1 MEK-C3001 – Kuljetusvälinetekniikka Ryhmä 4: 2A Miehittämätön liikenne maantiellä Jaakko Brorström 60268A,Ossi Hakulinen 355386, Matias Ståhlström 427528,

Esitys aiheesta: "1 MEK-C3001 – Kuljetusvälinetekniikka Ryhmä 4: 2A Miehittämätön liikenne maantiellä Jaakko Brorström 60268A,Ossi Hakulinen 355386, Matias Ståhlström 427528,"— Esityksen transkriptio:

1 1 MEK-C3001 – Kuljetusvälinetekniikka Ryhmä 4: 2A Miehittämätön liikenne maantiellä Jaakko Brorström 60268A,Ossi Hakulinen 355386, Matias Ståhlström 427528, Henri Parikka 356466, Ilkka Kallonen 78450W 12.05.2016 Miehittämätön liikenne maantiellä 2030 Lähdeluettelo: 1)Greenough, J. (2015). “10 million self­driving cars will be on the road by 2020” Businessinsider, Available at: http://www.businessinsider.com/report­10­million­self-driving­cars­will­be­on­the­road­by­2020­2015­5­6?IR=T 2)Liikennevirasto, 2014. “Valtakunnallinen tieliikenne-ennuste, Haettu 10.5.2016: http://www2.liikennevirasto.fi/julkaisut/pdf8/lts_2014-13_valtakunnallinen_tieliikenne-ennuste_web.pdfhttp://www2.liikennevirasto.fi/julkaisut/pdf8/lts_2014-13_valtakunnallinen_tieliikenne-ennuste_web.pdf 3)Reuters, 2016. “Uber seeking to buy self-driving cars: source“. Haettu 10.5.2016: www.reuters.com/article/us-daimler-uber-idUSKCN0WK1C8www.reuters.com/article/us-daimler-uber-idUSKCN0WK1C8 4)The Guardian, 2016. “Driverless bus trial in Netherlands is first on public roads”. Haettu 10.5.2016: https://www.theguardian.com/technology/2016/jan/28/driverless-bus-trial-in-netherlands-will-be-first-on-public-roadshttps://www.theguardian.com/technology/2016/jan/28/driverless-bus-trial-in-netherlands-will-be-first-on-public-roads 5)Linturi, R. (2013). Loppuraportti: Automaattisen liikenteen metropolivisio. [pdf] Sovelto. Hettu 11.5.2016: https://www.sovelto.fi/application/files/9214/2331/4161/Loppuraportti_automaattisen_liikenteen_metropolivisio.pdfhttps://www.sovelto.fi/application/files/9214/2331/4161/Loppuraportti_automaattisen_liikenteen_metropolivisio.pdf 6)Luotola, J. (2015). Itseohjautuvat Volvot pääsevät liikenteeseen Ruotsissa – Samaa tekniikkaa jo kevään XC90:ssä. Tekniikka & Talous. Haettu 11.5.2016: http://www.tekniikkatalous.fi/tekniikka/autot/2015-03-03/Itseohjautuvat-Volvot- p%C3%A4%C3%A4sev%C3%A4t-liikenteeseen-Ruotsissa---Samaa-tekniikkaa-jo-kev%C3%A4%C3%A4n-XC90ss%C3%A4-3259191.html http://www.tekniikkatalous.fi/tekniikka/autot/2015-03-03/Itseohjautuvat-Volvot- p%C3%A4%C3%A4sev%C3%A4t-liikenteeseen-Ruotsissa---Samaa-tekniikkaa-jo-kev%C3%A4%C3%A4n-XC90ss%C3%A4-3259191.html 7)Kuva 1. http://www.aventurine.com/googles-self-driving-car-and-others-coming-soon/ Haettu 12.5..2016http://www.aventurine.com/googles-self-driving-car-and-others-coming-soon/ 8)Kuva 2. Itsestään ajava rekka. http://money.cnn.com/2015/05/06/autos/self-driving-truck/ Haettu 12.5.2016http://money.cnn.com/2015/05/06/autos/self-driving-truck/ 9)Kuva 3. Autojen latauspiste. http://www.nuenergen.com/electric-cars-and-the-power-gird-a-story-of-cause-and-effect/ Haettu 12.5.2016http://www.nuenergen.com/electric-cars-and-the-power-gird-a-story-of-cause-and-effect/ Johdanto Miehittämätön liikenne on yksi tulevaisuuden mielenkiintoisimmista teknologian osa‐alueista. Aihe on tärkeä, sillä toteutuessaan se voisi lisätä merkittävästi tehokkuutta ja luoda uutta liiketoimintaa. Toisaalta kysymykset, kuten turvallisuus ja käytännön toteutus, herättävät vielä paljon kysymyksiä. Itsestään ajavat autot eivät ole enää ainoastaan kaukaista tulevaisuutta. Esimerkiksi Mercedes, BMW ja Tesla ovat yrityksiä, jotka ovat lanseeranneet tai ovat lanseeraamassa automallinsa, joissa on piirteitä itse ajavasta ajoneuvosta. Myös teknologiayritykset, kuten Google, ovat olleet kiinnostuneita oman itsestään ajavan auton kehittämisestä. Ensimmäisten itsestään ajavien ajoneuvojen ennustetaankin ilmestyvän markkinoille ja maantieliikenteeseen jo seuraavina vuosina. [1] Kuva 1. Googlen miehittämätön auto ja sen toiminta periaatteet Henkilöliikenne ja tavaraliikenne Maantieliikenne jaetaan kahteen osaan: henkilö- ja tavaraliikenteeseen. Henkilöliikenne kattaa henkilöiden liikuttamisen, sisälten autoilun ja joukkoliikenteen. Henkilöautoilu kattaa 85% koko henkilöliikenteestä. Tavaraliikenne jaetaan tiekuljetuksiin, rautatiekuljetuksiin ja vesitiekuljetuksiin, joista tiekuljetusten osuus on noin 70%. [2] Miehittämätön henkilö- ja tavaraliikenne on vasta alkutekijöissä. Viime vuonna, 2015, suoritettiin rekan ensimmäinen miehittämätön matka Yhdysvalloissa [3] ja tämän vuoden, 2016, tammikuussa ensimmäinen linja-automatka liikenteesssä Hollannissa[4]. Google ennustaa, että vuonna 2020 miehittämättömät henkilöautot ovat kaikkien saatavilla. On siis varmaa että miehittämätön liikenne tulee kasvamaan merkittävästi seuraavien vuosien aikana. Kuljetusvälineet ja ohjausjärjestelmät Suositeltavampana skenaariona henkilöliikenteessä nähdään yhteiskäyttöiset robottiautot ihmisten yksityisesti omistamien autojen sijasta. Yhteiskäyttöiset robottiautot ovat tietysti kustannustehokkaampia yksityisille ihmisille, mutta yksityisiä robottiautoja toki ollaan valmiita hankkimaan suuremmalla kustannuksella niiden tuoman helppouden, liikkumisen vapauden ja mukavuuden takia. [5] Ohjausjärjestelmät miehittämättömissä ajoneuvoissa koostuvat monesta osasta. Erilaisista tunnistimia ja antureita ajoneuvo käyttää saadakseen tietoa muuttuvasta ympäristöstään. Pilvipohjaisia paikannusjärjestelmiä ajoneuvo käyttää saadakseen sijainti- ja reittitietoja. Ajoneuvoissa täytyy myös olla älykkäitä ohjaus- ja jarrutusjärjestelmiä, joita käytetään sekä sijainti- että ympäristötietojen pohjalta. [6] Maantiellä liikkuvien ajoneuvojen käyttövoima vuonna 2030 Maanteillä liikkuvissa ajoneuvoissa käytetään joko sähkö- tai polttomoottoreita. Käyttövoima näihin voidaan säilöä ja kuljettaa käyttäen useaa erillistä tekniikkaa. Näitä tekniikoita voidaan myös yhdistellä nk. hybridi järjestelmiksi. Polttomoottoreita on kahta päätyyppiä. Puristuksella syttyvät diesel moottorit ja kipinäsytytteiset Otto-moottorit. Dieselmoottoreissa on parempi hyötysuhde, eli palamisesta saadusta energiasta saadaan suhteellisesti suurempi osuus hyödynnettyä mekaaniseksi energiaksi. Sähkömoottoreihin käyttövoima voi tulla ladattavista akuista, polttomoottorin pyörittämästä generaattorista, tai polttokennosta. Litiumioniakku on yleisimmin käytetty akkuteknologia. Generattorin akun ja polttomoottorin yhdistelmä on tehokas järjestelmä, koska siinä polttomoottoria voidaan käyttää jatkuvasti optimihyötysuhdealueellaan. Polttokennoteknologioita on useita, mutta niistä ajoneuvokäyttöön soveltuu lähinnä polymeerielektrolyyttikalvo -polttokennot (PEMFC). Infrastruktuuri ja reitit Käyttövoiman osalta vuoteen 2020 ja 2030 mennessä käyttövoiman osalta ei tule tapahtumaan merkittäviä teknologisia muutoksia. Sähköä ja muita, vielä tällä hetkellä harvinaisempia voimanlähteitä käyttävät autot tulevat kuitenkin yleistymään. Tämän takia käyttövoiman jakeluinfrastruktuurin logistiikka ja rakenne pysyy pitkälti samana, tosin esimerkiksi sähköautojen latauspisteet tulevat yleistymään. Nestemäisten polttoaineiden osalta voidaan vuonna 2030 käyttää pitkälti olemassa olevaa infrastruktuuria. Jotkin polttoaineet vaativat kuitenkin uuden jakeluverkon muodostamista. Esimekrikis bio- ja nesteytetty maakaasu mahdollistavat jakeluverkoston laajentamisen kaasuputkiverkoston ulkopuolelle ja vuoteen 2030 mennessä kaasun jakeluverkosto voisi kattaa koko maan päätieiden ja kaupunkikeskittymien osalta. [1] Vuoteen 2030 mennessä ei ole odotettavissa henkilö- tai maantieliikenteen täydellistä automatisoitumista, eikä varsinkaan Suomessa (missä etäisyydet ovat pitkiä) ole kannattavaa rakentaa rinnakkaisia tieverkostoja. Kuva 3. Sähköautojen latauspiste Kuva 2. Miehittämätön rekka