Mikä on robottibussi?

Oscar Nissin

Robottibussit ovat olleet otsikoissa viime aikoina kaduille vyöryneiden käytännön kokeilujen vuoksi. Suomessa robottibussien eli automaattisesti liikkuvien pikkubussien historia juontaa käytännössä juurensa Euroopan unionin rahoittamaan CityMobil 2 -hankkeeseen, jonka puitteissa ranskalaisvalmisteisia robottibusseja ensimmäisen kertaa kokeiltiin vuonna 2015.

Erinäisten projektien myötä eri valmistajien robottibussit ovat alkaneet muistuttaa toisiaan. Nykyisin miltei kaikki robottibussit perustuvat samankaltaiselle pohjaratkaisulle, johon kuuluvat seuraavat asiat:

  • neljä pyörää
  • keskellä toisella puolella ovet
  • sähköinen voimansiirto
  • mahdollisuus liikkua kumpaankin suuntaan
  • 6–12 istumapaikkaa
  • keskellä tilaa lastenvaunuille tai pyörätuoleille.

Näistä näkyvimmät esimerkit ovat olleet kahden ranskalaisen valmistajan tuotteet, Easymile EZ10 ja Navya Autonom Shuttle (entinen Navya ARMA).

Uudet innovaatiot korvaavat työtehtäviä ja parantavat turvallisuutta

Tekniikan kehittyessä ja automatisoituessa uusilla innovaatioilla voidaan käytännössä tuottaa joko olemassa olevaa tuotetta/palvelua entistä edullisemmin ja tehokkaammin tai uutta tuotetta/palvelua, jonka valmistaminen aikaisemmin on ollut mahdotonta esimerkiksi kustannusten vuoksi.
Automatisaation ja robotisaation vastustaminen perustuu hyvin usein siihen, että ensiksi mainittuun kategoriaan kuuluvat innovaatiot usein tarkoittavat myös työmarkkinoiden muutosta. Kun autot tulivat, perinteiset hevosiin keskittyvät ammatit kokivat melkoista myllerrystä. Kun kauhakuormaajat keksittiin, jäi varmasti monia lapiomiehiä työttömäksi.

Ajan mittaan kuitenkin käytännössä kaikki teknologiset innovaatiot ovat lisänneet vaurautta ja työpaikkoja (puhumattakaan esimerkiksi työn suorittamisen turvallisuudesta). Robottibussit ovat osa tätä teknologisen kehityksen jatkumoa herättäen keskustelua työpaikoista sekä työnkuvan muutoksesta. Robottibussin rooli tulevaisuuden liikenteessä on ennen kaikkea uusien palvelujen tuottamisessa automaatiota hyödyntämällä.

Tulevaisuuden automatisoituja palveluita

Robottibusseilla, automaattisilla tai jopa autonomisilla ajoneuvoilla, erityisesti kokoluokassa, joka on perinteisiä linjaliikenteen busseja merkittävästi pienempi, on tarkoitus vastata liikkumishaasteeseen, jossa tällä hetkellä ei ole teknistä joukkoliikenneratkaisua: keskiössä on matkaketjun ensimmäisen tai viimeisen etapin liikkumisväline, joka on kysyntä- ja aikataulujoustava.

Usein käytetään termiä ”first ja last mile” -ratkaisu, jolla kuvataan sitä osaa matkasta, joka täytyy taittaa ennen kuin pääsee varsinaisen joukkoliikenteen vaikutuspiiriin tai piiristä pois. Käytännössä tämä tarkoittaa matkoja kotiovelta bussipysäkille ja bussipysäkiltä työpaikalle.

Kysyntäjoustavuudella (demand responsiveness) tarkoitetaan sitä, että ajoneuvot ajavat vain tarpeen mukaan eikä tyhjiä penkkejä olisi liikenteessä turhaan – lisätään siis mieluummin ajoneuvoja ruuhka-aikoina kuin ajetaan suuria tyhjiä busseja ympäriinsä hiljaisina aikoina.

Aikataulu- tai reittijoustavuudella, joka kansainvälisessä termistössä tunnetaan nimellä ”on demand” -liikenne, tarkoitetaan sitä, että käyttäjä itse kertoo kulloisenkin liikkumistarpeensa ja alusta mukautuu tuon matkan toteuttamaan. Käytännössä tällä hetkellä joukkoliikenteessä on demand -palveluita tarjoavat taksit.
Robottibusseilla voitaisiin tarjota uuden kaltaista liikkumispalvelua siitä syystä, että teknologia on mahdollistamassa automaattisten ajoneuvojen kulkemisen ilman ihmiskuskin läsnäoloa. Tämä tuottaa merkittävää kustannussäästöä, kun yksi ihmisvalvoja kykenee valvomaan useaa ajoneuvoyksikköä etänä samanaikaisesti, ja tämä säästö on ratkaisevassa asemassa uusien palveluiden tuottamiseksi – henkilöstökustannukset ovat yli 50 % perinteisen bussin käyttökustannuksista.

Perimmäiset syyt automaattisten ajoneuvojen käyttöönotolle löytyvät käytännössä kahdesta tekijästä: ympäristöystävällisyydestä ja turvallisuudesta. Jopa yli 90 % kuolemaan johtavista tieliikenneonnettomuuksista johtuu ihmiskuskin tekemästä virheestä, joten turvallisuudessa voitaisiin parantaa merkittävästi ottamalla käyttöön tekniikoita, jotka eliminoivat ihmisen aiheuttaman virheen mahdollisuuden.

Robottibussit ovat vain yksi osa-alue autonomisen liikkumisen esiinmarssissa. Niillä pyritään saamaan aikaan positiivisia ympäristövaikutuksia. Logiikka on seuraava: joukkoliikenne on yksityisautoilua vähemmän ympäristöä kuormittavaa, sillä suurilla liikennevälineillä voidaan kuljettaa enemmän ihmisiä, jolloin matkustajaa kohti syntynyttä hiilipäästöä jää vähemmän. Lisäksi joukkoliikennevälineet ovat helpommin tai ainakin nopeammin päivitettävissä ympäristöystävällisemmiksi kuin yksityisautot. Joukkoliikennevälineet kuluvat nopeammin, ja niitä hankitaan useamman ajoneuvon laivueena kilpailutusten kautta.

Kilpailutuskriteerit voidaan sanella esimerkiksi kaupungin määräämien ehtojen mukaisesti, kun taas yksityisautojen hankintaan vaikuttavat syyt voivat olla paljon monisyisempiä ja päätöksiä tehdään yksityishenkilötasolla.

Robottibusseilla pyritään tuottamaan palvelua, joka lisää joukkoliikenteen houkuttelevuutta ja kasvattaa joukkoliikenteen kulkutapaosuutta seuraavilla tavoilla:

  • helpottamalla matkaketjujen muodostumista
  • laajentamalla joukkoliikennetarjontaa
  • madaltamalla psykologisia kynnyksiä valita joukkoliikenne henkilöautoilun sijaan.

Robottibussien tähtäimessä ei siis ole bussikuskien työpaikkojen vähentäminen, vaan tarkoituksena on vähentää yksityisautojen käyttöä siellä, missä se on mahdollista.

Tekniikan tarpeeksi kehittyessä robottibusseilla voitaneen toteuttaa myös muita, ennennäkemättömiä tai aiemmin kustannustehottomiksi todettuja palveluita – visioissa ovat olleet mm. automaattisesti liikkuvat pakettiautomaatit, kirjastot, kauppa-autot, apteekit sekä muut vastaavat sovellukset. Erityisesti Suomen kaltaisessa harvaan asutussa maassa nämä voisivat olla hyvin kiinnostavia ratkaisuja.

Robottibussi teknisenä laitteena

Robottibussit ovat uudenlaisia ajoneuvoja, joissa on joitain perinteisistä liikennevälineistä tuttuja ominaisuuksia mutta myös täysin uutta teknologiaa. Tässä kirjoituksessani käsittelen robottibussina kahden suurimman valmistajan, Easymilen ja Navyan ajoneuvoja, sekä vastaavia tuotteita (esim. Sensible 4:n Gacha).

Robottibusseissa on usein tilaa n. 6–12 matkustajalle, ja ne ovat muotoilultaan hyvin symmetrisiä – tämä sen vuoksi, että useimmiten nämä bussit kykenevät kulkemaan yhtä lailla eteen- kuin taaksepäin ja symmetrian rikkovat vain yhdellä puolella olevat ovet.

Automaattiset ajoneuvot havainnoivat ympäristöään sensorein

Robottibussilla ihmissilmän korvaavat käytännössä laserkeilaimet eli niin kutsutut LIDARit. Laserkeilaimet tai -tutkat lähettävät valopulsseja ympäristöönsä ja mittaavat heijastumia luoden näin varsin tarkan kuvan itseään ympäröivästä maailmasta.

LIDAR-dataa voidaan käyttää myös ajoneuvon itsensä paikallistamiseen, joka on yksi tärkeimmistä automaattisen ajoneuvon tehtävistä, jotta kulkuväline pysyy reitillään. Paikannukseen käytetään LIDARien lisäksi myös muita antureita ja laitteistoa, mm. satelliittipaikannusjärjestelmiä ja kiihtyvyysantureita.

Joissain automaattisissa ajoneuvoissa (erityisesti henkilöautojärjestelmissä) käytetään stereokameroita, joilla voidaan tehdä muun muassa reitillä olevien kohteiden tunnistusta ja luokittelua, sekä tutkia ja kaikuluotaimia.

Erilaiset sensorit toimivat erilaisissa ja kullekin ominaisissa olosuhteissa optimaalisesti. Sensoridatan yhdistämistä yhdeksi kutsutaan sensorifuusioksi, joka on merkittävässä asemassa autonomisten ajoneuvojen yleistymisessä.

Robottibussit ovat melko varovaisia ja siten myös turvallisia. Paitsi että niillä operoidaan varsin matalilla nopeuksilla laserkeilainten tuottamat ”turvakehät” myös huolehtivat, että ajoneuvo ei osu esteisiin ympärillään. Laserin tarkkailualue ulottuu koko bussin ympärille ja havaitsee melko pitkän etäisyyden päähän, joten jo tässä kohti huomataan, miten turvallisuustekniikka voi olla merkittävästi ihmisen havainnointikykyä tehokkaampi.

Tällä hetkellä robottibussit ovat kuitenkin vielä varhaisella kehitysasteella. Niiden kulkunopeudet ovat turvallisuussyistä alhaiset, ja pääosin järjestelmistä puuttuu esteentunnistus, mikä johtaa äkkijarrutuksiin myös tilanteissa, joissa jarrutuksen syynä on esimerkiksi ”esteeksi” tunnistettu katupöly.

Tekniikan kehittymättömyyden vuoksi ajoneuvoissa on oltava turvakuljettaja sisällä ratkaisemassa ongelmia, joita ajoneuvo itse ei kykene hoitamaan.

Teknologinen taso ei siis tällä hetkellä vielä kykene lunastamaan aiemmin mainittuja visioita, mutta jatkuva kehitys- ja kokeilutyö, jota alalla harjoitetaan globaalisti, tullee lunastamaan suurimman osan visioista jo muutamien seuraavien vuosien aikana.

Lähteet

Oscar Nissin

 

Oscar Nissin on Metropolia Ammattikorkeakoulun älykkään liikkumisen innovaatiokeskittymän innovaatiojohtaja. Koulutukseltaan hän on autotekniikan insinööri (AMK). Oscar on toiminut Metropolian hankkeissa yhdeksän vuoden ajan ja on vahvasti mukana älykkään liikkumisen projekteissa.

Tämä artikkeli on osa Helsinki Robobusline -julkaisua. Siirry julkaisun etusivulle

Metropolia Ammattikorkeakoulun julkaisuja

Helsinki RobobusLine — Robottibussi Helsingin kaduilla 

© Metropolia Ammattikorkeakoulu

Metropolia Ammattikorkeakoulun julkaisuja
TAITO-sarja 34
Helsinki 2019
ISBN 978-952-328-184-4

ISSN 2669-8021

Julkaisija: Metropolia Ammattikorkeakoulu
Toimittanut: Eetu Rutanen & Milla Åman Kyyrö

 

www.metropolia.fi/julkaisut

Julkaisu on tuotettu osana Metropolia Ammattikorkeakoulun älykkään liikkumisen innovaatiokeskittymän Helsinki RobobusLine -hanketta, joka osarahoitettiin Helsingin kaupungin innovaatiorahaston varoin. Hanke tuki mySMARTLife -hankekokonaisuutta, joka on saanut rahoitusta Euroopan unionin Horisontti 2020 tutkimus- ja innovaatio-ohjelmasta rahoitussopimuksen No 731297 mukaisesti.