Sohjoa Last Mile -hanke

Kansainvälinen hanke, jossa aikavälillä 10/2020-03/2022 toteuttiin kolme robottibussin etäoperointipilottia. Pilottikaupungit olivat Kongsberg, Tallinna ja Gdansk. Hankkeen tavoitteena oli kokeilla etäohjattua eli täysin kuskitonta ajamista. Pilotit toteutetaan joko muulta liikenteeltä suljetuilla tai muulle liikenteelle avoimilla reiteillä.

Tällä hetkellä julkinen liikenne rahoitetaan tukien avulla, ja se tarjoaa harvoin kilpailukykyisiä vaihtoehtoja yksityisautoiluun verrattuna. Joustavan tilausliikennepalvelun puute ja viimeisen kilometrin yhteyksien puute ovat esteenä julkisen liikenteen käytölle monissa Euroopan kaupungeissa. Kaupunkien julkisen liikenteen käyttöä on edistettävä ja muutosta tuettava. Positiivinen muutos voidaan saavuttaa ottamalla käyttöön automatisoituja, kuljettajattomia sähköisiä sukkuloita julkisen liikenteen ketjussa, erityisesti ensimmäisen tai viimeisen kilometrin liikkumistarpeissa.

Autonomisen ajoteknologian kypsyysaste on keskeinen tekijä onnistuneen toiminnan kannalta. Ensimmäisissä pilottihankkeissa on ollut mukana turvakuljettaja, jotta ihminen voisi ottaa autonomiset ajoneuvot haltuunsa ja ajaa niitä manuaalisesti, jos tietokoneen ohjelmoimat komennot eivät kelpaa fyysisessä toimintaympäristössä.

Tavoitteet

Vuonna 2021 Metropolia Ammattikorkeakoulun (Suomi) koordinoimassa Sohjoa Last Mile -hankkeessa otettiin käyttöön kolme robottibussipilottia Kongsbergissä (Norja), Tallinnassa (Viro) ja Gdanskissa (Puola). Nämä pilottikaupungit olivat osallistuneet myös Sohjoa Baltic -hankkeeseen vuosina 2017-2020. Aiempi yhteistyö auttoi rakentamaan luottamusta kumppaneiden välille, minkä ansiosta uusi hanke voitiin aloittaa välittömästi. Tavoitteena oli tutkia autonomista ajamista ilman kuljettajaa kyydissä ja tuottaa tietoa tulevaa etäkäyttöä varten.

Robottibussipilotin käyttöönotto edellyttää yksityiskohtaista suunnittelua reitin valinnasta ajoneuvon tarjoamiseen, lupien, koekilpien ja vakuutusten hallinnointiin sekä sopivien infrastruktuurien järjestämiseen. Pilotin käytettävyyden vuoksi pilottipaikkojen reittivalinnoilla pyrittiin palvelemaan päivittäisiä työmatkalaisia ja houkuttelemaan matkustajia. Pilotit eivät saisi häiritä julkisen liikenteen säännöllisiä reittejä, muita tienkäyttäjiä tai asukkaita.

Itämeren alueellista kehitystä robottibussipilottien avulla

Parempien julkisten liikennepalvelujen tarjoaminen on nykyisellä tuotantomenetelmällä kallista, sillä kuljettajan osuus kustannuksista on 60 prosenttia. Ajoneuvojen käyttö ilman kuljettajaa bussissa on siksi käänteentekevä tekijä julkiselle liikenteelle ja liikenteenharjoittajille.

Vuoteen 2019 mennessä Euroopassa on ollut noin sata autonomisen bussikuljetuksen pilottia. Niitä on yleensä tuettu taloudellisesti EU:n rahoitusvälineillä. Kymmenien vastaavien pilottihankkeiden jälkeen resurssien sitominen toisen autonomisen bussin pilottihankkeen järjestämiseen, jossa on kuljettaja kyydissä, ei ole enää innovatiivista eikä tuo yllättäviä uusia johtopäätöksiä.

Koska kokemukset, resurssit ja paikalliset olosuhteet ovat kolmessa kohteessa hyvin erilaiset, hankkeen pilotit poikkesivat toisistaan huomattavasti:

Gdanskissa reitin valinta perustui kansalaisten mielipidekyselyn tuloksiin, joissa huomattava määrä vastaajia ilmoitti, että hyvä toiminta-alue olisivat hautausmaat, ja suurin niistä valittiin pilottikohteeksi. Hautausmaan pinta-ala on yli 50 hehtaaria, ja esittelyreitti on merkitty kahden pääsisäänkäynnin yhdistävälle noin 1100 metrin pituiselle osuudelle.

Kongsbergissä reitin valinnassa tärkeintä oli sen hyödyllisyys sekä teknologian testaamisen että päivittäisten käyttäjien liikkumisratkaisun kannalta. Ajoneuvon tarjoajan tärkein huolenaihe oli turvallisuus. Koska liikennöinti ilman kuljettajaa oli tuolloin vielä melko uutta, valinta rajattiin suljetuille alueille, joille on valvottu pääsy ja jotka sijaitsevat yleisen tieverkon ulkopuolella. Ainoa toteuttamiskelpoinen vaihtoehto, Kongsbergin teknologiapuisto, valittiin.

Tallinnassa TalTech-yliopisto aikoi alusta alkaen tässä jatkovaiheen hankkeessa suorittaa pilottihankkeen kampuksen tiellä, jota oli käytetty aiempiin autonomisten sukkuloiden pilottihankkeisiin, joten erillistä lupaa ei tarvittu. Tiehallinto oli hyväksynyt reitin jo vuonna 2018. Demonstraatioreitti oli puolen kilometrin pituinen ja johti kampuksen läpi puistoon.

Pilotointi on välttämätön testivaihe kaikille kaupungeille, jotka siirtyvät autonomisiin palveluihin.
Kaikissa kolmessa Sohjoa Last Mile -pilottipaikassa pilottihankkeen käynnistäminen ilman kuljettajaa oli merkittävä edistysaskel ja tarjosi arvokasta kokemusta ja tietoa, jota voidaan käyttää tulevissa hankkeissa.

Nettiyhteyden varassa ilman kuskia

Hauraat verkkoyhteydet voivat haitata etätyöskentelyä. Robottibussiajueen etäkäyttö edellyttää teknisiä laitteita, joita operaattori voi käyttää ohjauskeskuksessa. Näitä ovat tietokoneet, näytöt ja ohjausmekanismi. Laitteiden on vastattava ajoneuvon ohjelmistoa. Lisäksi on ratkaisevan tärkeää, että tiedot välitetään 4G/5G-yhteyden kautta, jossa on alhainen viive ja riittävä kaistanleveys.

5G on lanseerattu julkisesti tarjoamaan suuria nopeuksia ja pientä latenssia.Tallinnassa TalTech testasi 5G:tä linja-auton ohjaukseen ja mittasi nopeudet ja viiveet 11 eri pisteessä. Yliopisto pystyi sitten vertaamaan sitä 4G:hen samoissa pisteissä. Verkkomittausten tulokset osoittivat, että 5G:n kuuluvuus oli robottibussin varsinaisella reitillä moninkertaisesti parempi kuin huoltotiellä. Tätä suoraan toiminta-alueen fyysiseen geometriaan liittyvää poikkeamaa 5G-nopeuksissa voidaan lieventää sijoittamalla taktisesti 5G-mastoja kattavuuden parantamiseksi reitin varrella.

5G-nopeuksien poikkeamaa, joka on suoraan yhteydessä toiminta-alueen fyysiseen geometriaan, voidaan lieventää sijoittamalla 5G-mastoja taktisesti kattavuuden parantamiseksi reitin varrella.

Tallinnan pilottikokemuksen aikana ei ilmennyt tarvetta 5G:n käyttöön 4G-nopeuksien riittämättömyyden vuoksi.
4G oli vakaampi kuin 5G. Yhteenvetona verkon nopeusmittauksista voidaan todeta, että ellei tavoitteena ole nimenomaan 5G:n testaaminen, TalTech suosittelee 4G:n käyttöä vastaavissa operaatioissa.

Videokuvan siirtonopeus haasteena

Autonomisen ajoneuvon ja Kongsbergissa sijaitsevan ohjauskeskuksen välisen tiedonsiirron edellytyksenä oli vakaat internetyhteydet. Pilottitoiminnoissa internet-yhteydet tarjosivat sekä kamerasyötteet että kauko-ohjattavat toiminnot, eli valvoja pysäytti AV:n ohjauskeskuksesta käsin.

Valvontakeskusta perustettaessa verkkoyhteys oli aluksi 5G. Tässä kohteessa käytetty EasyMile-ajoneuvo vaatii kuitenkin erilaisen kokoonpanon, jotta videoita voidaan suoratoistaa oikein. Kamerasyötteiden suoratoisto kolmesta kamerasta sekä korkearesoluutioinen sijaintikartta johtavat merkittäviin datamäärien siirtoihin.

Jos käytetynlainen kokoonpano laajennettaisiin ajoneuvokantaan, kaikkien ajoneuvojen kamerasyötteitä seuraava valvoja johtaisi kognitiiviseen ylikuormitukseen ja lisäksi se olisi nopeasti teknisesti mahdoton toteuttaa rajallisen kaistanleveyden vuoksi. On kuitenkin odotettavissa, että tekniikan kehittyessä ja luottamuksen rakentuessa valvojan ei tarvitse jatkuvasti seurata kamerasyötettä, vaan kamerat kytketään päälle vain silloin, kun AV sitä vaatii.

Infran täytyy olla luotettavaa

Gdanskissa hautausmaalla ei ole julkista verkkoa. Koska 5G-verkko on tärkeä autonomisten ajoneuvojen kaupalliselle käyttöönotolle, 4G-verkko riittää, jos tietyt ehdot täyttyvät. Näitä ovat muun muassa vakaa yhteys, joka on varmistettu koko alueella ja jonka siirtonopeus (tietojen lähettäminen) on vähintään 10 megabittiä sekunnissa. Hautausmaalla internetyhteyden nopeus ja laatu heikkenivät merkittävästi ruuhka-aikoina hautausmaan ympäristössä, koska ajoneuvojen määrä kasvoi. Heikkenemistä havaittiin myös viikonloppuisin, jolloin kävijöiden määrä kasvoi. Todellinen yhteysnopeus hautausmaalla laski usein puoleen tai alle, ja joskus yhteys puuttui kokonaan.

Kuten pilottihankkeen aikana kävi ilmi, riittävän infrastruktuurin luominen vaatii vähintään kahdesta kolmeen kuukautta. Prosessi koostuu seuraavista osista

  • alustava selvitys verkon kattavuudesta
  • alueen ratkaisun suunnittelu
  • toteutus.

Kun kaistanleveyttä vähennettiin, ajoneuvon kuljettaja, joka valvoi ajoneuvoa kauko-ohjauskeskuksesta, ei pystynyt täysin arvioimaan tilannetta ajoneuvon ympärillä, koska kameran kuvansiirrossa oli huomattava viive ja huono laatu. Hämärän hetkenä hän menetti yhteyden ajoneuvoon, mikä teki reagoimisen ja päätöksenteon mahdottomaksi.

Pilottihankkeen aikana käytettiin Puolan neljän suurimman saatavilla olevan operaattorin 3G/4G LTE-verkkoja, mutta mikään niistä ei kuitenkaan mahdollistanut asianmukaista lähetyslaatua koko ajan. Jotkin niistä eivät edes kattaneet koko reittiä.

Ajokielen kehittäminen huomioi muut tielläliikkujat

Jos kuljettaja on ihminen, muut tienkäyttäjät näkevät tarvittaessa hänen kehonkielensä ja eleensä, mutta jos kuljettajaa ei ole kyydissä, muut tienkäyttäjät voivat hämmentyä. Vielä ei ole laadittu erityisiä maailmanlaajuisia standardeja, joiden mukaan ihmisen tai tietokoneen ohjaamat sähköajoneuvot ilmoittaisivat aikeistaan sekaliikenteessä.

Tallinnan projektissa Iseauto pääsi testaamaan omaa ajokieltään, jossa ajoneuvo voi valaista jalankulkijoille erilaisia merkkikuvioita. Punaista vilkkuvaa ristikuviota käytetään, kun tämä kyseinen ajoneuvo aloittaa hätäjarrutuksen, jonka aiheuttaa tielle yllättäen ilmestyvä henkilö. Sen tarkoituksena on varoittaa ihmisiä vaaratilanteissa.

Lisäksi Iseauto-ajoneuvoissa oli käytössä auditiivinen opastus, joka opastaa muita tienkäyttäjiä ja jalankulkijoita.

Sohjoa Last Mile -hankkeen toteuttajat

Autonomiseen liikkuvuuteen ja julkiseen liikenteeseen siirtymisen vauhti vaihtelee maittain, minkä vuoksi tarvitaan sääntelymuutoksia sekä lisäinvestointeja kokeiluihin, teknologiatutkimukseen ja infrastruktuuriin. Tämä edellyttää jatkuvaa yhteistyötä yli kansallisten rajojen.

Euroopan unionin aluekehitysrahaston Interreg Baltic Sea Region -ohjelma tuki hanketta, jonka kokonaisbudjetti oli 898 203,00 €.

Metropolia Ammattikorkeakoulu koordinoi hanketta, jonka projektipartnereita olivat

  • Forum Virium Helsinki, Suomi
  • Tallinnan kaupunki ja Tallinnan teknillinen yliopisto TalTech, Viro
  • Zemgalen alue, Latvia
  • Kongsbergin kunta, Norja
  • Gdanskin kaupunki, Puola

Lue tarkemmin hankkeen tuloksista englanninkieliseltä Sohjoa Last Mile -hankesivulta.