Przyszłość drogowego transportu to pojazdy obywające się bez kierowcy

Napędy alternatywne, auta autonomiczne, connected cars i car-sharing – to trendy, jakie w najbliższych latach będą odgrywać coraz ważniejszą rolę w miejskim transporcie. Ich wspólnym mianownikiem będzie urbanizacja, która postępuje bardzo szybko. Nowe technologie i innowacyjne rozwiązania mają być odpowiedzią na rosnące problemy komunikacyjne: zanieczyszczenie powietrza, korki uniemożliwiające swobodne przemieszczanie się czy kłopoty z parkowaniem.

W dużych miastach będzie się rozwijał trend connected cars. To auta połączone z siecią, innymi użytkownikami, pojazdami oraz infrastrukturą wykorzystujące m.in. big data, cyfryzację, internet rzeczy, telematykę czy sztuczną inteligencję. Miasta z jednej strony zapewnią im odpowiednią infrastrukturę. Z drugiej – wyższą siłę nabywczą ludności, pozwalającą na korzystanie z nowoczesnych, a zarazem kosztownych technologii. Dodatkowym motorem rozwoju będzie popyt na nowinki technologiczne napędzany stylem życia mieszkańców oraz modą.

Podziel się autem
Urbanizacja będzie coraz mocniej wpływać na rozwój współdzielenia aut. Krótkoterminowe wypożyczanie samochodów przyczynia się do bardziej ekonomicznego korzystania z tego środka transportu i zmniejsza korki. A to przekłada się na zmniejszenie zanieczyszczeń środowiska i wzrost komfortu życia. Ale nie tylko samochodami można się dzielić. W końcu 2018 r. polski transport-sharing oferował 18,3 tys. samochodów, skuterów, rowerów i hulajnóg. Najwięcej w Warszawie, Poznaniu i Krakowie. Przy tym we wszystkich grupach jeździło łącznie 2,6 tys. pojazdów (14 proc.) z napędem wyłącznie elektrycznym Według firmy badawczej DataArt prawie dwie trzecie operatorów systemów carsharingowych planowało rozszerzanie ekspansji na kolejne miasta. Odnowienie floty zapowiedziała prawie połowa, jej powiększenie – 86 proc. Niemal tyle samo zadeklarowało, że będzie poszerzać usługi o nowy rodzaj pojazdu.

A customer fills a car with hydrogen at a TrueZero fueling station in Mill Valley, California, U.S./Bloomberg

Foto: energia.rp.pl

Rozwój car-sharingu będzie miał jeszcze jeden aspekt: przyczyni się do zmian modeli biznesowych w branży transportowej. Może np. wpływać na przekształcenie się dostawców samochodów w dostawców rozwiązań cyfrowych i usług transportowych. Z kolei producenci dostarczający auta do car-sharingu będą je wyposażać w różne aplikacje cyfrowe i jednocześnie stawać się właścicielami platform, które będą tymi aplikacjami zarządzać.
Równie intensywnego rozwoju należy oczekiwać w przypadku trendu zastępowania napędów tradycyjnych przez alternatywne. To jeden z najbardziej przyszłościowych kierunków rozwoju motoryzacji, odpowiadający na problemy związane z zanieczyszczeniem środowiska. Coraz więcej aglomeracji zapowiada ograniczenia wjazdu samochodów z silnikiem spalinowym do ich centrów oraz wprowadza zachęty dla aut z napędem ekologicznym w postaci np. darmowego parkowania. Przykładowo w Norwegii większość sprzedawanych nowych samochodów ma już napęd elektryczny – tylko w 2018 r. zarejestrowano tam ponad 46 tys. samochodów bateryjnych.

W Niemczech ubiegłoroczna sprzedaż elektryków przekroczyła 36 tys. sztuk, we Francji przebiła poziom 31 tys., w Holandii sięgnęła 26,5 tys. W przyszłości rozwijane będą także napędy wodorowe. Tę technologię rozwija m.in. Toyota. Samochód z takim napędem jest bardzo obiecującą konstrukcją, bo wodór powstaje z naturalnych źródeł energii. Można go także łatwo przechowywać i transportować. Po sprężeniu ma większą gęstość energetyczną niż wykorzystywane dziś akumulatory. Z drugiej strony wodór stwarza też wiele problemów. Jednym z nich jest sposób magazynowania. Składa się on bowiem z małych cząsteczek, przenikających przez większość materiałów. Ponadto wodór w normalnych warunkach jest gazem, więc jego objętościowa gęstość energii jest znacznie słabsza niż tradycyjnych paliw. To sprawia, że trzeba go przechowywać pod wielkimi ciśnieniami.

Pojadą z prądem
Coraz szybciej będzie postępować elektryfikacja transportu publicznego. Dziś ekologiczny transport autobusowy szybko rozwija Warszawa, która w marcu rozstrzygnęła na korzyść Solarisa przetarg na dostawę 130 elektrycznych autobusów. Dzięki niej stanie się drugim po Londynie europejskim miastem z przeszło setką tego rodzaju pojazdów – w sumie będzie ich mieć 160. Ale na ekologię stawiają także mniejsze miasta, jak np. Jaworzno. – To może być za kilka lat pierwsze polskie miasto z całkowicie bezemisyjnym transportem publicznym – stwierdziła w końcu ub. roku minister przedsiębiorczości i technologii Jadwiga Emilewicz. Jak podaje branżowy portal InfoBus, w kontraktach na lata 2019–2020 polskie miasta zamówiły 299 autobusów z napędem czysto elektrycznym. Oznacza to, że za dwa lata ich łączna liczba wzrośnie do 450 sztuk. A w efekcie realizacji programu niskoemisyjnego transportu do roku 2023 ich liczba powinna się zwiększyć do półtora tysiąca pojazdów.

Charging plugs sit connected to an electric charging station outside the Volkswagen AG (VW) factory in Dresden, Germany/Bloomberg

Foto: energia.rp.pl

W przyszłości elektryczne autobusy mają odgrywać kluczową rolę w transporcie realizowanym przez pojazdy autonomiczne. Do takiego scenariusza przygotowuje się Jaworzno, sporządzając specjalną mapę miasta. W ub. roku rozpoczęto tam skanowanie laserowymi dalmierzami ulic, by stworzyć wirtualny świat, w którym w pamięci komputerów będą poruszać się samochody. Projekt realizowany jest w ramach współpracy miasta z firmą Comtegra oraz Instytutem Transportu Samochodowego. Na początek wybrane zostały trzy miejsca: droga dojazdowa do autostrady A4, trasa autobusu nr 321 oraz okolice rynku.

Kierowcy dziękujemy
Pojazdy autonomiczne są przyszłością transportu. Według specjalizującej się w analizach rynkowych firmy IHS Markit w 2025 r. światowa sprzedaż pojazdów autonomicznych sięgnie jednego miliona, a w 2040 r. wzrośnie do 33,7 mln. Popularność samochodów obywających się bez kierowcy będzie rosła najpierw w USA, czemu będą sprzyjać m.in. zmiany w prawie. Później auta samosterujące zaczną być upowszechniane w Europie oraz w Chinach. Analitycy zakładają, że pierwszymi użytkownikami pojazdów autonomicznych staną się firmy z branży car-sharingu. Dopiero później zaczną trafiać do użytkowników prywatnych. Będą ułatwiać życie np. osobom starszym lub niepełnosprawnym czy też takim, które z różnych powodów nie mogą prowadzić samochodu. Zarazem przyniosą zyski operatorom flot stawiających na pojazdy elektryczne, pozwalając na redukcję kosztów operacyjnych. Zyskają także miasta. Z badań przeprowadzonych w San Francisco wynika, że autonomiczne samochody mogłyby doprowadzić do ograniczenia ruchu w mieście co najmniej o połowę, a niewykluczone, że nawet czterokrotnie. W rezultacie podobnie mógłby spaść popyt na parkingi. To otworzyłoby miejsca dla ruchu pieszego lub budowy ścieżek rowerowych.

Na razie rozwój rynku samochodów autonomicznych ograniczają technologia i brak przepisów. Choć testy są coraz bardziej obiecujące, a zdolność autonomicznej jazdy – przynajmniej częściowej – posiadają już niektóre samochody produkowane seryjnie. Z pięciu poziomów klasyfikujących autonomiczną jazdę powszechne stają się na razie dwa. Na pierwszym kierowca obsługuje wszystkie systemy, ale niektóre są dodatkowo wspomagane. Poziom drugi pozwala na obsługę tempomatu, utrzymanie pasa ruchu i odległości pomiędzy samochodami. W korkach auto może przejąć prowadzenie i zahamować. Na poziomie trzecim w określonych sytuacjach systemy pokładowe mogą przejąć wszelkie funkcje prowadzenia pojazdu, ale kierowca musi być gotowy do przejęcia kierownicy. Na poziomie czwartym auto jedzie samodzielnie, kierowca nie musi ingerować. Poziom piąty to jazda bez kierowcy.
Producenci mają w tej kwestii ambitne plany. Volvo chciałoby, aby w połowie przyszłej dekady aż jedną trzecią jego sprzedaży stanowiły samochody z funkcją jazdy autonomicznej, a połowę sprzedaży – auta elektryczne. Samochody autonomiczne, w tym modele z innowacyjnym napędem ekologicznym, testuje od dłuższego czasu Hyundai. Celem Hyundaia ma być wprowadzenie na rynek w pełni autonomicznego samochodu do roku 2030. Nad autonomicznymi autami pracuje m.in. Nissan, BMW i Volkswagen. duże postępy robią także wielkie firmy technologiczne, jak Google, a zwłaszcza Apple, które stara się wprowadzić do aut technologię rozszerzonej rzeczywistości, mającą pomóc użytkownikom w lepszym kierowaniu pojazdem.

Z podłączonym mózgiem
W ub. roku Nissan ogłosił wyniki badań nad możliwością interpretowania przez pojazdy sygnałów powstających w mózgu kierowcy, dzięki czemu zmieni się charakter interakcji człowieka z samochodem. Opracowana przez firmę technologia Brain-to-Vehicle (B2V) zapowiada skrócenie czasu reakcji kierowcy i umożliwia stworzenie samochodów posiadających zdolności adaptacyjne. To rozwiązanie Nissana jest wynikiem badań nad wykorzystaniem technologii dekodowania sygnałów wysyłanych przez mózg do przewidywania czynności, które wykona kierowca, jak również do wykrywania jego dyskomfortu. Kierowca ma na sobie urządzenie mierzące aktywność fal mózgowych, która jest następnie analizowana przez autonomiczne systemy. Wychwytując oznaki wskazujące, że mózg kierowcy ma zainicjować jakiś ruch – jak obrócenie kierownicy czy naciśnięcie pedału przyspieszenia – systemy wspomagania mogą zapewnić szybsze wykonywanie odpowiednich czynności. Efektem może być poprawa czasu reakcji i usprawnienie manualnego prowadzenia pojazdu.

Według firmy Faurecia, specjalizującej się w produkcji foteli samochodowych i komponentów wyposażenia, autonomiczność to kierunek, od którego w motoryzacji nie ma ucieczki. – Widoczny już proces zmian nastawiony na maksymalizację komfortu podróży będzie się pogłębiał – twierdzi Daniel Marciniak, dyrektor w polskim oddziale Faurecii. Konstrukcja pojazdów przyszłości pozwoli na tworzenie niezależnych stref dostosowanych do indywidualnych wymagań. Każda z osób w samochodzie będzie mogła wykorzystać czas podróży według własnych potrzeb – na naukę, pracę lub telewizję. Zamontowany w pojeździe system kamer i czujników rozpozna użytkownika i dostosuje warunki wokół siedzenia do indywidualnych wymagań. Dotyczy to nie tylko znanych już obecnie ustawień foteli, ale również głośności muzyki, spersonalizowanych gestów sterujących poszczególnymi funkcjami lub nawet zapachu. – Dodatkowo system przy wsparciu m.in. inteligentnych zegarków będzie dostosowywał klimatyzację lub funkcje masażu do temperatury naszego ciała oraz ciśnienia krwi – dodaje Marciniak.

Już teraz dla uzyskania odpowiednio wysokiego komfortu przy nawet drobnych wydawałoby się detalach pracują naukowcy z różnych dziedzin. Przykładem są starania, jakie podejmowano przy budowie nowego modelu Lexusa UX.

Kojące drzwi
Dla uzyskania optymalnego dźwięku zamykania drzwi potrzebna okazała się współpraca inżynierów z naukowcami z dziedziny neurologii. W oparciu o badania fal mózgowych powstających w chwili zamykania drzwi auta zespół wybrał takie materiały i dopasowanie kształtu drzwi, że uzyskane brzmienie okazało się – jak twierdzą przedstawiciele marki – satysfakcjonujące i uspokajające. W modelu Lexus ES sprzedawanym na rynku japońskim nie ma już lusterek. Zastąpiły je kamery. System Lexus Digital Outer Mirrors wyświetla obraz za autem za pomocą wyświetlaczy na słupkach bocznych. Takie rozwiązanie zmniejsza opory powietrza, ogranicza martwą strefę, pozwala na wyświetlanie dodatkowych informacji.
Coraz wygodniejsza będzie także komunikacja tramwajowa. Przy tym jej rozwój będzie wpływał nie tylko na zachowania komunikacyjne mieszkańców, także na kwestie urbanistyczne specyficzne dla poszczególnych krajów. Przykładowo we Francji tramwaj traktowany jest nie tylko jako środek lokomocji, ale też narzędzie kształtowania przestrzeni miejskiej. Linie przebiegają środkami osiedli i przez najważniejsze fragmenty śródmieścia, a przy wytyczaniu nowych linii często zwężane są jezdnie. Z kolei w Niemczech rozwijana jest koncepcja Stadbahnu – szybszego tramwaju o wydzielonej infrastrukturze, często z podziemnymi przystankami. Natomiast komunikację tramwajową w Szwajcarii wyróżnia duża gęstość sieci, niewielkie odległości między przystankami, niezbyt wysokie prędkości handlowe na odcinkach śródmiejskich, a także w miarę prosty przebieg linii.

Przyszłość ma także monorail – jednoszynowa, sterowana automatycznie kolej nadziemna. Jeździ na budowanych wysoko nad ziemią estakadach, których montaż jest szybki i nie zakłóca funkcjonowania miasta. – To alternatywa dla metra wymagającego budowania tuneli, jak i tramwajów, gdy nie ma możliwości budowania nowych torowisk – mówi Sławomir Nalewajka, prezes Bombardier Transportation Polska. Szacuje się, że koszt inwestycji w monorail to połowa wydatków na budowę tradycyjnego metra w tunelu podziemnym.

Miasto 2050

Pozostało jeszcze 93% artykułu