakávanému vplyvu na náklady na efektívnosť vodiča. V prípade podpornej funkcie platooningu sú potenciálne prínosy (a teda aj obchodný prípad) skôr na celospoločenskej úrovni, keďže sa očakáva zvýšenie bezpečnosti premávky, pohodlia vodiča (v súčasnej štúdii nie je hodnotené) a kapacity ciest.
- Pozitívny vplyv platooningu kamiónov na kapacitu ciest sa zvyšuje, keď je percento kamiónov na celkovom dopravnom toku vysoké (okolo 20 %). Negatívne vplyvy na priepustnosť ciest však boli zistené v zlučovaných oblastiach, kedy zlučovaná doprava vstupuje do hlavnej dopravy nižšou rýchlosťou; tento negatívny vplyv je vyšší pre menšie časové medzery.
- Keď sú čaty kamiónov relatívne dlhé (7 kamiónov), jedna z vykonaných štúdií ukázala, že pri vjazde na diaľnicu relatívne nízkou rýchlosťou sa medzi čaty zaradia ďalší účastníci cestnej premávky. Aby sa predišlo nebezpečným situáciám, vyvinutý systém čatovania zväčšuje medzeru pri zistení zaseknutého vozidla, ale stále je vhodné vyhýbať sa dlhým čatám alebo mať väčšie časové medzery v blízkosti vjazdov na diaľnicu.
- PSF nevykazuje zlepšenie spotreby paliva a emisií. Je to preto, že funkcia podpory platooningu nasleduje 1,5 sekundy alebo viac, čo nie je výrazne bližšie v porovnaní so súčasnými jazdnými situáciami na cestách. Pri pohľade na PAF, s posunmi menšími ako 1 sekunda, sa očakávajú potenciálne účinky na spotrebu paliva a emisie, ale to si vyžaduje ďalšie testovanie za okolností, ktoré predstavujú reálne logistické operácie.
Na základe týchto záverov je kontingent nákladných vozidiel prínosom pre kapacitu a plynulosť cestnej premávky. Kolónovanie nákladných vozidiel na úsekoch ciest s množstvom diaľničných vjazdov tiež vykazuje negatívne účinky, ktoré môžu byť zmiernené väčšími časovými medzerami, ktoré obmedzujú dĺžku čaty a meranie rampy v takýchto oblastiach. V tomto ohľade možno za prvý potenciálne životaschopný prípad použitia považovať čaty z uzla do uzla pomocou vyhradenej (digitálnej) infraštruktúry a čaty v noci. PAF môže posilniť tento prípad použitia a odstrániť časť súčasného nedostatku vodičov v noci.
Vzhľadom na zvolený prístup najprv vyvinúť technológiu/platooningovú platformu, ktorú možno nasadiť pomocou existujúcej technológie a podľa súčasnej legislatívy (PSF), PSF môže priniesť potenciálne výhody v oblasti bezpečnosti, ale nemôže priniesť očakávané ekonomické výhody a dopady okamžite po projektu.