Przyszłość transportu dalekobieżnego i automatyzacji
Pojazdy autonomiczne zostały uznane za najbardziej wpływową technologię w niedalekiej przyszłości, a ponieważ związki zawodowe protestują przeciwko ich masowemu wdrożeniu z powodu powszechnych zabójstw w miejscach pracy, ważne jest, aby zapytać, w jaki sposób technologia ta wpłynie na sektor transportu dalekobieżnego.
Czym są autonomiczne ciężarówki i jak wpływają na kierowców ciężarówek?
Samojezdne pojazdy, które mają stać się częścią Przemysłu 4.0, w połączeniu z europejską platformą technologiczną ManuFuture1 przewidującą samojezdne platformy mobilne do 2030 r., budzą obawy, co stanie się z zawodem kierowcy ciężarówki. Zanim przejdziemy do odpowiedzi na to pytanie, ustalmy, czym jest pojazd autonomiczny. Aby rozróżnić, czy pojazd jest autonomiczny, należy przyjrzeć się poziomowi automatyzacji danego pojazdu. Obecnie ustaloną kategoryzacją automatyzacji jest kategoryzacja SAE, która ma sześć poziomów:
- Poziom 0: Brak automatyzacji
Tutaj kierowca wykonuje wszystkie zadania związane z prowadzeniem pojazdu, a obecność systemów dotyczy tylko w celu ewentualnych sytuacji awaryjnych. - Poziom 1: Wspomaganie kierowcy
Na poziomie 1 istnieje ustalony zautomatyzowany system, którego celem jest wspomaganie kierowcy niektórymi funkcjami, takimi jak tempomat. Kierowca przede wszystkim kontroluje pojazd. - Poziom 2: Częściowa automatyzacja
Pojazd posiada zaawansowane systemy wspomagania kierowcy (ADAS) i może wykorzystywać takie funkcje, jak kierowanie i przyspieszanie/zwalnianie. Kierowca jest w stanie przejąć te funkcje w razie potrzeby. Autopilot Tesli jest typowym przykładem.
- Poziom 3: Automatyzacja warunkowa
Na poziomie 3 pojazd jest wyposażony w "wykrywanie środowiska" i może działać w określonych parametrach. Jednak kierowca nadal musi być czujny i w razie potrzeby przejąć kontrolę. Przykłady automatyzacji warunkowej obejmują "Traffic Jam Pilot" Audi A8L, choć w USA nadal jest klasyfikowany jako poziom 2. - Poziom 4: Wysoka automatyzacja
Jest to pierwszy poziom, na którym tryb "samodzielnej jazdy" jest możliwy prawie bez potrzeby kierowcy. Działa w szerszym obszarze parametrów i warunków. Geofencing jest warunkiem wstępnym, a zastąpienie sterownika jest nadal możliwe. Większość obecnych autonomicznych ciężarówek znajduje się na tym poziomie automatyzacji. - Poziom 5: Pełna automatyzacja, czyli pojazd autonomiczny
Tutaj pojazd wykorzystuje wszystkie zadania związane z prowadzeniem pojazdu bez konieczności interakcji z kierowcą. Pojazd jest całkowicie autonomiczny i może bezpiecznie pracować na wszystkich drogach i we wszystkich warunkach środowiskowych.
Mimo to poziom 3 jest pierwszym poziomem zautomatyzowanego systemu, tylko na poziomie 4 i 5 kierowca jest raczej zbędny w kabinie. Pojawiają się trzy kluczowe pytania:
- Czy potencjalne masowe wdrożenie poziomu 4 i 5 automatyzacji wymaże zawód kierowcy ciężarówki?
- Czy masowe wdrożenie poziomu 4 i 5 automatyzacji w branży transportowej jest opłacalne w najbliższej przyszłości?
- Jakie są konsekwencje takiego masowego wdrożenia i jakie są możliwości?
Podczas gdy technologia autonomiczna ma możliwość zastąpienia pewnych zadań wykonywanych przez kierowców ciężarówek, naukowcy i eksperci zwracają uwagę, że nie wszystkie zadania kierowcy mogą być wyraźne i skodyfikowalne w taki sposób, aby można je było zautomatyzować. Wynika to z charakteru niektórych zadań niezwiązanych z prowadzeniem pojazdu, takich jak załadunek / rozładunek, obsługa klienta, zgodność i kontrole bezpieczeństwa, które nadal wymagają ingerencji człowieka. Z drugiej strony, obawy dotyczące bezpieczeństwa związane z kradzieżą ładunków i potencjalnymi cyberatakami są również wyzwaniem, które jest potencjalnym hamulcem masowego wdrażania autonomicznych ciężarówek. Jedną z głównych zalet ludzkich kierowców jest cel, któremu służą poza jazdą – zabezpieczają ładunek, w razie sytuacji awaryjnych, takich jak złamana opona lub nieprawidłowe działanie pojazdu, to kierowca zapewnia dobrą pracę ciężarówki.
Podczas podróży transgranicznej kierowca przedstawia wszystkie dokumenty organom celnym, a w przypadku kontroli musi je rozwiązać. Chociaż autonomiczne tankowanie ciężarówek jest dostępne jako technologia, w której ramię robota podłącza ciężarówkę do zbiornika oleju napędowego w celu zatankowania, technologia ta musi nadążyć za efektywnością kosztową i popytem. Ponieważ wielu kierowców ciężarówek jest odpowiedzialnych za część obsługi klienta, może to oznaczać, że nawet jeśli autonomiczne ciężarówki zostaną wdrożone, nadal może istnieć rola dla kierowców ciężarówek. Trudno jest przewidzieć, czy zawód kierowcy ciężarówki wyginie w najbliższej przyszłości. Automatyzacja na poziomie 4 ma jednak "potencjał do wyparcia popytu na określony podzbiór kierowców - tych, którzy jeżdżą na długich trasach punkt-punkt", ponieważ nie wszystkie segmenty rynku nadają się do automatyzacji. Oznacza to, że tylko część kierowców zostanie wyeliminowana z rynku pracy, podczas gdy inni po prostu przejmą inną funkcję pomocniczą. Większość branży samochodów ciężarowych obejmuje przejazdy w lokalnych obszarach geograficznych, które obejmują krótkie trasy oraz wielokrotne załadunki i dostawy. Oczekuje się, że ta część branży zostanie zautomatyzowana znacznie później, a niektóre zadania w ogóle nie będą mogły zostać zastąpione, jak sugerują Kanei Tomer (2017). Na przykład oczekuje się, że usługi wsparcia transportu ciężarowego obejmą załadunek, rozładunek i kontrolę bezpieczeństwa, podczas gdy zadania takie jak obsługa klienta, przyjmowanie dostaw, zapewnianie dokładności odbioru i dostawy będą nadal wykonywane przez kierowców. Oczekuje się, że z czasem, gdy lokalny transport towarowy stanie się bardziej odmienny od transportu długodystansowego, niektóre z tych zadań zostaną przejęte przezusługi"pierwszej i ostatniej mili". Wielu liderów samojezdnych firm twierdzi, że ich celem jest skupienie się na wspieraniu branży, rozwiązaniu niedoboru siły roboczej i przejęciu "niewygodnych" tras, takich jak jazda nocą. Obecnie testy automatyzacji poziomu 4 i platooningu ciężarówek koncentrują się na identycznych segmentach rynku - autostradach, drogach o ograniczonym dostępie, drogach o kontrolowanym dostępie, które pozwalają pojazdowi jeździć w łatwiejszym do przewidzenia środowisku.
Konsekwencje automatyzacji w transporcie dalekobieżnym
Konsekwencje zautomatyzowanych autonomicznych ciężarówek mają zarówno pozytywne, jak i negatywne skutki.
Zwiększone bezpieczeństwo
Większość wypadków drogowych jest wynikiem błędu ludzkiego (90% w UE, 94% w USA) i jako takie firmy produkujące autonomiczne samochody ciężarowe przyjęły ambitny cel, jakim jest ograniczenie liczby wypadków do absolutnego minimum. Pojazdy autonomiczne (poziom 4 lub wyższy) są tworzone w celu przestrzegania przepisów ruchu drogowego i ze względu na swój charakter nie rozpraszają się, nie senne ani nie odurzają, co zwykle jest głównym hamulcem wydajności jazdy ludzkich kierowców. Pokazuje to ogromny potencjał korzyści płynący z pojazdów autonomicznych. Oczywiście dużym problemem jest to, w jaki sposób autonomiczny system będzie podejmował decyzje na drodze w różnych warunkach i niepewności, szczególnie na początku, gdy na drodze będą zarówno pojazdy autonomiczne, jak i obsługiwane przez człowieka. Dlatego obecnie większość firm produkujących autonomiczne samochody ciężarowe działa z kierowcą bezpieczeństwa i inżynierem lub technikiem na pokładzie, ponieważ symulacje nie wystarczą, aby sprawdzić, w jaki sposób
niezawodność systemu. Wynika to zfaktu, że żadna domena projektowania operacyjnego (ODD), tj. opis warunków bezpiecznej eksploatacji pojazdów autonomicznych, nie jest "odporna na występowanie śmiertelnych kolizji". Aby poprzeć twierdzenie o istotności statystycznej, że autonomiczne systemy jazdy zapobiegają śmiertelnym wypadkom drogowym, naukowcy szacują, że potrzeba danych odpowiadających ponad 16 miliardom kilometrów przejechanych na terenie USA. Liczba ta dla rynku europejskiego jest niejasna, ponieważ większość wstępnych testów autonomicznych pojazdów odbywa się poza Europą. Co więcej, ponieważ UE ma silne przepisy, nie byłoby zaskoczeniem, gdyby liczba ta była jeszcze wyższa. Jeśli chodzi o bezpieczeństwo, szacuje się, że kierowca Waymo zapobiegł82% kolizji i złagodził dodatkowe 10%. Jeśli chodzi o wypadki, które dotarły do mediów,5 maja 2022 r. w Dallas w Teksasie ciężarówka Waymo, obsługiwana w trybie autonomicznym z operatorem bezpieczeństwa w środku, została zepchniętaz jezdni z powodu innej półciężarówki wjeżdżającej na ich pas ruchu. Uderzenie i ucieczka nie były winą Waymo, a operator bezpieczeństwa odniósł "umiarkowane" obrażenia. Dane dotyczące wypadku były ograniczone i pojawiły się pytania dotyczące mechanizmów raportowania oraz tego, w jaki sposób społeczeństwo i organy ścigania powinny zajmować się pojazdami autonomicznymi. W grudniu 2021 r. TuSimple była pierwszą firmą, która wykonała 80-kilometrową autonomiczną jazdę bez kierowcy bezpieczeństwa w środku, udowadniając, że autonomiczne ciężarówki mogą działać dość bezpiecznie, ponieważ ich system został opracowany tak, aby reagować 15 razy szybciej niż ludzki kierowca i mieć zdolność widzenia 30 sekund do przodu . Istnieją jednak różnice w sposobie podejścia do autonomicznych pojazdów w Ameryce Północnej w porównaniu z UE. W dyskusji panelowej Martin Lewerth z Scania Group ujawnił, że ich autonomiczna ciężarówka musiała uzyskać specjalne pozwolenie, podobne do uzyskania prawa jazdy, aby uzyskać prawo do poruszania się po drogach publicznych. Test został przeprowadzony pod nadzorem inżyniera testowego ze względów bezpieczeństwa oraz kierowcy i był topierwszy w Europie test technologii na autostradzie z ładunkiem .
Lepsza kontrola paliwa – ekologiczny transport
Kolejną zaletą autonomicznych ciężarówek jest lepsza kontrola paliwa, która zminimalizowałaby wpływ branży transportowej na środowisko. Wraz z wprowadzeniem przez UE przepisów zmieniających opłaty za pojazdy ciężarowe w zależności od emisji CO2, twórcy autonomicznych ciężarówek podeszli do tej kwestii inaczej.
Autonomiczny system TuSimple koncentrował się na optymalizacji sztucznej inteligencji, a po przetestowaniu go przez Uniwersytet Kalifornijski w San Diego, odnotowano co najmniej 10% wyższą efektywność paliwową w porównaniu z ciężarówką obsługiwaną przez kierowcę.
Z drugiej strony, inny producent autonomicznych ciężarówek podjął inicjatywę z globalnym producentem silników Cummins, aby opracować ciężarówki napędzane gazem ziemnym i dalej rozszerzać swoje algorytmy sztucznej inteligencji poza olej napędowy. Dzięki silnikom na sprężony gaz ziemny (CNG) pojazdy autonomiczne działałyby w pobliżu zerowej emisji.
Mimo że pojazdy elektryczne rosną, jednym z największych problemów w transporcie elektrycznym jest to, jak kosztowne jest czekanie, aż kierowcy naładują akumulator i jak długo pojazd może jeździć, zanim będzie musiał zostać naładowany. Inną możliwością systemów autonomicznych może być to, że elektryczny transport ciężarowy stanie się bardziej wykonalny z biznesowego punktu widzenia.
Cięcia zatrudnienia i problem niedoboru siły roboczej
Niedobór kierowców ciężarówek stał się wielkim wyzwaniem zarówno dla przewoźników, jak i dla branży. W UE występuje około 400 000 niedoborów, podczas gdy w USA jest to około 80 000 z różnych powodów. W ankiecie przeprowadzonej przez Międzynarodową Unię Transportu Drogowego 20% stanowisk pozostało nieobsadzonych w Eurazji w 2021 r. Przyciągnięcie młodych ludzi do tej pracy jest trudne ze względu na zły wizerunek i złe warunki pracy w połączeniu z niewystarczającym wynagrodzeniem. Mimo że UE stopniowo regulowała czas jazdy i odpoczynku dzięki najnowszym zmianom w pakiecie mobilności, wielu kierowców ciężarówek jest wykorzystywanych i rekrutowanych w innych krajach, w których wynagrodzenie jest znacznie niższe niż płaca w przemyśle krajowym.
Co więcej, pakiet mobilności spowodował problemy kosztowe dla firm transportowych, ponieważ pracownicy muszą wracać do swojego kraju raz na osiem tygodni, co może skłonić ich do poszukiwania optymalizacji w obliczu autonomicznych ciężarówek. Jeśli jednostka kosztuje ponad ćwierć miliona euro, oznacza to, że autonomiczna ciężarówka jest nieco droższa niż wysokiej klasy modele ciężarówek, które mogą kosztować ponad 180 000 euro. Biorąc pod uwagę, że autonomiczna ciężarówka ma obniżyć koszty kierowcy (od zaledwie 500 euro do 46 000 eurorocznie, w zależności od kraju), wydaje się, że firmy, które normalnie byłyby skłonne zmodernizować swoją flotę, byłyby w stanie pozwolić sobie na autonomiczne ciężarówki. Oznacza to, że największe przedsiębiorstwa będą pierwszymi użytkownikami tej technologii, co zwiększy ich przewagę konkurencyjną.
Jednak nie wszystkie firmy byłyby w stanie pozwolić sobie na taki wydatek, ponieważ istnieje wielu przedsiębiorców kierowców ciężarówek, którzy mają małą flotę lub nadal korzystają ze starszych ciężarówek. Ponieważ większość pracowników transportu na 1000 osób pochodzi z Europy Wschodniej, a największa ich liczba znajduje się w Rumunii i Bułgarii, jak wpłynęłoby to na gospodarkę tych krajów, gdyby wszyscy ci pracownicy zostali odcięci.
Natężenie ruchu, optymalizacja kosztów i zwiększony popyt
Nawet jeśli wydajność wzrośnie, co niektóre badania wskazują na optymalizację ruchu, może tak nie być. Kiedy technologia jest wysoce wydajna, popyt zostaje wywołany. Popyt indukowany zakłada, że jednostka wzrostu wydajności powoduje wzrost zużycia. Typowym przykładem w infrastrukturze drogowej jest to, że dodanie nowych pasów ruchu zwiększa ruch. Innym rezultatem jest "efekt odbicia", że postęp techniczny, który poprawia efektywność paliwową i zmniejsza koszty zużycia paliwa na kilometr, prowadzi do wzrostu zużycia pojazdu. Autonomiczne ciężarówki mają na celu skrócenie czasu odpoczynku i zmaksymalizowanie wykorzystania ciężarówki z długoterminowym celem zastąpienia kierowców, zmniejszając dużą część kosztów transportu.
Kierując się wyżej wymienionymi zasadami i wiedząc, że firmy autonomiczne ciężarówki koncentrują się na poprawie paliwa i zwiększaniu wydajności, oznacza to, że nastąpi wzrost wykorzystania pojazdów. Co więcej, dzięki kosztom zaoszczędzonym od kierowców, firmy miałyby szansę na zwiększenie swojej floty i poprawę szybkości dostawy. W związku z tym, gdy konsumenci mają możliwość szybszej dostawy, popyt na nią wzrośnie wykładniczo. Dzięki optymalizacji wzrosłoby zapotrzebowanie na szybsze dostawy, co spowodowałoby wzrost popytu na autonomiczne pojazdy ciężarowe. Wreszcie, autonomiczne ciężarówki nie przyjeżdżają same. Oczekuje się, że pojazdy autonomiczne, takie jak robotaxis i samochody, będą wykładniczo zwiększać ich popularność. Spowoduje to zatory drogowe nie tylko na głównych ulicach, ale także na alternatywnych trasach, ponieważ sztuczna inteligencja będzie próbowała oddzielić się od zatłoczonych tras.
Istnieje kilka czynników, które wpłyną na decyzję, czy zawód kierowcy ciężarówki wyginie:
- Jak szybko rozwija się technologia i jak jest bezpieczna (obawy technologiczne)
- Prawo krajowe i międzynarodowe (kwestie polityczne i prawne)
- Związki zawodowe i opinia publiczna (kwestie etyczne)
Przyjrzymy się im w części 2 Przyszłość transportu dalekobieżnego i automatyzacji, przyglądając się obecnym graczom na rynku i prognozom ekspertów.