Han får fordon att prata med varandra
Utryckningsfordon som ber trafikljusen byta färg. Uppkopplade lastbilar som kan köra närmare varandra. Intelligenta fordon som sköter delar av körningen själva, utan risk för fotgängare och cyklister. Det är några av målen för Alexey Vinels arbete.
– Min forskning handlar om hur man ska arrangera kommunikationen mellan fordon, så att de kan ”komma överens” om vad de ska göra istället för att bara agera på information från sensorer. Det kan bli ett väldigt kraftfullt redskap för bättre körning.
Professor Alexey Vinel och hans kollegor vid Akademin för informationsteknologi börjar med att göra matematiska analyser och formulera modeller, ”papper-och-penna-arbete” som han säger. Med datorsimuleringar är det sedan möjligt att testa systemet i detalj med tusentals virtuella fordon. Slutligen görs tester i verkligheten, dels på riktiga vägar, dels på en testbana utanför Göteborg som heter AstaZero. På ett inhägnat område finns kopior av alltifrån stadskvarter till motorvägar.
Pågående forskningsprojekt
SafeSmart. Teknik för automatiserad körning i stadsmiljö. Finansieras av KK-stiftelsen. I samarbete med AstaZero, EVAM, Gutec, KPIT, Quviq, Scania. Projektsida (på engelska).
Länk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster.
Epic. Teknik för att utryckningsfordon ska kunna begära grönt ljus i korsningar. Epic står för Emergency Vehicle Traffic Light Pre-emption in Cities. Finansieras av Vinnova. I samarbete med EVAM. Projektsida (på engelska). Länk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster.
5G V2X. Teknik för kommunikation mellan lastbilar i fordonståg (platooning). 5G är den femte generationens mobilnätverk. V2X står för "Vehicle-to-everything". Finansieras av ELLIT Excellence Center. Projektsida (på engelska). Länk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster.
"Hur samexistensen mellan maskin och människa ska fungera, det fascinerar mig ännu mer än den rena tekniken", säger Alexey Vinel, professor i datakommunikation vid Akademin för informationsteknologi.
Tilliten är en utmaning
Alexey Vinel doktorerade vid Rysslands vetenskapsakademi i Moskva och började forska om trådlösa nätverk. Han flyttade till Finland 2010 och sedan vidare till Sverige 2015, där han fokuserade sitt arbete på fordonskommunikation.
– Vid den tiden handlade det om att föra in telekommunikation och trådlösa nätverk i transportsektorn. Det som inspirerar mig nu är nästa steg, där vi behöver kombinera teknisk kunskap med beteendevetenskap för att lösa frågorna om tillit till tekniken. Fastän det är väl känt att vi själva är vår värsta fiende i trafiken så litar människor mindre på självkörande fordon än mänskliga förare.
Alexey Vinel tar som exempel så kallade fordonståg, på engelska ”platooning”. Uppkopplade och delvis automatiserade lastbilar körs i rader, med korta avstånd för att minska bränsleförbrukning och vägutrymme. När den första lastbilen saktar ner går en signal till hela flottan som följer med i rörelsen.
– Det är en underbar idé; körningen är trygg och lastbilarna har allt som krävs för att förarna i de bakre fordonen ska kunna ta en kopp kaffe och inte bekymra sig för någonting. Men i stället vet vi från tester att de blir stressade när lastbilen framför ligger så nära.
På förslag från psykologer har forskarna provat att montera en kamera på den främsta lastbilen, så att förarna bakom kan se vägen. Det hjälpte.
– Hur samexistensen mellan maskin och människa ska fungera, det fascinerar mig ännu mer än den rena tekniken, säger Alexey Vinel.
Fordonståg (platooning) innebär att lastbilar kör nära varandra på motorvägar i en konvoj. Fordonståg leder till en minskad bränsleförbrukning och ett mer effektivt sätt att använda vägarna på. Även säkerheten förbättras, eftersom kommunikationen mellan fordonen är snabbare än den mänskliga reaktionstiden. Fordonståg kräver tillförlitlig kommunikation mellan fordon, så kallad V2X-kommunikation, "vehicle-to-everyting".
Stort samarbete för trygg körning i städer
Ett av hans tre forskningsprojekt, 5G V2X, handlar om just fordonståg, medan projektet SafeSmart utvecklar teknik för autonom körning i stadsmiljö. Det är ett samarbete med sex svenska företag. Halmstadforskarna står för kommunikationssystemen, mjukvaruföretagen Quviq och KPIT gör programvaran för bilarna och bolaget Gutec mottagare för GPS-signaler. Scania står för själva fordonen och AstaZero för testbanan, medan nystartade EVAM gör digitala lösningar för utryckningsfordon. Det första skarpa testet blir ambulanser som uppkopplade och delvis automatiserade körs i stadsmiljö.
"Fordonståg kan bidra till en väsentligt säkrare trafikmiljö genom V2X-kommunikation men det återstår en del säkerhetstekniska bitar där Alexey och hans teams forskning fyller en mycket viktig funktion", säger technical manager Katrin Sjöberg Scania.
Projektet Epic är en fördjupning av SafeSmart; Alexey Vinels grupp arbetar med EVAM för att bygga ett system där utryckningsfordon kommunicerar med trafikljus. På det viset ska fordonen slippa rödljuskörning, något som varje år leder till olyckor i korsningar.
– Genom att samarbeta med Alexey och hans team kan vi dra nytta av akademins kunskap. Vi vill minska antalet olyckor i trafiken och bidra till effektivare blåljusorganisationer, säger Mikael Erneberg som är operativ chef för EVAM och en av företagets grundare.
Alexey Vinel har också gott hopp om att tekniken kan spridas på bredare front.
– I många korsningar passerar kanske bara ett utryckningsfordon i månaden, så det kan låta som ett väldigt specifikt fall. Men om trafikljus och fordon kan prata med varandra så kan den tekniken också ha tiotals andra användningsområden.
Syftet med projektet Epic (Emergency Vehicle Traffic Light Pre-emption in Cities) är att designa och demonstrera ett system som tillåter utryckningsfordon att skicka begäran om grönt ljus för att öka trafiksäkerheten i korsningar. Illustration: EVAM
Lagar saknas för den nya tekniken
Alexey Vinel tror att fordonståg kommer finnas på vägarna om ett par år, och att exempelvis automatiserade taxibilar kan finnas i våra städer om fem år. Men han medger att han kan vara för optimistisk.
– Tekniken är till stora delar klar, men vi saknar lagar för att reglera självkörande fordon. Glappet är stort mellan prognoserna beroende på vem man frågar. Elon Musk kanske säger ”nästa år”, men de myndigheter som ansvarar för transportnätverken är ofta försiktiga och säger ”om tio år”.
Oavsett vilket det blir, så tycker Alexey Vinel att vi bör planera för hur städer kan utformas när vi har självkörande fordon. Han menar att fokus alltför ofta hamnar på hur nya fordon ska passa in i de städer vi redan har.
– Det är ju mer intressant att tänka på hur vi kan bygga våra städer så att de blir bra både för människor och för automatiserad trafik. Jag vet inte hur det kommer att se ut, men helt klart annorlunda än det vi har nu.
Text: LISA KIRSEBOM och LOUISE WANDEL
Foto: KRISTINA RÖRSTRÖM, EVAM och ISTOCK