1
EXAMENSARBETE INOM FORDONSTEKNIK, GRUNDNIVÅ, 15 HP
STOCKHOLM, SVERIGE 2020
Autonoma fordon för en levande landsbygd
SARA SALTVEDT
JONATHAN LENNSTRING
KTH
SKOLAN FÖR TEKNIKVETENSKAP
Sammanfattning
Sverige är till ytan ett relativt stort land med en liten befolkning, och där landsorten är glest befolkad med långa avstånd mellan städer och tätorter. Landsbygdens förutsättningar har förändrats gradvis under många år och står idag inför stora utmaningar – såsom avfolkning, en åldrande befolkning liksom svårigheter att upprätthålla grundläggande samhällstjänster såsom skola, vård och omsorg.
För att upprätthålla en fungerande landsbygd och tillfredsställa befolkningens behov, behövs bland annat en grundläggande infrastruktur för kommunikation och transporter. Här nämns ofta samspelet med autonoma fordon som en potentiell lösning – men lösningen kan vara både svår och kostsam att åstadkomma.
Syftet med detta kandidatarbete är att analysera hur autonoma fordon kan vara en lösning, var utvecklingen av autonoma fordon befinner sig i idag samt hur förutsättningarna ser ut för implementering, både tekniskt och politiskt. Både för- och nackdelar med olika lösningar kommer också att redogöras för.
Metoden som har använts för kandidatexamensarbetet är en litteraturstudie där informationssökning har gjorts i olika datasökningsbaser för att undersöka vad som tidigare gjorts på området och som sedan sammanställts. Vidare har det utförts kompletterande intervjuer med yrkesverksamma personer inom det berörda ämnesområdet samt en mindre intervjustudie.
Utifrån litteraturstudien inom ämnesområdet autonoma fordon så pekar en stor del av tidigare forsknings- och utvecklingsarbete på potentialen som finns i teknologin och på de hållbarhetsmässiga fördelarna som kan erhållas. Ett flertal aktörer inom olika områden är med och driver utvecklingen framåt, och idag pågår åtskilliga forsknings- och utvecklingsprojekt med tester med fullständigt självkörande fordon runt om i världen. I dagsläget så är genomförd forskning omkring autonoma fordon på landsbygd dock begränsad, men en slutsats är att autonoma fordon har stor potential till att kunna bidra till att bibehålla en levande landsbygd i framtiden.
Det finns ännu vissa hinder och utmaningar för implementering av autonoma fordon, så som att tekniken måste vara tillräckligt beprövad och att samspelet med den digitala och fysiska infrastrukturen ska fungera. Det kommer även att behövas mer underlag kring lagar och regelverk i och med den snabba teknikutvecklingen och även utredningar runt ekonomin för kostnader och kostnadsfördelningar, dvs nya affärsmodeller, kommer att vara nödvändiga.
Användarnas inställning visar inte på något tydligt motstånd när det kommer till användandet av autonoma fordon, utan snarare kommer utmaningen att handla om mervärdet som de autonoma lösningarna måste skapa för att ändra landsbygdsbornas resvanor liksom att göra det attraktivt att leva på landsbygden.
Slutsatsen är att en stor del av trafiken i framtiden antingen kommer att köras helt eller delvis autonomt. Sannolikt så kommer automatiserade lösningar på landsbygden realiseras inom en snar framtid och med detta bidra till att en levande landsbygd kan åstadkommas.
Abstract
Geographically, Sweden is a relatively large country with a small population, where the rural area is sparsely populated with long distances between cities and towns. Rural conditions have changed gradually over many years and challenges have occurred - such as depopulation, an aging population as well as difficulties in maintaining basic community services such as school and healthcare.
In order to maintain a functioning rural area, a basic infrastructure for communication and transport is needed, and here the interaction with autonomous vehicles is mentioned as a potential solution - but the solution can be both difficult and costly to achieve.
In this Bachelor's thesis the aim is to analyse and discuss how autonomous vehicles can be a solution, where the development of autonomous vehicles are today, what the current conditions are for implementation, both technically and politically. Also pros and cons of different solutions will be discussed.
The method used for the Bachelor's thesis is a literature study in which information search was done in various data search bases to investigate what previously has been done in the area.
Also, supplementary interviews have been conducted with professionals in the subject area along with a small interview study.
Based on the literature study in the field of autonomous vehicles, a large part of previous research and development work points to the potential that exists in technology and to the sustainability benefits that can be obtained. Several players in different areas are driving the development forward, and today many research and development projects are underway with tests with fully self-driving vehicles around the world. At present, research on autonomous vehicles in rural areas is limited, but autonomous vehicles have great potential to contribute to maintaining a vibrant rural future.
There are still some obstacles and challenges to the implementation of autonomous vehicles, such that the technology must be sufficiently tested and that the interaction with the digital and physical infrastructure need to be reliable. More evidence will also be needed regarding laws and regulations with the rapid development of technology and investigations around the economy for costs and cost distributions, i.e. new business models, will be necessary. The users' attitude does not show any clear resistance when it comes to the use of autonomous vehicles, but rather the major challenge will be about the added value that the autonomous solutions must create to change the travel habits of rural people.
It can be concluded that in the future a large part of the traffic will either be fully or partially autonomous. Probably, automated solutions in the countryside will be realized soon and thereby contributing to a living countryside.
Förord
Detta är en rapport inom SA118X kandidatexamensarbete inom fordonsteknik på grundnivå vid Kungliga Tekniska högskolan i Stockholm, genomförd våren 2020. Rapporten baseras på en litteraturstudie som gjorts på tidigare forskning kring ämnesområdet autonoma fordon. Arbetet avser att undersöka om autonoma fordon kan vara en potentiell lösning till utmaningarna om en levande landsbygd. Arbetet har utförts av Jonathan Lennstring och Sara Saltvedt.
Vi vill tacka vår handledare och examinator Annika Stensson Trigell för hjälp kring val av projekt och handledning. Vi vill även tacka de som har ställt upp på interjuver och bidragit med input till vårt arbete.
Innehållsförteckning
1. Inledning ... 1
1.1 Bakgrund ... 1
1.2 Syfte ... 1
1.3 Avgränsning ... 1
1.4 Metod... 1
2. Landsbygdens utmaningar ... 2
2.1 Landsbygden och dess definition ... 2
2.2 Utmaningar på landsbygden ... 2
2.3 Autonoma fordon som potentiell lösning ... 3
3. Autonoma fordon ... 3
3.1 Automatiseringsnivåer ... 3
3.2 Teknik i fordonen ... 4
3.3 Tekniken idag ... 5
4. Potentiella lösningar ... 6
4.1 Självkörande bussar ... 6
4.2 Självkörande skyttlar ... 6
4.3 Självkörande personfordon ... 7
4.4 Mindre automatiserade transporter ... 8
5. Hinder och utmaningar för autonoma fordon ... 8
5.1 Teknik och infrastruktur ... 8
5.2 Juridiska utmaningar ... 9
5.3 Ekonomiska utmaningar ... 10
5.4 Användarnas inställning ... 11
6. Hållbarhetsperspektiv ... 13
7. Resultat ... 16
8. Diskussion ... 16
9. Slutsats ... 18
Referenser ... 19
Bilagor ... Error! Bookmark not defined. Bilaga 1 ... 22
Bilaga 2 ... 25
1
1. Inledning
1.1 Bakgrund
Landsbygden står i dagens samhälle inför vissa utmaningar. I takt med att Sverige allt mer urbaniseras så riskerar landsbygden att dräneras både på människor och företagsamhet. En stor orsak till detta är såklart de stora avstånden och problemen med transporter som detta medför.
För att ”förkorta avstånden” kan autonoma fordon tänkas vara en lösning då exempelvis kommunaltrafiken ej är tillräcklig. För människor som av olika anledningar ej har körkort kan det bli speciellt svårt att leva på landsbygden. Dessa människor kan ha svårigheter att exempelvis införskaffa förnödenheter eller behålla/skaffa sig sociala kontakter. Genom att binda ihop landsbygd med större samhällen ökar friheten, för både landsbygds- och stadsbor.
1.2 Syfte
Syftet med kandidatexamensarbetet är att resonera kring autonoma fordon som en potentiell lösning till några av landsbygdens utmaningar, att sammanställa vart utvecklingen befinner sig idag samt att redogöra för olika lösningars för - och nackdelar.
1.3 Avgränsning
Rapporten ger i huvudsak en ögonblicksbild av var i utvecklingen autonoma fordon befinner sig idag eller inom en relativt snar framtid. Fokus i denna rapport har legat på vägfordon, även om exempelvis spårfordon och drönare också har potential att kunna bidra till utvecklingen på landsbygden.
1.4 Metod
Kandidatexamensarbetet bygger till stor del på en litteraturstudie och den litteratur som har använts kommer antingen från KTH:s biblioteks datasökningsbas Primo eller från internet.
Syftet med litteraturstudien har varit att finna information om autonoma fordons uppbyggnad, tidigare forskning inom området samt vart utvecklingen befinner sig i dagsläget. För att komplettera litteraturstudien har även intervjuer genomförts. Dessa intervjuer har genomförts med både privatpersoner och en person med akademisk inblick inom området. Syftet med att intervjua privatpersoner var för att få en djupare inblick i hur människor utan erfarenheter inom området ser på autonoma fordon som ett framtida transportmedel. Den tidigare nämnda personen med akademisk inblick är Pia Kristiansson från Drive Sweden som via mejlkontakt har besvarat vissa frågor som av olika anledningar inte kunnat besvarats via litteraturstudien samt kompletterande och fördjupande svar.
2. Landsbygdens utmaningar
Sverige är till ytan ett relativt stort land med en liten befolkning, och där landsorten är glest befolkad med långa avstånd mellan städer och tätorter. Befolkningen i tätorterna växer medan tätortsnära landsbygder ligger på en oförändrad befolkningsutveckling och glesbygder avfolkas [1], men regionala skillnader är dock stora.
2.1 Landsbygden och dess definition
Då det inte finns någon vedertagen definition av gles- och landsbygd i Sverige, så används en anpassad definition till vad som har studerats i arbetet och som redovisas i rapporten. Då syftet med rapporten är att studera olika lösningar förknippade med utmaningarna i landsbygden, dvs avfolkning, begränsad tillgänglighet till service och långa avstånd så kommer följande definitioner vara utgångspunkterna för definitionen av gles- och landsbygd i denna rapport.
Från en rapport utarbetat av Glesbygdsverket [2] redovisas ett förslag av områdesindelning av Sverige:
1. Områden med mer än 3000 invånare och områden som kan nå tätorten med en bilresa på högst 5 minuter kan definieras som tätort.
2. Områden som ligger 5–45 minuters bilresa för att nå tätorter kan definieras som tätortsnära landsbygd.
3. Områden som når en tätort med en bilresa på mer än 45 minuter kan definieras som glesbygd.
Uppskattningsvis bor 24 procent av Sveriges befolkning i gles- eller tätortsnära landsbygdsområden enligt Glesbygdsverkets definition. I denna rapport kommer gles- och landsbygdsområden skildras och särskiljas enbart vid behov.
2.2 Utmaningar på landsbygden
En av utmaningarna som man talar om gällande gles- och landsbygden är de långa avstånden.
Här nämns bland annat de långa avstånden till städer och tätorter där många av de grundläggande samhällstjänsterna ligger, såsom skola, vård och omsorg, och det är även dit många av landsbygdsborna arbetspendlar. En annan utmaning är att det är glesbebott och att det i en viss mån avfolkas som gör det svårare att upprätthålla tillgängligheten av service såsom kommunikation och ovannämnda samhällstjänster.
I en intervjustudie utförd av Jessica Berg och Jonas Ihlström på uppdrag av Regeringen har 14 hushåll på landsbygden intervjuats [3]. I studien presenteras bland annat landsbygdsbornas egna erfarenheter med att bo på landsbygden. De negativa aspekterna som generellt framkommer i studien av landsbygdsborna är långa avstånd, lokal otillgänglighet och bristfälligt utbud av kollektivtrafik.
Till följd av det låga utbudet av kollektivtrafik, där det även nämns helt indragen trafik, så upplever de intervjuade att de lätt blir isolerade om man inte har tillgång till bil. Till aspekten om långa avstånd så talar man bland annat om avstånden till knutpunkterna för buss och tåg som går in till stad eller tätorter, vilket ofta leder till bilanvändning mellan hem och knutpunkt.
Sedan nämns få avgångar som problematiskt och att man då behöver planera sin resa långt i förväg.
Den lokala otillgängligheten som tas upp i studien handlar om grundläggande samhällstjänster som inte finns där landsbygdsborna bor eller att utbudet där upplevs lågt. En konsekvens till den lokala otillgängligheten som tas upp är bland annat flytt, att man kommer behöva flytta för att öka tillgängligheten, exempelvis till skolor och dylikt. En annan konsekvens som nämns handlar om en åldrande befolkning, där äldre som inte längre kan köra bil riskerar att inte få tillgång till mobilitet.
Dessa utmaningar tas även upp i ett delbetänkande av den dåvarande tillsatta parlamentariska landsbygdkommittén med uppdrag från regeringen [4]. Där nämner man två grupper inom landsbygden, den glesa landsbygden och den mer tätortsnära landsbygden. Den glesa landsbygdens utmaningar sammanfattas med att de har en liten befolkning, gles bebyggelse och långa avstånd. Man tar även upp en minskande och åldrande befolkning som utmaning och att behovet av kommunal service ökar. Befolkningsutvecklingen påverkar i sin tur den kommunala ekonomin och kommunens förmåga att upprätthålla viktiga samhällsfunktioner.
Den mer tätortsnära landsbygden har i större grad utvecklats till boendekommuner och har stor utpendling till närliggande städer och är därför beroende av en väl fungerande infrastruktur som utmaning.
2.3 Autonoma fordon som potentiell lösning
Som en potentiell lösning till ovannämnda utmaningarna som förknippas med gles- och landsbygd skulle då kunna vara autonoma fordon. Nya former av kollektivtrafik, bildelning och kombinerade transporter med hjälp av autonoma fordon kan möjliggöra en ökad tillgänglighet så att en levande landsbygd kan uppnås.
I nästkommande kapitel kommer autonoma fordon att beskrivas; tekniken som finns i fordonen och hur teknikutvecklingen ser ut idag. Vidare kommer potentiella autonoma lösningar för utmaningarna på landsbygden att presenteras.
3. Autonoma fordon
Utvecklingen av autonoma fordon går fort och flera aktörer både inom bilindustrin och olika typer av teknikbolag världen över arbetar intensivt med att göra de autonoma fordonen till realitet. Ett autonomt fordon är ett fordon som kan agera i trafiken utan att en förare aktivt manövrar det. Det autonoma fordonet navigerar och styr med hjälp av sensorer, radar, kameror och GPS. Autonoma fordon ger förhoppningar om säkrare trafik, mindre miljöpåverkan och en mer tillgänglig kollektivtrafik.
3.1 Automatiseringsnivåer
Autonoma fordon definieras ofta med olika nivåer, med olika grad av stödsystem. Ett vanligt sätt att klassificera graden av automatisering är enligt SAE:s (Society of Automotive Engineer) 6-skaliga klassificeringsskala [5], se figur 1.
Figur 1. SAE:s 6-skaliga klassificeringsskala [5]
I denna rapport kommer flera av dessa olika nivåer behandlas med respektive för- och nackdelar. Värt att notera är att de lägre automatiseringsnivåerna, till nivå 3, redan är integrerat i dagens massproducerade fordon, och därför kommer denna rapport mest fokusera på nivå 4 och 5. Det ska också noteras att ett visst fordon kan vara i olika nivåer under olika körsituationer.
3.2 Teknik i fordonen
Ett autonomt fordons förmåga att kunna lokalisera sin position är grundläggande och kritiskt för dess funktion. Funktionen hos GPS-systemet är att ange för fordonet vart den globalt sett befinner sig. Nackdelen med GPS-systemet är dess långsamma uppdatering (10 Hz), alltså att systemet ‘’buggar’’ vilket gör att denna inte ger uppdateringar i realtid till fordonet. För att kompensera för GPS-systemets begränsningar används exempelvis IMU (Internal Measurement Unit) [6] men till en högre kostnad.
IMUn består av gyron och accelerometrar som känner av vinkeländringar och accelerationer i tre dimensioner, den känner alltså av hur fordonet rör sig och kan därav hjälpa GPS-systemet med lokalisering. Styrkan hos IMUn är dess snabba uppdateringar (200 Hz) vilket kan möjliggöra förnyanden av fordonets position i realtid.
För att fordonet ska kunna känna av sin närhet används ett system som kallas LiDAR (Light imagine, Detection And Ranging) [7]. LiDAR använder sig av laserstrålar som reflekterar mot ytor i sin närhet och sedan registreras (1.3 miljoner avläsningar per sekund) och bygger av dessa upp en 3D-karta av sin omgivning. Detta är viktigt av flera orsaker, såsom exempelvis att kunna känna av omgivande trafik, främmande objekt på vägbanan, vilt eller andra eventuella hinder som exempelvis en GPS inte kan känna av.
Ett autonomt fordon har ett flertal olika kameror monterade (oftast minst åtta placerade runt fordonet) [7]. Kamerorna har flera olika syften, exempelvis att upptäcka fotgängare, läsa av stoppljus, möjliggöra körfältsbyte etcetera. Kamerorna behandlar mycket data, ungefärligen 1.8 GB/sekund.
Radar och ekolod är vad man brukar kalla ‘’last line of defence’’, för att undvika kollisioner [7]. Dessa känner av både position och hastighet hos objekt längs fordonets körväg. Om dessa system känner att ett annat objekt är farligt nära, är det viktigt att fordonet snabbt bromsar eller byter färdriktning, därav processas denna data inte utan behandlas direkt av kontrollenheten som i sin tur gör att fordonet kan hinna undvika den aktuella faran.
3.3 Tekniken idag
Idag pågår åtskilliga forsknings- och utvecklingsprojekt inom området autonoma fordon av olika aktörer och tester med fullständigt självkörande fordon finns nu på flera ställen runt om i världen. Var vi befinner i utvecklingen och hur nära till realitet vi är varierar beroende på vem man frågar och vilken typ av aktör som tillfrågas. Intresset för autonoma fordon är inte bara stort inom fordonsindustrin och akademia, utan även bland många aktörer i IT-branschen där bland annat Apple och Google är med och driver utvecklingen framåt.
För att autonoma fordon ska kunna implementeras på landsbygden krävs det att fordonet klarar av att navigera utanför sina kartlagda miljöer. Ett forskningsteam från MIT:s Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory testade i mitten av 2018 sitt eget framtagna navigationssystem MapLite på grusvägar i Massachusetts som publicerades i MIT News [8].
Forskarna använde sig av en Toyota Prius som de utrustade med ett antal LiDAR – och IMU- sensorer tillsammans med sitt navigationssystem. Till skillnad från de konventionella systemen som förlitar sig på detaljerade kartor, och där sensorerna främst använts för att identifiera dynamiska objekt, så använder sig MapLite av sensorerna för alla aspekter kring navigationen.
MapLite kombinerar information från sensorerna som läser av vägförhållandena tillsammans med GPS-data som exempelvis finns i Google Maps. Denna kombination möjliggjorde att systemet kunde läsa av vägen drygt 30 meter framför bilen i testet. Dock så nämns en begränsning med MapLite, vilket var svårigheter med att hantera bergsterräng med stora skillnader i lutning, vilket teamet hoppades på att kunna vidareutveckla.
I början av 2020 publicerade Vehicle Dynamics International en artikel om ett forskningsprojekt inom autonom fordonsteknik, HumanDrive, som leds av ingenjörer från Nissan i Storbritannien [9]. Forskningsprojektet var uppdelat i två delar där den första delen bestod av avancerad positioneringsteknologi och den andra av maskininlärning. Den första delen presenterade en lyckad testkörning kallad Grand Drive, där fordonet självnavigerande under en bilfärd på 370 kilometer. Testfordonet Nissan LEAF var utrustad med GPS-, radar-, LiDAR och kamerateknologi, som möjliggjorde navigering med positioneringsteknologi.
Bilfärden omfattade flera körscenarion med korsningar, rondeller och motorväg samt landsväg med inga eller minimala vägmarkeringar.
Den andra delen av forskningsprojektet var spårbaserad och man undersökte maskininlärning i realtid, där man genom att bygga ett dataprogram med tidigare trafikscenarion man stött på, tillsammans med möjliga lösningar för dessa scenarion, sedan kunde använda denna lärda erfarenhet för liknade framtida scenarion.
Många av de autonoma fordonen som idag testas på allmän väg förlitar sig till stor del på LiDAR-teknologin som kompletteras med bland annat kameror. Ett problem som kan uppstå
är att systemen kan hämmas på grund av varierande vägförhållanden. Företaget WaveSense kommersialiserar just nu teknik som utvecklats på MIT Lincoln Laboratory och är i år igång med pilottester [10]. Tekniken som presenteras låter autonoma fordon navigera även i utmanande vägförhållanden. WaveSenses lösning är oberoende av dynamiska miljöer ovanför vägen då de använder markpenetrerande radar för att kartlägga vägbanken under asfalten.
Denna radarteknologi har redan testats av USA:s krigsmakt 2013 men ska nu utvecklas för kommersiella autonoma fordon.
4. Potentiella lösningar
Potentiella lösningar till vissa av utmaningarna på gles- och landsbygd skulle då kunna vara autonoma fordon med flexibla system för positionering och navigering.
4.1 Självkörande bussar
En utmaning som nämns inom gles- och landsbygdstrafik är de få avgångarna, eller till och med obefintliga avgångarna, inom kollektivtrafiken. Självkörande bussar skulle kunna vara en potentiell lösning med möjlighet till tätare trafik och som också i sin tur skulle kunna leda till bättre tillgänglighet för landsbygdsborna.
Än så länge så finns det inte mycket information kring genomförda testprojekt med fullstora självkörande bussar. Men i år har bland annat ett projekt med självkörande fullstora bussar i linjetrafik inletts i Barkarbystaden i Stockholm av fordonstillverkaren Scania och operatören Nobina [11], där projektet sker i dedikerade busskörfält. Trafikverket har i sin färdplan gått ut med sina planer om självkörande bussar på landsväg [12]. Man planerar bland annat ett test av större automatiserade bussar i landsbygdsmiljöer utanför Linköping där bussarna delvis ska köra i eget körfält. Syftet med projektet är att utreda frågor kring vad som är tillräckligt och nödvändigt med vägunderhåll, avgränsningar för annan trafik, 5G, av- och påfarter samt fjärrstyrning.
4.2 Självkörande skyttlar
Självkörande skyttlar skulle kunna vara en annan potentiell lösning till utmaningen med långa avstånd mellan hem och knutpunkt och därmed kunna bidra till att minska bilberoendet på landsbygden. Detta genom att skyttlarna skulle kunna knyta samman kollektivtrafiken till de större tätorterna.
Självkörande skyttlar har även potential att i viss mån kunna lösa utmaningen med lokal otillgänglighet speciellt för en åldrande befolkning, när det kommer till tillgång till exempelvis medicin och andra förnödenheter.
Fordonstekniken i skyttlarna har främst blivit testad i stadsmiljö, två exempel på sådana pågående projekt i Sverige är i Barkabystaden norr om Stockholm och på ett campusområde i Linköping. I Barkarbystaden introducerades tre eldrivna minibussar i kollektivtrafiken som ett pilotprojekt under hösten 2018 och som sedan utvärderades för möjlighet till att expandera under 2019 [13]. Detta var en del av ett projekt i utvecklingen av framtidens kollektivtrafik av trafikförvaltningen SL, Järfälla kommun och operatören Nobina.
På Campusområdet i Linköping pågår projektet ”Ride the future” i samverkan mellan Akademiska Hus, Linköpings kommun, Linköpings universitet, RISE, Science Park Mjärdevi, Transdev Sverige, VTI och Östgötatrafiken [14], där två självkörande minibussar från två olika tillverkare kör i samma testområde.
I båda projekten har man en säkerhetsförare ombord som övervakar körningen och som kan ta över kontrollen om det skulle vara nödvändigt. I framtiden är målet att det ska vara förarlöst och behovsstyrt utan fasta hållplatser eller linjesträckning, vilket också kan komma att vara nödvändigt för implementering på landsbygden. Skyttlarna är för närvarande på automatiseringsnivå 4 och kan då exempelvis övervakas från kontrolltorn, om inte tekniken uppgår till automatiseringsnivå 5 (eller om den tekniken skulle bli för dyr).
För att skyttlarna ska kunna implementeras i realiteten på landsbygden krävs det att fordonet klarar av sämre väg- och trafikförhållanden. Det finska startup-bolaget Sensible 4 har utvecklat en självkörande skyttel, GACHA, designad av japanska MUJI som presenteras som en skyttel för alla väderförhållanden som kan användas året om [15]. Ett pilotprojekt har nyligen påbörjats med företaget, dock i stadsmiljö i Helsingfors [16].
4.3 Självkörande personfordon
Kollektivtrafiken medför att vissa användare ser problem som kan missgynna benägenheten att åka kommunalt. Människor som exempelvis lider av social fobi kan känna stor ångest över att tvingas åka kommunalt, för dessa människor kan personfordon ofta vara det enda alternativet.
I fall av pandemiutbrott kan befolkningen uppmanas att undvika folksamlingar, i dessa situationer är personfordon klart att föredra framför kollektiva transportmedel.
Inom detta område sker idag en stor mängd forskning samt många pilotprojekt, både i Sverige och internationellt. Ett exempel är forskningsprojektet HumanDrive. HumanDrive har i samarbete med biltillverkaren Nissan tagit fram en bil (i forskningssyfte) som lyckades själv- navigera mellan Cranfield, Bedfordshire till Sunderland, detta är en sträcka på 370 km [9].
Något som kan klassas som ett mellanting mellan privat bruk av fordon och kollektivtrafik är privat organiserad samåkning, alltså att exempelvis grannar samåker i ett privat fordon till ett närliggande samhälle. Denna modell bygger alltså på att privatpersoner äger egna bilar.
Problematiken som kan tänkas uppstå är att människor lever individuella liv och att det kan bli svårt att matcha varandras scheman utan att folk måste vänta på varandra, den individuella friheten riskerar att minskas med andra ord. Det föreligger också risk för att man kan hamna i beroendeställning till andra, vad händer exempelvis om ägaren till fordonet blir sjuk med kort varsel? Organisering av samåkningen i samhällen skulle kunna underlättas av exempelvis en mobilapp som anger vart en person med autonomt fordon som är villig att plocka upp en passagerare är på väg, vilken väg denna skall åka samt hur många platser som finns tillgängliga i fordonet. Detta skulle såklart kunna ske mot ersättning.
Ett alternativ till brukande av personfordon utan privat ägande är automatiserade taxibilar.
Dessa skulle kunna användas antingen själv eller genom samåkning (där den senare nämna allt som oftast är att föredra). Potentialen för dessa fordon är mycket stor, enligt Frost och Sullivan [5] uppskattas att det totala marknadsvärdet för självkörande taxibilar kommer uppgå till 38.6 miljarder dollar år 2030. Totalt uppskattas att 3,7% av världens alla resor kommer ske via autonoma taxibilar samma år. På grund av den stora potentialen så finns ett stort antal aktörer på marknaden som bedriver forskning och utveckling inom området. Bland dessa finns många nyetablerade företag (som inte sällan nischat sig på just självkörande taxibilar) som exempelvis
Mobileye, DeNa eller Navya för att bara nämna några. Exempel på redan väletablerade biltillverkare som tävlar om nämnda marknadsandelar är General Motors, BMW och Nissan för att även här bara nämna några. Värt att nämna är att samtliga etablerade tillverkare använder sig av redan befintliga bilmodeller men låter tekniken anpassas för autonom körning. Tanken är alltså att dessa taxibilar skall, likt både dagens konventionella taxitjänster och Uber, vara anropsstyrda och därmed erbjuda en stor grad frihet för resenärerna.
4.4 Mindre automatiserade transporter
Dessa autonoma fordons syften skulle vara att på ett smidigt sätt komplettera och/eller ersätta exempelvis dagens posttjänster. I en artikel i Ny teknik skrivs att i USA har Department of Motor Vehicles (USA:s motsvarighet till Trafikverket) nyligen klubbat igenom ett godkännande av lättare autonoma leveransfordon. Lättare fordon avser i detta sammanhang, fordon med en totalvikt som ej överstiger 10 001 pound, vilket motsvarar ungefär 4,5 ton [17].
Detta skulle på ett mycket effektivt sätt förenkla vardagen för landsbygdsbor, inte minst bland seniora medborgare. Dessa självkörande transporter skulle exempelvis kunna leverera mindre paket, mediciner eller hämtmat. Dessa saker som är en självklarhet i dagens samhälle inom städerna har ännu inte hunnit etableras på ett sätt så att landsbygden kan ta del av det.
Innovationsprogrammet Drive Sweden har nyligen startat upp ett projekt som adresserar framtidens transportsystem för glesbygden med hjälp av drönare [18]. Syftet med projektet är att stödja hälso- och sjukvården genom att underlätta lätta transporter av exempelvis mediciner på landsbygden. I ett tidigare projekt från Drive Sweden kunde dessa transporter endast ske mellan två givna punkter. I detta projekt frigör man sig ifrån denna begränsning och tanken är att drönarna ska gå att adressera till godtyckliga positioner där behovet uppstår. Detta skulle underlätta för många av landsbygdens invånare, speciellt äldre människor som ofta är i frekvent behov av mediciner men som kanske har svårigheter att ta sig till apoteken.
5. Hinder och utmaningar för autonoma fordon i glesbygd
Utvecklingen går fort inom området autonoma fordon och vi går mot en framtid där en stor del av trafiken antingen kommer att köra helt eller delvis autonomt. Men ännu finns det vissa hinder och utmaningar för implementering av autonoma fordon.
5.1 Teknik och infrastruktur
En utmaning för att möjliggöra implementering av autonoma fordon på vägarna är samspelet med både den fysiska och digitala infrastrukturen. Idag utvecklar fordonstillverkarna automatiken mot befintligt vägnät men det är sannolikt att infrastrukturen med vägar och vägutrustning kommer att behöva anpassas eller utformas på ett annat sätt för att möta fordonstekniken.
I en förstudie som genomförts av SP (Sveriges Tekniska Forskningsinstitut) och VTI (Statens väg- och transportforskningsinstitut) ges en översikt av det aktuella forsknings- och utvecklingsläget om samspelet mellan infrastruktur och autonoma fordon [19]. Man tar då upp kraven av förändring och anpassningar i infrastrukturen som kan komma att bli nödvändiga för att kunna utnyttja potentialen i automatiserad körning fullt ut. Där tar man upp utformning av
vägar och vägutrustning, kapacitet och omfördelning av utrymme samt sensorsystem i anpassningen av infrastrukturen.
I studien beskrivs nödvändiga krav som bland annat bör ställas på väghållarna. För vägar och vägutrustning talar man då om bättre underhåll och standardisering för att fordonen skall kunna läsa av skyltar och vägmarkeringar. Vägutformningen bör anpassas till fordonets sensorer genom standardisering så att de kan bli inlärda i fordonens system och utformas för att ge en så bra signalstyrka som möjligt. Underhåll av vägarna är ett krav så att inte vägens kapacitet reduceras av exempelvis väderförhållanden eller slitage. För den digitala infrastrukturen nämns ICT (Information and Communication Technology) som en viktig del av samspelet mellan fordon och infrastruktur när det kommer till utbyte av data och för att möjliggöra körning i mer utbreda områden.
För de potentiella automatiserade lösningarna kommer olika krav på samspelet mellan fordonet och infrastrukturen att behövas. För självkörande skyttlar på landsbygden som förmodligen kommer att behöva köras på mindre och delvis omarkerade vägar, kommer behovet av samspel med infrastrukturen att öka för att kunna positionera sig. I en förstudie om självkörande skyttlar på landsbygden [20] har en rad skytteltillverkare intervjuats om just utmaningarna med att driva självkörande skyttlar på landsbygden. Tillverkarna beskriver bland annat vikten av en tillförlitlig digital infrastruktur med 4G/5G nät som nödvändig för implementering av självkörande skyttlar på landsbygden.
I E-mail intervjun med projektansvarig Pia Kristiansson från Drive Sweden, se bilaga 2, i frågan om Sverige besitter några särskilda hinder eller utmaningar när det kommer till implementering, så pekar hon bland annat på möjligheterna för Sverige, både när det kommer till bra uppkoppling och att folk är teknikkunniga samt att Sverige ligger långt fram till tillståndsgivning.
För större självkörande bussar beror anpassningen av infrastrukturen på om de kommer köras i egna körfält eller ej. För egna körfält blir kraven på den digitala infrastrukturen inte lika viktig som utan, då man inte skulle behöva interagera med övrig trafik. Men krav på standardiserat underhåll så att exempelvis skyltar och vägmarkeringar kan avläsas kommer sannolikt bli nödvändig. Detta är något som Trafikverket nu ska utreda med sitt pilotprojekt som beskrevs i Kapitel 4.1.
5.2 Juridiska utmaningar
I en förstudie gjord på uppdrag av Tomelilla kommun och Sjöbo kommun [21] berättar Patrik Sveder, utredare på Transportstyrelsen, att det är Transportstyrelsen som är ansvarig myndighet för att utfärda godkännanden av pilottester om de sker på svenska allmänna vägar (tester/uppvisningar på avstängd väg kräver ej tillstånd från Transportstyrelsen men från väghållaren). När Transportstyrelsen ska utfärda ett tillstånd så gör de en helhetsbedömning av testet för att utvärdera om det kommer att genomföras säkert. Nedanstående tre faktorer ligger som grund för tillståndsbedömningen:
• Själva fordonet och dess funktioner
• Försöksorganisationens kapaciteter
• Infrastrukturen och testområdet/sträckan
Enligt lag så måste dessa tester ha en säkerhetsförare, denna kan dock befinna sig utanför fordonet och samtidigt ansvara för flera olika fordon.
En problematik som uppstår ur ett juridiskt perspektiv är vem som skall ställas till svars vid exempelvis olyckor. I dagsläget utgår lagstiftningen från att en fysisk person, ett rättssubjekt, sitter bakom ratten och ansvarar för sina handlingar. I en forskningsrapport från 2016 gjord av VTI (Statens Väg- och Transportforskningsinstitut) finansierad av Transportstyrelsen konstateras att dagens lagstiftning ej är tillräckligt anpassad för en automatisering av fordonsflottan [22]. Det råder således tvetydighet kring vem som bär ansvaret då eventuella lagbrott sker i samband med framförandet av ett autonomt fordon. Anledningen till detta ligger troligtvis i den mycket snabba teknikutvecklingen som har skett de senaste åren där lagboken ej hunnit ändras i tillräcklig takt.
Värt att nämna är att ovan nämnda svårigheter med ansvarsfördelning gäller de högre automatiseringsnivåerna (4–5). I de lägre nivåerna (1–2) finns ej denna problematik i samma utsträckning av den enkla anledningen att föraren alltid är delaktig i körningen och därmed bär ansvaret.
Ett potentiellt scenario i framtiden är att autonom trafik blandas med konventionell förarstyrd trafik. I detta scenario kan trafikregler behöva ändras i frågor såsom exempelvis företrädesregler.
5.3 Ekonomiska utmaningar
Enligt en studie av RISE [5] kostar en självkörande minibuss ungefärligen 200 000–250 000 euro (med en årlig underhålls- och driftskostnader på ungefär 30,000–90,000 euro) vilket kan jämföras med en vanlig konventionell buss som kostar runt 195,000–490,000 euro i inköp. Värt att nämna är dock att priserna för de självkörande bussarna förväntas gå ner i pris i takt med att produktionen ökar.
ENO Center of Transportation har i samband med ett pilotprojekt i Arlington Texas, USA gjort en mer utförlig kostnadsanalys för vad det skulle kosta att byta ut stadens konventionella bussar mot självkörande [5]. I beräkningarna som redovisas i Tabell 1 jämförs kostnaderna för två självkörande minibussar (från Easy Mile) med kostnaderna för sex vanliga minibussar.
Tabell 1. Kostnadsjämförelse mellan vanlig minibuss och självkörande minibuss [5]
Resultatet i Tabell 1 visar att i dagsläget är självkörande bussar betydligt dyrare än vanliga.
Vad en enskild resa för konsumenten skulle kunna kosta är i dagsläget mycket svårt att avgöra och de kostnadsförslag som nedan kommer redovisas är endast grova approximationer. Det som talar för en prisminskning (per resa) är först och främst att chaufförens lön elimineras,
men även försäkringskostnaderna beräknas minska. Dock är tekniken dyr vilket genererar högre kostnader jämfört med dagens konventionella transportmetoder. Enligt en studie gjord av Johnston och Walker (2017) [5] uppskattas att kostnaden för en självkörande taxi 2018 kommer bli ungefärligen 0.85 dollar/amerikansk mil men beräknas sjunka till 0.35 dollar/amerikansk mil år 2035. Företaget Cruise Automation gör uppskattningen att en automatiserad taxiresa kommer kosta ca 1 dollar/amerikansk mil. Biltillverkaren Tesla har som ambition att ‘’inom en snar framtid’’ kommer en taxiresa kosta ungefärligen 0.18 dollar/amerikansk mil [5]. Ovanstående siffror kan med fördel jämföras med dagens transportmetoder. En vanlig taxiresa i USA kostar 2–3 dollar/amerikansk mil, en resa med Uber kostar 1.5–2.5 dollar/amerikansk mil, och vanlig kollektivtrafik kostar 0.2-0.4 dollar/amerikansk mil.
Enligt en rapport från Trafikanalys [23] så satsar Europeiska kommissionen pengar på att bedriva forskning inom området med förhoppningar om att det ska bli en del av framtidens lösningar.
Hur är då tanken att finansieringen skall ske? Ett alternativ skulle bygga på privat ägande där brukaren själv köper ett eget autonomt fordon för privat bruk, alltså i likhet med dagens bilägande (även om bilpooler blivit allt vanligare). En annan variant av privat ägande skulle kunna vara att företag köper in självkörande fordon och bedriver taxi- eller bussverksamhet alternativt att exempelvis ett byalag eller en ekonomisk förening köper in autonoma fordon för sina medlemmars egna bruk.
Alternativet till privat finansiering skulle vara offentlig finansiering, alltså att exempelvis staten står för kostnaderna. I detta fall skulle de autonoma fordonen bli en del av, alternativt ersätta, dagens kollektivtrafik. I en studie gjord av Innovation Centre for Mobility and Societal Change i Berlin [20], så konstateras att offentligt ägande är mest troligt, åtminstone initialt.
Enligt denna modell skulle det alltså vara regionala kollektivtrafikmyndigheter som ansvarade för den autonoma fordonsflottan.
5.4 Användarnas inställning
En grundförutsättning för att autonoma fordon skall kunna brukas i stordrift är såklart att de blivande brukarna accepterar tekniken och är bekväma med att åka i fordonen, trots avsaknaden av förare. För att analysera användaracceptansen finns en framtagen modell som kallas Autonomous Vehicle Acceptance Model (AVAM) [20]. Denna modell innehåller nedanstående tio punkter som kan komma att påverka användarnas uppfattning om självkörande fordon.
1. Performance expectancy: Alltså krav på prestandan. Fordonet skall ta mig till min destination snabbt, säkert och inte allt för dyrt.
2. Effort expectancy: Resan ska kännas smidig utan onödigt krångel. Användandet ska vara enkel och lätt att lära sig.
3. Social influence: Hur ställer sig brukaren till samåkning?
4. Facilitating conditions: Användaren känner att hen har kontroll över resan, genom att hen exempelvis har tillräckliga kunskaper.
5. Attitude towards using technology: Är brukaren generellt sett positivt inställd till ny teknik, finns det vinningar i modern teknik?
6. Self-efficacy: Användaren får tillräcklig information för att få självförmåga att klara av resan.
7. Anxiety: Finns en risk att användaren kommer känna ångest över risken att inte klara av resan.
8. Behavioural intention: Skulle användaren använda sig av fordonet/tjänsten om den finns lätt tillgänglig? Skulle användaren även kunna tänka sig att aktivt söka möjligheten att använda fordonet/tjänsten?
9. Perceived safety: Skulle användaren känna sig trygg i fordonet?
10. Methods of control: Vilken kontroll/uppsyn vill användaren ha?
(automatiseringsnivåer)
I en preferensstudie visar det sig att en stor del av de medverkande ställde sig positivt till att testa på att åka med självkörande fordon. 4.9 på en 1–6 gradig skala svarade att de skulle tycka det var spännande att åka med ett förarlöst fordon [20]. I studien deltog 7755 deltagare från 116 länder. I studien var korrelationen mellan acceptans och sociodemografi liten. Studien visade också att stadsbor som var vana vid att åka kommunaltrafik och där det exempelvis kunde föreligga svårigheter att hitta parkeringsplats var mer positivt inställda till autonoma fordon är landsbygdsbor. De studier som har gjorts till följd från pilottester av självkörande skyttlar visar att faktorer så som kön, ålder eller andra sociodemografiska aspekter inte har någon signifikant påverkan på tidig acceptans. Istället är det mer praktiska faktorer som spelar stor roll för acceptansen som exempelvis pris, bekvämlighet eller tillförlitlighet.
Vad är då de starkaste incitamenten hos eventuellt blivande brukare för att kunna tänka sig att testa att åka med autonoma fordon? Värt att nämna är att olika studier tyder på olika faktorer som den viktigaste. Resultatet i en studie gjord av S3-Shared Shuttle Service vid Chalmers i Göteborg [20] redovisas i Tabell 2 nedan.
Tabell 2. Starkaste incitamenten för att vilja testa autonoma fordon [20]
Som tabellen visar så verkar faktorn att det skulle vara roligt och spännande att testa ett självkörande fordon vara den överlägset vanligaste. I en liknande studie gjord av Trivector [20]
frågades deltagarna i vilket samband de skulle kunna ha störst nytta och därmed testa att åka med ett autonomt fordon, resultatet av denna visas i Figur 2.
Figur 2. I vilka sammanhang människor ser störst nytta med autonoma fordon [20]
Som ses i Figur 2 så skulle det faktum att det skulle underlätta vid dåligt väder vara den främsta anledningen för deltagarna att testa självkörande fordon.
För att få en extra input angående konsumenternas inställning har en kortare preferensstudie genomförts. Frågorna som ställdes är baserade på AVAM enligt ovan. I Bilaga 1 finns resultaten från intervjuerna sammanfattade. I intervjuerna framgår det tydligt att autonoma fordon måste kunna erbjuda lösningar som är bättre än dagens transportmetoder.
Sammanfattningsvis så verkar det som att de intervjuade skulle vara benägna att åka med autonoma fordon om de gynnades av det exempelvis ekonomiskt, tidsmässigt och säkerhetsmässigt. Eftersom det ej är uppenbart att transporter med självkörande fordon är gynnsamt ur dessa nämnda faktorer så varierade svaren i huruvida de skulle kunna tänka sig att använda autonoma fordon i dagsläget. Gemensamt för samtliga intervjuade var att de skulle känna sig säker i ett autonomt fordon under förutsättningen att de hade viss kontroll över fordonet. Möjligheten att kunna styra och bromsa i nödsituationer var för samtliga tillfrågade mycket viktigt.
6. Hållbarhetsperspektiv
Vid FN:s toppmöte i slutet av september 2015 antogs de nya globala målen för hållbar utveckling, där världens länder beslutat om 17 globala mål (Sustainable Development Goals, SDGs) och Agenda 2030 mot en hållbar och rättvis framtid [24]. I vårt arbete ur ett hållbarhetsperspektiv har vi valt att fokusera på SDG 8, 10 och 13 som vi upplever mest relevanta för vårt ämnesområde.
• SDG 8: Främja kontinuerlig, inkluderande och hållbar ekonomisk tillväxt, full och produktiv sysselsättning och anständigt arbete för alla.
Fungerande kommunikationer på landsbygden är en grundförutsättning för många näringsidkare att kunna bedriva verksamhet på landsbygden. Enligt RISE [5] så råder idag en negativ spiral för landsbygdens näringsliv där otillräckliga mobilitetsmöjligheter spelar en central roll. Företag, butiker, myndigheter etc i dessa områden beskrivs få minskade inkomster på grund av svårigheter i mobiliteten.
Denna minskning av inkomster leder i sin tur till mindre möjligheter att investera kapital i sina verksamheter med mindre skatteintäkter som följd. De minskade skatteintäkterna leder i sin tur till mindre kapital att investera till förbättrade kommunikationsmöjligheter och därav denna negativa cykel. Detta anses vara en av de avgörande faktorerna bakom den urbanisering vi ser idag, med en försvagad landsbygd som följd.
En negativ faktor som är värd att nämna när man diskuterar autonoma fordon är det faktum vissa arbetstillfällen kommer att gå förlorade, så som exempelvis buss- och taxichaufförer, med minskad sysselsättningsgrad som följd. Ett nationellt problem som Sverige med många andra länder står inför med teknikens frammarsch är att många arbetstillfällen av enklare karaktär försvinner och ersätts av teknik. Dock så råder det ju i viss mån en paradox i denna fråga. Att man via autonoma fordon kan spara in på de kostnader som chauffören medför (lön, arbetsgivaravgifter etc) är ju just ett av de starkaste incitamenten för att autonoma fordon skulle kunna komma i kommersiellt bruk.
• SDG 10: Minska ojämlikhet inom och mellan länder.
Automatiserade fordon på landsbygden förväntas kunna öka jämlikheten inom Sveriges landsgränser ur ett flertal olika perspektiv. Enligt RISE [5] så kan automatiserade fordon komma att spela en central roll för livskvaliteten hos vissa speciellt utsatta grupper på landsbygden. Dessa utsatta grupper är exempelvis seniora medborgare, människor med funktionsvariationer (exempelvis epilepsi eller synnedsättning) eller unga människor utan körkort. Att på detta sätt sammankoppla landsbygd med kringliggande samhällen kan alltså verka positivt för landsbygdens invånare, både sett till mental- och psykisk hälsa genom att exempelvis förenkla möjligheterna till social interaktion eller vårdbesök.
• SDG 13: Vidta brådskande åtgärder för att bekämpa klimatförändringarna och dess effekter
I Sverige står transportsektorn för ungefär en fjärdedel av den totala energianvändningen och en tredjedel av växthusgasutsläppen [25]. Samtidigt har Sveriges regering satt upp klimatmål som grundar sig på den lagstiftning som fastställts inom EU där Sverige senast år 2045 ska ha nettonollutsläpp av växthusgaser till atmosfären [26].
Kan autonoma fordon vara en del av lösningen för att uppnå klimatmålen? Det finns ett antal faktorer som talar för att den autonoma tekniken kan leda till lägre energiåtgång och därmed lägre växthusgasutsläpp - men det finns även faktorer som påvisar det motsatta.
I en studie av Trafikanalys [27] pekar man bland annat på att autonoma fordon kan köras mer bränslesnålt genom att fordonen tillämpar så kallad “Eco drive”. Detta leder till mindre externa effekter i form av utsläpp av växthusgaser. Vidare talar man om mer aktiv säkerhet, som gör den passiva säkerheten mindre viktig - vilket gör att fordonen kommer att kunna göras mindre och lättare och i och med det mer bränslesnåla.
I en annan studie från University of Michigan [28] har man genomfört en livscykelanalys av uppkopplade automatiserade fordon med hänsyn till energianvändning och växthusgasutsläpp, där man undersökte nödvändiga delsystem i fordonen, såsom kameror, sensorer och datorers påverkan. I livscykelfaserna ingick material, produktion, tillverkning och montering, användning och livslängds förvaltning, där man både undersökte eldrivna bilar som skapar utsläpp genom batteritillverkning och bensindrivna bilar som skapar utsläpp genom förbränning.
Studien påvisade att oavsett drivmedel skulle autonoma fordon kunna bidra till mer växthusgasutsläpp då dessa ovannämnda delsystem kräver mer energi hos de autonoma fordonen jämfört med vanliga fordon. Men sedan tog forskarna också hänsyn till att de autonoma fordonen tillämpar “Eco drive”, vilket då skulle kunna resultera i att de autonoma fordonen inte kommer ha högre utsläpp än vanliga fordon, utan snarare lägre.
I en artikel publicerad av Svenska Dagbladets Näringsliv i slutet av 2019, intervjuades forskaren Anna Pernestål som är föreståndare för Integrated Transport Research Lab på KTH i Stockholm om självkörande fordon ur ett klimatperspektiv [29]. Inledningsvis pekar Anna Pernestål på att klimatfördelarna med självkörande fordon är många, men att det finns en risk att det kan bli tvärtom och att det inte är så självklart som det ofta framställs. I artikeln tas det upp att många av förespråkarna av den självkörande tekniken pekar på att dagens bilar knappt utnyttjas, men om bilarna automatiseras kan de användas istället för att stå parkerade genom att de kan åka ut själva och köra andra.
Detta hävdar Anna Pernestål som en av dom stora möjligheterna med självkörande fordon, att man kan ha mer delade tjänster. Men detta skulle kunna leda till att antalet körda kilometer skulle öka för att fordonen skulle tvingas till att åka tomma vissa sträckor när de ska hämta upp någon, Anna Pernestål tar då upp vikten med att samåka mer, för att få ner fordonskilometrarna. I artikeln uttrycker Anna Pernestål en oro för att den traditionella kollektivtrafiken kan hotas av utvecklingen och att det då kan leda till mer trafik. Självkörande bilar kan både göra det enkelt och billigt att åka bil istället för kollektivt då man kan dela på kostnaderna och att bilen drivs på el, detta skulle kunna leda till att kollektivtrafiken istället används mindre. Anna Pernestål uppmanar i intervjun, både till politiker och näringsliv, att se till att kollektivtrafiken blir självkörande så snabbt som möjligt. Detta kan göra så att kollektivtrafiken kan bli billigare och att utbudet kan öka så att kollektivtrafiken kan möta konkurrensen från dom självkörande bilarna. Andra aspekter som tas upp i artikeln är att vägarna kan göras smalare och minska behovet av asfalt då inte lika stora säkerhetsmarginaler kommer att behövas. Man tar även upp minskade köer genom att trafikflöden kan optimeras, Anna Pernestål nämner då uppkopplade bilar som grund för detta. Men även här tar hon upp att forskningen är delad, och att det både finns litteratur som pekar på att transportsystemet blir avsevärt mycket effektivare till att det blir värre. Anna Pernestål förmodar även att trafiken med tunga transporter så som lastbilar kommer att öka med den självkörande tekniken, genom att kostnaderna för chaufförerna kommer minska.
Men hon menar då på att man kommer kunna sänka hastigheten och därmed sänka energiförbrukningen och att en ökad trafik då inte nödvändigtvis skulle innebära att energiåtgången skulle öka utan snarare tvärtom.
7. Resultat
Från denna studie kan slutsatsen dras att i dagsläget bedrivs mycket forskning inom området autonoma fordon, många ser potentialen och utvecklingen går snabbt. Många av de pilotprojekt som idag utförs sker på avgränsade ytor där övervakningen är stor. Dock så är potentialen stor för att autonoma fordon kommer att kunna bidra till att bibehålla en levande landsbygd i framtiden. För att autonoma fordon ska kunna implementeras och användas måste dock vissa utmaningar övervinnas. Dessa utmaningar är exempelvis att tekniken måste vara så pass välutvecklad så att den är säker i alla tänkbara scenarier, kostnaderna måste ligga på en nivå så att folk kan använda fordonen, juridiken måste uppdateras i takt med teknikutvecklingen samt att samspelet med befintlig infrastruktur måste bli väl fungerade. Om ovanstående kriterier uppfylls tyder mycket på att människor skulle vara benägna att använda sig av autonoma fordon.
8. Diskussion
8.1 Resultatdiskussion
Utifrån litteraturstudien kring autonoma fordon så pekar stor del av tidigare forskning och utvecklingsarbete på potentialen som finns i teknologin och på dem hållbarhetsmässiga fördelarna som kan erhållas. Flertal aktörer inom olika områden är med och driver utvecklingen framåt, och idag pågår åtskilliga forsknings- och utvecklingsprojekt med tester med fullständigt självkörande fordon runt om i världen. Det finns dock inte så mycket genomförd forskning omkring autonoma fordon på landsbygd, men det framkommer att det pågår viss forskning inom området samt ett flertal nya projekt är initierade av olika aktörer.
Litteraturen pekar på att det finns goda tekniska förutsättningar för autonoma fordon på landsbygden men för att nå dit behövs mer forskning och att tekniken utvärderas i verkliga miljöer. Fordonstekniken utvecklas snabbt och den digitala och fysiska infrastrukturen bör utvecklas parallellt för att göra implementeringen möjlig, särskilt för högre nivåer av automatisering i oövervakade system. Samspelet mellan autonoma fordon och infrastruktur är en avgörande faktor för framväxten av automatiserade transportsystem där samarbeten mellan olika aktörer, så som myndigheter tillsammans med fordons- och tekniktillverkarna är nödvändiga.
Fordonstekniken är idag främst testad i stadsmiljö och fordonen, särskilt om vi tittar på lösningen med självkörande skyttlar, behöver testas i verklig miljö på landsbygden där väg- och trafikförhållandena ser annorlunda ut, innan implementering kan vara möjlig. Även om viss typ av sådan teknik, som navigation på omarkerade vägar/dåliga väderförhållanden i självkörande personfordon testats med lyckade resultat.
Det finns ännu inte heller tillräckligt med tester med fullstora självkörande bussar för att det ska vara möjligt att implementera denna lösning idag då det också behövs utredas vad som är
nödvändigt och tillräckligt av exempelvis vägunderhåll, avgränsningar för annan trafik, 5G, av- och påfarter samt fjärrstyrning.
Men även om väg- och trafikförhållandena ser annorlunda ut på landsbygden och andra krav på tekniken, vägunderhåll och vägutformning kan komma att behöva ställas, så är ändå landsbygdsmiljöer mindre komplexa om man jämför med de urbana trafikmiljöerna och det finns stor potential för autonoma lösningar. Teknologin som finns idag har stor potential och i och med viljan av utveckling och samordning mellan aktörer kommer dessa automatiserade lösningar med stor sannolikhet vara tekniskt möjliga att implementera på landsbygden inom snar framtid.
Sett ur ett hållbarhetsperspektiv så finns det mycket som talar för autonoma fordon som lösning för utmaningarna på landsbygden. Hållbarhetsperspektivet omfattar dels det miljö- och samhällsmässiga, dels de ekonomiska utmaningar som mänskligheten står inför.
Automatisering av fordon för såväl kollektivt som individuellt bruk kan innebära en rad förbättringar i transportsystemet och har potential till att öka tillgängligheten både för boende och verksamma personer på landsbygden.
Ekonomiskt sett så skulle en fördel med autonoma fordon vara att driftkostnaden skulle kunna minska om fordonet var förarlöst samtidigt som servicenivån skulle kunna öka genom tätare trafik. Hittills i Sverige har tester som genomförts med självkörande skyttlar haft en fordonsvärd ombord, som inte skulle vara fördelaktigt ekonomiskt för implementering på landsbygden. Detta gäller även lösningen med fullstora automatiserade bussar. Om automatiseringen inte skulle nå den högsta nivån med full automatisering skulle en lösning till den krävda övervakningen vara att en enskild person övervakar flera självkörande skyttlar/bussar på distans (via så kallade kontrolltorn) och då drastiskt minska förarkostnaderna som är en stor del av kollektivtrafikens totalkostnader. Men utvecklingen av den nya tekniken, liksom fordonen är kostsam och det kommer att behövas stora samhällsinvesteringar för anpassning av infrastrukturen med den nya tekniken. Det framgår att man behöver undersöka affärsmodeller och nya möjligheter mer och utreda kostnadsfördelning mellan aktörer som arbetar med autonoma fordon och med den digitala/fysiska infrastrukturen.
Utifrån ett miljömässigt perspektiv har de autonoma lösningarna potential att bidra positivt med lägre energiåtgång och lägre växthusgasutsläpp, men det finns andra faktorer som även behöver beaktas som skulle kunna resultera i det motsatta.
De presenterade lösningarna kommer troligtvis vara eldrivna och kommer att kunna köras mer miljövänligt än de nuvarande alternativen. Förhoppningsvis kommer lösningarna även leda till minskning kring behovet av bilanvändning på landsbygden, som är en central del i miljöarbetet.
Även om de autonoma lösningarna skulle innebära mer och tätare trafik så är de fortfarande energieffektivare än dagens alternativ. Men en faktor som måste beaktas är utvecklingen kring autonoma personfordon, om fordonen blir så pass billiga och bekväma kan det bli en motsatt effekt av bilanvändandet istället om inte utveckling av självkörande kollektivtrafik hänger med.
Juridiskt sätt så framgår det inte att det finns några direkta stora hinder med de potentiella lösningarna, utan främst att juridiken måste uppdateras parallellt med teknikutvecklingen och möjligen att trafik-, tillstånds- och upphandlingsregler även kan påverka implementeringen.
I litteraturen så ser vi inga direkta negativa uppfattningar om användarnas inställning kring att våga åka med ett autonomt fordon utan snarare en positiv inställning. Det framgår även att många är benägna att ta till sig ny teknik, både ur olika köns- och åldersgrupper samt
bosättningsområden. Men för att få landsbygdsborna att ändra sina resvanor så krävs det mer än olika mobilitetslösningar för att konkurrera med den egna bilen. De potentiella lösningarna skulle behöva skapa ett mervärde för användarna, som exempelvis förbättrad tillgänglighet, minskade resekostnader, bättre tidsanvändning och/eller minskad klimatpåverkan. Dessa faktorer skulle självkörande bussar och skyttlar kunna bidra till. Autonoma fordon som helhet skulle också kunna möjliggöra för fler användargrupper att resa, så som personer med funktionsnedsättningar, synnedsättningar eller att man av någon annan anledning inte är kapabel eller har möjlighet att framföra ett fordon själv. Dock en negativ aspekt för användarna är att om fordonen körs förarlösa så försvinner möjligheten för assistans, exempelvis för att komma av och på bussen, vilket också måste beaktas.
8.2 Metoddiskussion
En av styrkorna i denna litteraturstudie är mängden material som tillhandahållits om autonoma fordon som möjliggjort ett stort urval av materiel även efter kritisk granskning. Sökorden som använts gav många träffar med blandad relevans och mycket bearbetning har krävts, då detta är ett så pass brett område.
En svaghet med arbetet är att mängden material har varit begränsad av genomförd forskning just om autonoma fordon på landsbygden, men vi har försökt beakta överförbarheten till den svenska landsbygdens förhållanden i urvalet av material som vi har inkluderat. Men detta leder såklart till en viss osäkerhet i diskussionen om hur tekniken ser ut idag och möjligheten för implementering på landsbygden.
Vi har noggrant analyserat litteraturen som vi har valt att ta med i arbetet och vi bedömer dessa källor som pålitliga. Litteraturen består främst av tidigare avhandlingar, uppsatser och forskningsstudier i samarbeten med olika myndigheter, fordons- och teknikaktörer. Mycket av den litteratur som vi har bearbetat har sedan bekräftat varandra, även om vissa meningsskillnader finns, och dessa har varit oberoende av varandra.
9. Slutsats
Autonoma fordon har stor potential till att vara med och möjliggöra en levande landsbygd. Det är dock svårt att dra en slutsats om vilka typer av autonoma lösningar som kommer att implementeras i framtiden på landsbygden. Men utifrån litteraturstudien kan vi med försiktighet dra slutsatsen om att självkörande bussar, skyttlar och drönare sannolikt kommer vara några av lösningarna, som inom snar framtid kommer att realiseras.
Det krävs dock mer forsknings- och utvecklingsarbete, särskilt kring samspelet mellan autonoma fordon och infrastruktur samt mer underlag om vilka krav som kommer att behövas ställas på respektive aktör när det kommer till teknik och utformning. Det behövs även utförligare underlag kring ekonomin för implementering av de olika lösningarna.
Hittills bedömer vi att det inte finns några större juridiska hinder när det kommer till framtida implementering, men att det kommer att behövas kontinuerligt arbete parallellt med teknikutvecklingen och att ändringar i befintliga regelverk eller att nya regelverk kommer att vara nödvändiga.
Användarnas inställning visar inte heller på något tydligt motstånd när det kommer till användandet av autonoma fordon, utan att den stora utmaningen snarare handlar om mer värdet som de autonoma lösningarna måste skapa för att ändra landsbygdsbornas resvanor.
Referenser
[1] Statistiska centralbyrån. Befolkningen ökar svagt på landsbygden. Hämtad från https://www.scb.se/hitta-statistik/artiklar/2018/befolkningen-okar-svagt-pa-landsbygden/
Publicerad: 2018-06-04. Hämtad: 2020-02-15
[2] Glesbygdsverket. Landsbygdsdefinitioner i Sverige och andra länder. Hämtad från https://www.tillvaxtanalys.se/download/18.62dd45451715a00666f276af/1586367607973/lan dsbygdsdefinitioner-i-sverige-och-andra-lander-08.pdf
Publicerad: Mars 2008. Hämtad: 2020-02-15
[3] Jessica Berg och Jonas Ihlström, VTI, Statens väg och transportforskningsinstitut.
Intervjustudie.Kollektivtrafikens betydelse för mobilitet och vardagsaktiviteter hos hushåll på landsbygd.
Hämtad från http://vti.diva-portal.org/smash/get/diva2:1150877/FULLTEXT02.pdf Publicerad: 2017. Hämtad: februari 2020
[4] Parlamentariska landsbygdkommittén, delbetänkande. På väg mot en ny politik för Sveriges landsbygder – landsbygdernas utveckling, möjligheter och utmaningar (SOU 2016:26).
Hämtad från
https://www.regeringen.se/496717/contentassets/b794e85018304675b1a98fc182b8c9ea/pa- vag-mot-en-ny-politik-for-sveriges-landsbygder---landsbygdernas-utveckling-mojligheter- och-utmaningar-sou_2016_26.pdf Publicerad: Mars 2015 Hämtad: mars 2020
[5] RISE, Tillståndsbeskrivning av området självkörande minibussar och taxi. Hämtad från:
https://www.dropbox.com/s/bf6o8ewc8il7h0h/Tillståndsbeskrivning%20självkörande%20bus sar%20och%20taxi_v4.pdf?dl=0 Publicerad: 2019-04-15 Hämtad: 2020-02-30
[6] Advanced engineering Internal Measurment Unit (IMU)[www]
https://www.advancedengineering.se/products/inertial-measurement-unit-imu/ Hämtad 2020- 02-30
[7] Shaoshan Liu, Liyun Li, Jie Tang, Shuang Wu, and Jean-Luc Gaudiot, Creating Autonomous Vehicle Systems, Morgan & Claypool, 2018 https://www-morganclaypool- com.focus.lib.kth.se/doi/pdf/10.2200/S00787ED1V01Y201707CSL009
[8] Adam Conner-Simons, Rachel Gordon, CSAIL. Self-driving cars for country roads.
Hämtad från http://news.mit.edu/2018/self-driving-cars-for-country-roads-mit-csail-0507 Publicerad: 2018-05-07. Hämtad: april 2020
[9] Adam Gavine. HumanDrive research milestone advances AV dynamics. Hämtad från https://www.vehicledynamicsinternational.com/news/industry-news/humandrive-research- milestone-advances-av-dynamics.html Publicerad: 2020-02-06. Hämtad: februari 2020
[10] MIT WaveSense ground penetrating radar self-driving. Hämtad från https://www.extremetech.com/extreme/306205-mit-wavesense-ground-penetrating-radar-self- driving
https://wavesense.io/aboutPublicerad: Mars 2019 Hämtad: april 2020
[11] Thomas Dietl, Redaktionen trafikforum. Stora självkörande bussar i barkarby. Hämtad från https://www.rt-forum.se/article/view/647483/stora_sjalvkorande_bussar_i_barkarby Publicerad: 2019-02-20. Hämtad: mars 2020
[12] Trafikverket. Trafikverket ska testa självkörande bussar Hämtad från https://www.trafikverket.se/om-oss/nyheter/Nationellt/2020-03/trafikverket-ska-testa-
sjalvkorande-bussar/ Publicerad: 2020-03-06. Hämtad: april 2020
[13] Nobina. Första självkörande bussarna i reguljär linjetrafik i Barkarbystaden. Hämtad från https://www.nobina.com/sv/sverige/nyheter/Forsta-sjalvkorande-bussarna-i-linjetrafik/#
Publicerad: 2018-10-25. Hämtad: mars 2020
[14] Ride the future. Ett rullande forskningsprojekt i Östergötland, Linköping. Hämtad från https://ridethefuture.se/2/ Publicerad: -. Hämtad: mars 2020
[15] Sensible 4. Autonomous driving solutions. Hämtad från https://www.sensible4.fi/solutions/Publicerad: 2019. Hämtad: mars 2020
[16] Sensible 4, Toumas Sauliala. Sensible 4 launches a fleet of self-driving vehicles in busy area of Helsinki. Hämtad från https://www.sensible4.fi/2020/04/14/sensible-4-launches-a- fleet-of-self-driving-vehicles-in-busy-area-of-helsinki/
Publicerad: 2020-04-14. Hämtad: april 2020
[17] Ny Teknik, Nu tillåts självkörande pizzabud och autonoma matleveranser, [www], https://www.nyteknik.se/fordon/nu-tillats-sjalvkorande-pizzabud-och-autonoma-
matleveranser-6982515 Publicerad: 2019-12-20, Hämtad: 2020-02-14
[18]Drive Sweden, Smart landsbygd - autonoma lätta transporter för landsbygd/glesbygd och mindre tätorter, [www], https://www.drivesweden.net/projekt-3/smart-landsbygd-autonoma- latta-transporter-landsbygdglesbygd-och-mindre-tatorter Publicerad: 2020, Hämtad 2020-02- 21
[19] Jan Welinder, Linda Olofsson, SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut. Arne Nåbo, Carina Fors, VTI, Statens väg – och transportforskningsinstitut. Samspelet infrastruktur och autonoma fordon.Hämtad från
http://fudinfo.trafikverket.se/fudinfoexternwebb/Publikationer/Publikationer_002901_003000 /Publikation_002950/Samspelet%20infrastruktur%20och%20autonoma%20fordon%20-
%20en%20f%c3%b6rstudie%20av%20SP%20och%20VTI%20(3).pdf, Publicerad: 2016. Hämtad: mars 2020
[20] Birger Löfgren, RISE. Självkörande skyttlar på landsbygden. Hämtad från https://www.dropbox.com/s/ibgq5j71r94q55h/rapport%20-
%20sj%C3%A4lvk%C3%B6rande%20skyttlar%20i%20landsbygd%20v.1.0.pdf?dl=0, Publicerad: maj 2019. Hämtad: mars 2020
[21] Tyrens AB, Framtidens kollektivtrafik på landsbygden - en förstudie, https://sjobo.se/download/18.1270af9316a3d8e7817d735/1559136782785/Framtidens%20ko
