header-pattern-bg

På väg mot säkrare vägar

25 670 människor dog och 130 000 skadades allvarligt i trafikolyckor på europeiska vägar under 2016. Vägtransport står för en femtedel av Europas utsläpp av växthusgaser och är den största anledningen till luftföroreningar i städer. En del av lösningen på dessa svåra samhällsutmaningar är effektiva kommunikationssystem mellan intelligenta fordon samt mellan fordon och infrastruktur. Inom en snar framtid leder detta förhoppningsvis till säkrare vägar och minskad bränsleförbrukning – bland annat tack vare forskning som Högskolan i Halmstad bedriver i samverkan med industrin.

Tillförlitlig kommunikation och kooperativa system är nyckeln till säker och effektiv vägtransport, särskilt när automatiserade fordon ska integreras i framtidens transportsystem.

– Nikita Lyamin

Ny digital teknik och intelligenta fordon förväntas leda till färre mänskliga misstag, vilket är den främsta orsaken till trafikolyckor i dag. På samma sätt kan intelligenta transportsystem, med uppkopplade och automatiserade fordon, leda till mer hållbar och kostnadseffektiv vägtransport. För att säkerställa att intelligenta fordon utvecklas till att bli säkra och effektiva finns ett pågående samarbete mellan länder, industrier och forskningsgrupper. En del av detta samarbete kretsar kring något som kallas för intelligenta transportsystem (ITS).

ITS kan beskrivas som tekniker och tillämpningar som ger intelligens åt vägar och fordon. För att ITS verkligen ska vara intelligent, och för att kunna förbättra kvaliteten på transporten, måste de olika delarna i systemet kommunicera och dela information med varandra. Detta kommunikationssystem heter Kooperativt ITS (på engelska Cooperative ITS, C-ITS). Nikita Lyamin, doktorand vid Högskolan i Halmstad, har de senaste fyra åren arbetat med de kommunikationsstandarder som används för att stödja C-ITS. Forskningen har gjorts i samverkan med industrin, bland annat med företagen Hitachi och Kapsch TrafficCom.

– Jag har in min forskning fokuserat på C-ITS. Det är ett steg i riktning mot att, med hjälp av trådlös teknik, stödja realtidsuppkoppling mellan fordon samt mellan fordon och väginfrastruktur, trafiksignaler och andra trafikanter. Målet är säkrare och mer hanterbara vägnät samt minskade utsläpp, trafikstockningar och kostnader, säger Nikita Lyamin, som förra veckan lade fram sin doktorsavhandling ”Performance evaluation of safety critical ITS-G5 V2V communications for cooperative driving applications”.

Om kooperativa automatiserade fordon

Ordet ”kooperativ” i begreppet Kooperativt ITS (C-ITS) avser kooperativa automatiserade fordon. Denna term används för att beskriva intelligenta bilar, bussar och lastbilar som kommunicerar med varandra och omgivande trafiksystem för att navigera och köra mer eller mindre automatiserat av sig själva. Skiftet till kooperativa och mer automatiserade fordon förespås av många experter som närstående. Kooperativa och delvis självkörande fordon används redan i dag inom begränsade områden som i gruvor, hamnar och i lagerutrymmen.

Mer om ITS och C-ITS

Intelligenta transportsystem, ITS, definieras av Europeiska unionen som: ”avancerade tillämpningar som, utan att innebära intelligens som sådan, syftar till att tillhandahålla innovativa tjänster för olika transportsätt och trafikledning samt möjliggöra bättre information till olika användare för säkrare, mer samordnade och ’smartare’ användning av transportnät”. (Källa: Directive 2010/40/EU of the European Parliament and of the Council of 7 July 2010länk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster)

Europeiska kommissionen har presenterat en europeisk strategi för C-ITS, där utbyggnaden av C-ITS-tjänster och C-ITS-aktiverade fordon förväntas starta i år: A European strategy on Cooperative Intelligent Transport Systems, a milestone towards cooperative, connected and automated mobility,länk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster (november 2016).

C-ITS beskrivs av europeiska transportsäkerhetsrådet i: Briefing Cooperative Intelligent Transport Systems (C-ITS)länk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster, (november 2017).

Nikita Lyamin

"Jag är glad över att vara en del av denna utveckling", säger Nikita Lyamin, som vill fortsätta att studera området för att bidra till en effektiv och tillförlitlig C-ITS-kommunikation.

Hjälper människor att fatta bättre beslut i trafiken

När olika delar av ett transportsystem – till exempel två bilar, trafikljus och ett vägarbete – kommunicerar med varandra kommer informationen att hjälpa föraren att fatta rätt beslut och därmed anpassa sig till trafiksituationen. Ett annat exempel på kommunikation mellan fordon är vid så kallade fordonståg, eller ”platooning”. Det innebär att ett antal automatiserade och uppkopplade kooperativa fordon kör på rad med kort avstånd mellan varandra för att spara bränsle och minimera vägutrymme. En säker och stabil kommunikation i realtid mellan dessa fordon är avgörande – konsekvenserna kan vara förödande om till exempel ett av fordonen inte bromsar till följd av förlorad kommunikation.

– Tillförlitlig kommunikation och kooperativa system är nyckeln till säker och effektiv vägtransport, särskilt när automatiserade fordon ska integreras i framtidens transportsystem. Jag tror att slutsatserna och resultaten från de olika studierna som vår forskargrupp har genomfört kommer att bidra till utvecklingen av framtidens transporter, säger Nikita Lyamin.

Nikita Lyamin och hans forskning

Nikita Lyamin tog sin kandidat- och magisterexamen i telekommunikationssystem vid Siberian State University of Telecommunications and Information Sciences i Novosibirsk, Ryssland år 2011 respektive 2013. Hans nuvarande forskningsintressen innefattar prestations- och säkerhetsutvärdering i kooperativt ITS (C-ITS) och European Telecommunications Standards Institute (ETSI) ITS-G5, som är en europeisk standard för trådlös kommunikation mellan fordon som skickar små volymer data extremt snabbt.

– Med tanke på målen för C-ITS bör kommunikation mellan fordon vara tillförlitlig och effektiv. Inom ramen för mina forskningsstudier utvärderade vi prestanda, effektivitet och pålitlighet för ITS-G5-kommunikation för C-ITS, säger Nikita Lyamin.

– Utvecklingen av ETSI ITS-G5 pågår fortfarande, speciellt för kooperativa körapplikationer. I våra studier upptäckte vi till exempel att när vi tillämpade lösningar som fungerar bra inom det allmänna C-ITS-scenariot, minskade prestationen vid kooperativ körning. Jag tror att slutsatserna och resultaten från våra olika forskningsstudier kommer att bidra till utveckling och förbättring av ITS-G5 för kooperativa körapplikationer, säger Nikita Lyamin och fortsätter:

– C-ITS kommer att bidra till att uppnå många viktiga mål för vårt samhälle, till exempel en ökad transporteffektivitet, minskad bränsleförbrukning och en ökad trafiksäkerhet och körkomfort.

– Jag är glad över att vara en del av denna utveckling, säger Nikita Lyamin, som vill fortsätta att studera området för att bidra till en effektiv och tillförlitlig C-ITS-kommunikation.

Om doktorsavhandlingen

Avhandlingens titel: ”Performance evaluation of safety critical ITS-G5 V2V communications for cooperative driving applications”. Länk till avhandlingen i DiVA.länk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster

Opponent: professor Geert Heijenk, University of Twente, Nederländerna.
Huvudhandledare: professor Alexey Vinel, Högskolan i Halmstad.
Handledare: professor Magnus Jonsson, Högskolan i Halmstad, och biträdande professor Boris Bellalta, Universitat Pompeu Fabra, Spanien.

Disputationen ägde rum på Högskolan i Halmstad den 30 januari, 2019. Avhandlingen är en del i forskningsprojektet ACDC (Autonomous Cooperative Driving Communication issues)länk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster som är finansierat KK-stiftelsen. Nikita Lyamin har varit doktorand inom ITS Postgraduate school – NFITSlänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster.

Dödsfall till följd av trafikolyckor

Europeiska transportsäkerhetsrådet konstaterade i november förra året att ”25 670 personer förlorade år 2016 sina liv på EU-vägar. Det är en minskning med 2 procent av dödsolyckor på vägar – efter en ökning med 1 procent 2015 och oförändrade siffror 2014. Dessutom registrerades mer än 130 000 personer som allvarligt skadade år 2016." (Källa: European Transport Safety Council, Briefing Cooperative Intelligent Transport Systems (C-ITS),länk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster november 2017).

Utsläpp av växthusgaser och luftföroreningar

Europeiska kommissionen konstaterar att ”transporter utgör nästan en fjärdedel av Europas utsläpp av växthusgaser och är den främsta orsaken till luftföroreningar i städerna. Transportsektorn har inte sett samma gradvisa minskning av utsläpp som andra sektorer: utsläppen började minska först 2007 och fortsätter att vara högre än under 1990. Inom denna sektor är vägtransporten överlägset den största orsaken till utsläpp och stod för mer än 70 procent av alla utsläpp av växthusgaser från transporter 2014." (Källa: European Commission, A European Strategy for low-emission mobilitylänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster).

Text: LOUISE WANDEL

Foto: IDA FRIDVALL