Bosch tekee kaupunkiliikenteestä turvallisempaa jalankulkijoille

Kaupunkiliikenne on usein ruuhkaista ja arvaamatonta. Autot jakavat kadut polkupyörien, moottoripyörien, ja bussien kanssa, ja läheltä piti -tilanteita tulee tämän tästä. Ei ole harvinaista nähdä autoja pysäköitynä rinnakkain tai jalankulkijoita astumassa kadulle varoittamatta. Ajatus siitä, että ajoneuvo luovisi kaupunkiolosuhteissa täysin itsenäisesti onkin lähes käsittämätön.

”Automatisoitu ajo on tulossa myös kaupunkeihin. Automaation taso on hiljalleen kasvanut muun muassa kuljettajaa avustavien järjestelmien myötä”, sanoo kuitenkin tohtori Dietrich Manstetten Boschilta. Manstetten, hänen kollegansa Lutz Bürkle sekä 11 Boschin tutkijasta koostuva tiimi ovat mukana kaupunkiliikennettä kehittävässä UR:BAN-tutkimushankkeessa. Tutkijat ovat yltäneet erinomaisiin saavutuksiin: ”Olemme muun muassa opettaneet autot ennustamaan, mitä niiden ympäristössä tapahtuu seuraavaksi ja auttamaan kuljettajaa väistämään aina kun on uhka törmätä jalankulkijaan”, Bürkle sanoo. UR:BAN-hanke esitellään kokonaisuudessaan Düsseldorfissa 7.10., jolloin tiimi demonstroi saamiaan tuloksia testiajoneuvojen avulla.

Väistöä tehostava avustin estää jopa 58 % yhteentörmäyksistä jalankulkijoiden kanssa

Automatisoitu ajaminen edellyttää antureita, jotka monitoroivat ajoneuvon ympäristöä luotettavasti. ”Voimme määritellä oikean ajostrategian vasta kun tiedämme, mitä auton ympärillä tapahtuu”, Bürkle muistuttaa. Bosch hyödyntää muun muassa yhtiön stereovideokameraa ympäristön havainnoinnissa. Tutkimushankkeen testiajoneuvoissa kamera monitoroi ajoneuvon ympäristöä auton etupuolella ja tietokone analysoi tiedot yli kymmenen kertaa sekunnissa. Älykkäiden algoritmien avulla tietokone voi laskea, mihin auton ympärillä olevat jalankulkijat ja pyöräilijät ovat menossa. Toisin sanoen, Boschin tekniikka paitsi havaitsee jalankulkijoiden ja pyöräilijöiden nykyisen aseman, myös ennustaa, mihin ja millä vauhdilla ne liikkuvat. Tämä luo uusia mahdollisuuksia jalankulkijoiden suojelemiseksi.

Boschin tutkijat ovat kehittäneet edellä mainittuun teknologiaan perustuvan avustavan järjestelmän, joka puuttuu asiaan tarvittaessa estääkseen jalankulkijaan törmäämisen. Järjestelmä auttaa kuljettajia jarruttamaan ja väistämään kevyttä liikennettä aina 50 km:n tuntivauhtiin asti. Mikäli jarrutus yksin ei riitä estämään törmäystä, avustava järjestelmä mitoittaa väistöliikkeen tarpeen välittömästi. Heti kun kuljettaja kääntää ohjauspyörää väistöliikkeeseen, järjestelmä tukee ohjausliikettä. ”Saamiemme tutkimusten mukaan avustava järjestelmä voi auttaa välttämään törmäyksen 58 prosentissa tapauksista, jos kuljettaja reagoi vähintään puoli sekuntia ennen mahdollista törmäystä”, Bürkle sanoo.

Ennaltaehkäiseminen on luonnollisesti kaikista paras tapa välttää onnettomuuksia. Monet vaaratilanteet aiheutuvat kuljettajan keskittymiskyvyn herpaantumisesta. Boschin Driver observation -järjestelmän pienet kamerat pystyvät arvioimaan, ovatko kuljettajan silmät tiessä. Järjestelmä mahdollistaa kuljettajan varoittamisen hyvissä ajoin ennen kuin tilanne muuttuu riskialttiiksi.

Näkemystä automaattiseen ajamiseen

Kaupunkiympäristössä ajamiseen liittyy lukuisia haasteita. Esimerkiksi sivukadulle kääntyvältä autoilijalta jää katua ylittävä jalankulkija helposti huomaamatta. Manstettenin ja Bürklen kollegoineen kehittämä avustava järjestelmä tunnistaa tietä ylittävät jalankulkijat ja pysäyttää auton ennen kuin onnettomuus tapahtuu. Ahtaissa paikoissa avustava järjestelmä on vieläkin monipuolisempi. Se luovii auton läpi ahtaista paikoista  esimerkiksi kapeilla kaduilla, joilla autot ovat pysäköity rinnakkain. Järjestelmä laskee optimaalisen ajoreitin stereovideokameran kuvia hyödyntämällä ja varmistaa, että auto pääsee kapeikon läpi vahingoittumattomana. Järjestelmä tunnistaa myös, mikäli tila on autolle liian ahdas. Siinä tapauksessa se varoittaa kuljettajaa etukäteen tai pysäyttää auton ennen sivupeilien tai puskureiden vaurioitumista.  

Kuljettajaa avustavat järjestelmät ovat keskeinen virstanpylväs matkalla kohti automatisoitua ajamista. URB:AN-hankkeen parissa työskentelevän tiimin oivalluksia voidaan hyödyntää suoraan automaattisen ajamisen kehitystyössä. Bosch on vuodesta 2011 lähtien keskittänyt kehitystyön kahdelle paikkakunnalle – Saksan Abstattiin ja Kalifornian Palo Altoon. Bosch on menestyksekkäästi ajanut automatisoituja testiajoneuvoja normaalin liikenteen seassa Saksan A81 ja Yhdysvaltain I280-moottoriteillä vuoden 2013 alusta lähtien. Boschin teknologiaa hyödyntävät, pitkälti automatisoidut ajoneuvot kulkevat näillä näkymin moottoriteillä ilman kuljettajan jatkuvaa valvontaa vuodesta 2020 lähtien.

Yksi hanke, yksi tavoite – ja 31 kumppania tieteen ja teollisuuden saralta

Julkisesti rahoitettu UR:BAN-hanke yhdistää 31 toimijaa. Mukana on muun muassa autoteollisuuden, elektroniikan, viestinnän ja ohjelmisto-osaamisen toimijoita samoin kuin yliopistoja, tutkimuslaitoksia ja kaupunkeja. Tavoitteena on kehittää sekä kuljettajaa avustavia järjestelmiä että kaupunkien liikenteen hallintajärjestelmiä. UR:BAN saa noin 40 miljoonaa euroa rahoitusta Saksan talous- ja energiaministeriöltä. Hankkeen kokonaiskustannukset yhteensä noin 80 miljoonaa euroa.