Μεταφορές με φορτηγά… online!
Στην Daimler πιστεύουν πως με την εφαρμογή τεχνολογιών συνδεσιμότητας στη μεταφορά μπαίνουν τα θεμέλια για την 3η βιομηχανική επανάσταση. Το internet αναμφίβολα φαίνεται πως θα δώσει ευκαιρίες για νέες δυνατότητες ανάπτυξης του μεταφορικού έργου και της σχετικής οικονομίας.
Κείμενο: Κώστας Σκαρμαλιωράκης, Φωτογραφίες: Daimler Group
«Τρία φορτηγά με σύστημα αυτόνομης οδήγησης, συνδεμένα με wi-fi, διατρέχουν την εθνική οδό Α52 κοντά στο Ντίσελντόρφ. Βρίσκονται κοντά το ένα στο άλλο, σε σχηματισμό «platoon» προκειμένου να πετύχουν μέγιστο όφελος σε επίπεδο αεροδυναμικής αντίστασης και συνεπώς να μειώσουν την κατανάλωση καυσίμου έως και 7%.»
Δεν σας περιγράφουμε μια σκηνή επιστημονικής φαντασίας από το μακρινό μέλλον αλλά ένα πραγματικό γεγονός που συνέβη στα μέσα Μαρτίου, μάρτυρες του οποίου βρεθήκαμε δεκάδες δημοσιογράφοι από όλη την Ευρώπη. Για όσους παρακολουθείτε συστηματικά τις εξελίξεις στην οδική μεταφορά, δεν θα αποτελεί έκπληξη ότι τα φορτηγά στη σκηνή που σας περιγράψαμε ήταν Mercedes-Benz, καθώς πρόκειται για την μάρκα που φαίνεται να βρίσκεται ένα βήμα μπροστά στην εξέλιξη και εφαρμογή των τεχνολογιών που απαιτούνται. Με βάση το πιλοτικό σύστημα αυτόνομης οδήγησης «Highway Pilot», το ένα φορτηγό «συνδέεται» με το άλλο αναπτύσσοντας έναν σχηματισμό που η Daimler ονομάζει «Highway Pilot Connect».
Η συνδεσιμότητα πρόκειται να αλλάξει πολλά από τα πράγματα που ξέρουμε στην οδική μεταφορά σήμερα. Τα φορτηγά που είναι συνδεδεμένα στο internet λαμβάνουν και στέλνουν συνεχώς πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο. Αυτό σημαίνει πως όσοι εμπλέκονται με το μεταφορικό έργο θα μπορούν στο μέλλον να προγραμματίσουν καλύτερα τις δουλειές τους, μειώνοντας τους χρόνους φόρτωσης/εκφόρτωσης και τη γραφειοκρατία και αποφεύγοντας την κυκλοφοριακή κίνηση.
Η ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ ΑΛΛΑΖΕΙ ΤΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ
Σχεδόν 400 αισθητήρες και το ανάλογο software ανά συνδεδεμένο φορτηγό αναλαμβάνουν τη διακίνηση ενός μεγάλου όγκου δεδομένων που -στο άμεσο μέλλον- αναμένεται να αλλάξουν τις διαδικασίες στον τομέα της εφοδιαστικής αλυσίδας. Σήμερα, οι πληροφορίες που απαιτούνται για την εύρυθμη λειτουργία της μεταφοράς συχνά λείπουν ή δεν είναι μέρος ενός δικτύου που θα επέτρεπε την αξιοποίησή τους. Για παράδειγμα οι επιχειρήσεις logistics, με βάση τα στοιχεία που θα λαμβάνουν μέσω internet από τα συνδεδεμένα φορτηγά του στόλου τους, θα είναι σε θέση να μειώσουν τις μετακινήσεις άδειων φορτηγών. Στην Ευρώπη, το 25% των χιλιομέτρων που πραγματοποιούν τα φορτηγά είναι χωρίς φορτίο!
Άλλο χαρακτηριστικό παράδειγμα των δυνατοτήτων που θα δώσει το internet στη μεταφορά, είναι η αποφυγή των μποτιλιαρισμένων δρόμων και ως εκ τούτου η μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και των εκπομπών ρύπων. Επιπλέον, η δυνατότητα να μπορεί το ίδιο το φορτηγό να «αναφέρει» μια βλάβη σε πρώιμο στάδιο, θα επιτρέψει στον μεταφορέα να προγραμματίσει την επισκευή σε χρόνο μη ωφέλιμο για το μεταφορικό έργο.
ΔΙΚΤΥΩΝΤΑΣ ΤΗΝ ΑΥΤΟΝΟΜΗ ΟΔΗΓΗΣΗ
Το «Highway Pilot Connect» αποτελεί την εξέλιξη του συστήματος αυτόνομης οδήγησης από πλευράς συνδεσιμότητας. Αυτή επιτρέπει σε δύο ή περισσότερα φορτηγά να κινηθούν σε σχηματισμό platoon, με απόσταση μόλις 15 μέτρων ανάμεσά τους διατηρώντας την ίδια ταχύτητα. Η μικρή απόσταση μεταξύ των φορτηγών μειώνει τον συντελεστή οπισθέλκουσας με αποτέλεσμα τη σημαντική μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και των εκπομπών ρύπων κατά -μέσο όρο- 7%. Για παράδειγμα, τα τρία φορτηγά Mercedes-Benz Actros 1845 (κινητήρας OM 471 12,8 λίτρων) της δοκιμής που κινήθηκαν σε platoon εμφάνισαν μειωμένη κατανάλωση κατά 2% το πρώτο, κατά 11% το δεύτερο και κατά 9% το τρίτο. Κατά την δοκιμή, τα φορτηγά, με φορτίο 40 τόνων, κινήθηκαν σε δρόμο χωρίς κλήσεις, με σταθερή ταχύτητα 80 χλμ./ώρα καταφέρνοντας να παρουσιάσουν μέση κατανάλωση περίπου 25 λίτρα / 100 χλμ.
Άλλο σημαντικό όφελος είναι πως τα φορτηγά σε σχηματισμό καταλαμβάνουν τον μισό ακριβώς χώρο πάνω στο οδόστρωμα! Στην συγκεκριμένη περίπτωση της δοκιμής, τα τρία φορτηγά με συνδυασμό ημιρυμουλκούμενου καταλάμβαναν συνολικά, οδόστρωμα μήκους 80 μέτρων αντί των 150 μέτρων που χρειάζονται αντίστοιχα φορτηγά σε «συμβατικό» σχηματισμό.
Με αυτό το εξελιγμένο σύστημα συνδεσιμότητας μπορούν να συνδυαστούν διάφοροι τύποι φορτηγών και μάλιστα με τη μέγιστη δυνατή ευελιξία στις κινήσεις τους, όπως το να εισέρχονται και να εξέρχονται του σχηματισμού ανά πάσα στιγμή. Κάτι τέτοιο δεν ήταν δυνατόν τα τελευταία 20 χρόνια μέχρι σήμερα, διάστημα κατά το οποίο ερευνάται η κίνηση platooning. Η συνδεσιμότητα εξασφαλίζει ότι όλα τα οχήματα ανταποκρίνονται άμεσα σε απρόβλεπτα γεγονότα, με χρόνο αντίδρασης το 1/10 του δευτερολέπτου. Μάλιστα η νέα τεχνολογία δίνει τη δυνατότητα σε όλα τα μέλη του σχηματισμού να ενημερώνονται για την κατάσταση των άλλων οχημάτων μέσω καμερών και έτσι για πρώτη φορά φορτηγά αυτόνομης οδήγησης αλληλεπιδρούν, με κάθε όχημα να αντιδρά ακριβώς όπως το προπορευόμενο. Επίσης, παρόμοια αλληλεπίδραση είναι εφικτό να πραγματοποιηθεί και με άλλους χρήστες του οδικού δικτύου.
Η αυτόνομη οδήγηση «Highway Pilot» της Daimler έχει πάρει έγκριση για χρήση σε δημόσιους δρόμους σε όλη τη Γερμανία, ενώ το «Highway Pilot Connect» -δηλαδή το σύστημα συνδεσιμότητας φορτηγών που κινούνται σε σχηματισμό αυτόνομης οδήγησης- έχει εγκριθεί για χρήση εντός του ομοσπονδιακού κράτους της Βυρτεμβέργης, για ολόκληρο τον αυτοκινητόδρομο Α81, με πρόσθετη έγκριση για τον Α52 στην ευρύτερη περιοχή του Ντίσελντορφ.
ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙ
Η όλη ιδέα βασίζεται στην επικοινωνία V2V (Vehicle to Vehicle). Τα φορτηγά είναι εξοπλισμένα με δύο γραμμικά και πλευρικά συστήματα καθοδήγησης που τους επιτρέπουν να λειτουργούν τόσο σε σχηματισμό όσο και μεμονωμένα, πάντα με αυτόνομη οδήγηση, μέσα από την ενεργή παρέμβαση στο σύστημα διεύθυνσης. Η δικτύωση μεταξύ των φορτηγών καθίσταται δυνατή από μια ενσωματωμένη πλατφόρμα τηλεματικής. Αυτή επικοινωνεί με χρήση WLAN και ενός προτύπου ΙΕΕΕ 802.11p το οποίο χρησιμοποιείται μόνο σε εφαρμογές της αυτοκινητοβιομηχανίας. Κάθε φορτηγό φέρει έναν επεξεργαστή και μια κεραία-πομποδέκτη πολλαπλών ζωνών συχνοτήτων ενώ το σύστημα περιλαμβάνει επίσης έναν τρισδιάστατο ψηφιακό χάρτη που προβάλλεται σε μια υψηλής ευκρίνειας οθόνη 8 ιντσών προκειμένου οδηγός να έχει πλήρη επίγνωση της πορείας, της ακριβής θέσης του φορτηγού και της τοπογραφίας του δρομολογίου.
Όπως έχουμε ήδη αναφέρει, ο οδηγός κάθε φορτηγού που βρίσκεται σε σχηματισμό κίνησης λαμβάνει πληροφορίες για την κατάσταση του σχηματισμού καθώς και της κυκλοφοριακής κατάστασης του δρόμου στον οποίο κινείται. Ως εκ τούτου, κάθε οδηγός γνωρίζει τον τρέχοντα αριθμό μελών (οχημάτων) του σχηματισμού καθώς και τη θέση του μέσα σε αυτόν. Μια κάμερα στο προπορευόμενο φορτηγό του σχηματισμού καταγράφει όσα συμβαίνουν μπροστά του και η εικόνα μεταφέρεται σε όλα τα οχήματα του σχηματισμού. Ειδικοί αισθητήρες στο κάθισμα του οδηγού και το τιμόνι ενημερώνουν το σύστημα αυτόνομης οδήγησης για το αν ο οδηγός είναι στη θέση του και εάν είναι σε θέση να παρέμβει κάθε φορά που κρίνεται απαραίτητο.
PLATOONING ΜΕ ΕΝΑ ΚΟΥΜΠΙ
Ο οδηγός δεν έχει παρά να πατήσει τον μπλε διακόπτη στο ταμπλό προκειμένου να ενεργοποιήσει το σύστημα αυτοματοποιημένης λειτουργίας οδήγησης. Τότε, μεταξύ άλλων, το σύστημα «Highway Pilot» εκπέμπει ένα μήνυμα διαθεσιμότητας προς τα άλλα φορτηγά έτσι ώστε -εάν οι οδηγοί τους το επιθυμούν- να ενταχθούν σε ένα σχηματισμό. Οι οδηγοί που επιθυμούν κάτι τέτοιο το «γνωστοποιούν» στο φορτηγό που ηγείται πατώντας ένα γαλάζιο διακόπτη. Τότε το φορτηγό τους συνδέεται με το προπορευόμενο μειώνοντας την απόσταση μεταξύ τους στα 15 μέτρα. Με τον ίδιο τρόπο μπορούν να ενταχθούν στον σχηματισμό και άλλα φορτηγά, συνολικά έως δέκα, σύμφωνα με όσα έχουν υπολογίσει οι ειδικοί προκειμένου αφενός ο σχηματισμός να είναι αποδοτικός και αφετέρου να μην δημιουργούνται προβλήματα κάθε φορά που ένα φορτηγό εγκαταλείπει ή συμπληρώνει τον σχηματισμό.
Το φορτηγό που ηγείται καθορίζει την ταχύτητα κίνησης του σχηματισμού, δεν υπάρχουν προσπεράσεις και τα φορτηγά που ακολουθούν αντιδρούν ομαλά, με άνεση για τον οδηγό και φυσικά με γνώμονα την αποδοτικότητα στα καύσιμα κάθε φορά που ο «ηγέτης» επιταχύνει ή επιβραδύνει. Αν κριθεί αναγκαία κάποια πέδηση έκτακτης ανάγκης, όλα τα φορτηγά αντιδρούν αναλόγως, εμποδίζοντας αποτελεσματικά την πιθανότητα οπίσθιας σύγκρουσης (καραμπόλας). Το μυστικό της επιτυχίας για κάτι τέτοιο βρίσκεται στον μικρό χρόνο αντίδρασης το συστήματος, μόλις στο 1/10 του δευτερολέπτου, τη στιγμή που ο χρόνος αντίληψης που απαιτείται πριν αντιδράσει ένας οδηγός είναι 1,4 δευτερόλεπτα! Στην πράξη αυτό σημαίνει πως ένα φορτηγό σε σχηματισμό που ταξιδεύει με 80 χλμ./ώρα καλύπτει μόλις 2,2 μέτρα πριν αρχίσει να φρενάρει σε περίπτωση συμβάντος. Η αντίστοιχη απόσταση που διανύει ένα φορτηγό όταν ο οδηγός αντιδρά από μόνος του είναι 30 μέτρα!
Είναι αυτονόητο πως σε σχηματισμό μπορούν να κινηθούν -για ορισμένα τμήματα μιας διαδρομής- οχήματα διαφορετικών επιχειρήσεων αρκεί να έχουν τα ίδια τεχνικά πρότυπα καθώς από τα πλεονεκτήματα μιας τέτοιας τακτικής βγαίνουν όλοι ωφελημένοι.
ΔΙΑ ΤΑΥΤΑ
Η συνδεσιμότητα φαίνεται να δημιουργεί συνθήκες ασφαλούς μετακίνησης και ομαλής ροής των οχημάτων που πραγματοποιούν μεταφορικό έργο. Στα φορτηγά του -όχι και τόσο μακρινού- μέλλοντος θα αποτελέσει το θεμέλιο λίθο πάνω στον οποίο θα βασιστεί η μεταφορά αγαθών, με φορτηγά αυτόνομης οδήγησης.
Όσο για την Daimler, προς το παρόν απαντά πειστικά σε όλα τα ερωτηματικά που προκύπτουν από την πιλοτική χρήση αυτής της νέας τεχνολογίας, οδηγώντας για ακόμα μια φορά τις εξελίξεις στην οδική μεταφορά. Ανταποκρίνεται με επάρκεια στο δύσκολο έργο που έχει αναλάβει. Δηλαδή, αφενός να καταστήσει «απλοϊκή» στα μάτια του μέσου χρήστη αυτή την πολύπλοκη τεχνολογία, με σκοπό να κάνει το… on line φορτηγό αυτόνομης οδήγησης πραγματικότητα. Και αφετέρου να δημιουργήσει -σε συνεργασία με όλους του κατασκευαστές φορτηγών- το ώριμο περιβάλλον που θα επιτρέψει σύντομα στον νομοθέτη να εγκρίνει τη χρήση ενός κοινού τεχνικού προτύπου που θα ωφελήσει πραγματικά την οδική μεταφορά.
