Autonoom rijden in elektrische voertuigen
Rijautomatisering is niet één technologie of een rechte lijn van cruisecontrol naar een auto die overal kan rijden. De nuttige vragen zijn wie er rijdt, waar het systeem kan werken, wat de mens moet doen en wat er bij een grens gebeurt. Deze serie beantwoordt ze voor kopers van elektrische auto’s aan de hand van bewijs uit normen, van toezichthouders, veiligheidsorganisaties, fabrikanten en exploitanten van bestuurderloze wagenparken.
De werkelijkheid achter het etiket
De meeste geautomatiseerde functies die in personenauto’s worden verkocht, zijn bestuurdersondersteuning op SAE-niveau 2. Ze kunnen tegelijk sturen, accelereren en remmen, en sommige staan handsfree gebruik op goedgekeurde wegen toe. De mens rijdt nog steeds en moet voortdurend toezicht houden.
Niveau 2 kan inmiddels de uitvoering van een route van punt tot punt in stadsstraten omvatten: rijstroken kiezen, afslaan, kruispunten doorkruisen en stoppen voor rode verkeerslichten of stopborden. Het voltooien van een route maakt het systeem niet tot niveau 3. De grens verandert pas wanneer het systeem, in plaats van de mens, de rijomgeving bewaakt terwijl het actief is.
De SAE-niveaus 3–5 zijn anders omdat een geautomatiseerd rijsysteem de volledige dynamische rijtaak uitvoert terwijl het actief is. Niveau 3 heeft nog steeds een terugvalbereide gebruiker nodig die op een overnameverzoek kan reageren. Niveau 4 moet de taak en de terugval afhandelen zonder binnen zijn operationele ontwerpdomein op een mens te steunen. Niveau 5 heft die domeinbeperking op, maar geen enkel systeem van niveau 5 is in openbare dienst of te koop.
Het niveau geldt voor een specifieke functie onder specifieke omstandigheden, niet voor het voertuig tijdens alle ritten. Een auto kan functies van niveau 2 en niveau 3 bevatten, terwijl een robotaxi van niveau 4 in één servicegebied bestuurderloos kan zijn en elders niet kan functioneren.
Vier toetsen voor elke bewering over automatisering
Marketingnamen zijn zwak bewijs. Pas in plaats daarvan vier toetsen toe.
- Rol van de bestuurder: Moet een mens de weg voortdurend in de gaten houden, na een overgangsperiode beschikbaar zijn, of kunnen alle inzittenden passagier blijven?
- Operationeel domein: Welke wegen, in kaart gebrachte gebieden, snelheden en weers-, licht- en verkeersomstandigheden worden ondersteund?
- Terugval: Wie brengt het voertuig in een toestand met minimaal risico wanneer de functie niet kan doorgaan?
- Bewijs: Wordt de bewering ondersteund door typegoedkeuring, een exploitatievergunning, een gepubliceerde veiligheidsargumentatie, transparante resultaatgegevens of alleen een productdemonstratie?
Handsfree gebruik beantwoordt op zichzelf geen van deze vragen. Een handsfree functie kan nog steeds niveau 2 zijn. Een voertuig van niveau 4 is evenmin noodzakelijk veelzijdiger dan een privéauto van niveau 2; het kan binnen een veel kleiner domein wel veel verder geautomatiseerd zijn.
Waarom elektrische voertuigen centraal staan, maar niet vereist zijn
Rijautomatisering is onafhankelijk van de aandrijflijn. Een verbrandingsvoertuig kan worden geautomatiseerd en een elektrische auto is niet autonoom alleen omdat hij elektrische aandrijving heeft.
Elektrische voertuigen domineren niettemin veel speciaal ontwikkelde robotaxiprogramma’s. Elektromotoren bieden een snelle, nauwkeurige koppelregeling, grote tractiebatterijen kunnen sensoren en computers via vermogensomvormers voeden, en moderne elektrische platforms combineren vaak elektrische rem- en stuursystemen, gecentraliseerde rekenkracht en bijwerkbare software. Wagenparkbeheerders kunnen laden en onderhoud ook afstemmen op een hoge voertuigbenutting.
Daar zijn kosten aan verbonden. Camera’s, radar, lidar, computers, reinigingssystemen en koeling verbruiken energie; externe sensorunits kunnen de luchtweerstand vergroten. Onderzoek heeft aanzienlijke verliezen van actieradius bij geïnstrumenteerde elektrische voertuigen gemeten, al hangt het resultaat sterk af van hardware, rekenefficiëntie, snelheid en gebruikscyclus. Automatisering en elektrificatie moeten daarom samen worden ontworpen en niet als gratis aanvullingen worden behandeld.
Drie markten ontwikkelen zich in verschillend tempo
Bestuurdersondersteuning voor consumenten groeit het snelst. Systemen van niveau 2 bestrijken meer wegen en rijsituaties, terwijl bestuurdersbewaking en bescherming tegen misbruik doorslaggevend blijven.
Voorwaardelijke automatisering in privéauto’s vordert in kleinere stappen. Functies van niveau 3 zijn beschikbaar in beperkte markten en domeinen, met precieze beperkingen voor snelheid, weg en omgeving. Hun belang zit in de veranderde rol van de bestuurder, niet in de omvang van de bruikbare kaart.
Bestuurderloze wagenparkdiensten bieden de duidelijkste toepassingen van niveau 4. Robotaxi’s kunnen zonder bestuurder werken, maar alleen binnen goedgekeurde servicegebieden die worden ondersteund door kaarten, wagenparkonderhoud, laden, hulp op afstand en lokale operationele procedures.
Dit zijn verschillende producten met uiteenlopende veiligheidsargumenten en bedrijfsmodellen. Ze op één schaal voor ‘zelfrijden’ vergelijken, verhult meer dan het onthult.
Lees de serie
- SAE Levels of Driving Automation — de zes niveaus en de rollen erachter
- Level 2 vs Level 3 — waarom ogen op of van de weg een grens vormen en geen functie-upgrade
- Point-to-Point Level 2 — stedelijk rijden naar een bestemming, verkeerslichten en stopborden onder toezicht
- Operational Design Domain — de wegen en omstandigheden die bepalen waar automatisering werkt
- Sensors and Compute — camera’s, radar, lidar, positionering, rekenkracht en aansturing
- The Automated-Driving Software Stack — waarneming, voorspelling, planning, regeling en terugval
- Why Autonomous Fleets Are Going Electric — de werkelijke verbanden en afwegingen tussen elektrificatie en automatisering
- Safety, Redundancy and Regulation — veiligheidsargumentaties, redundantie, cyberbeveiliging en regelgeving
- Automated-Driving Systems in the Real World — een actuele gids voor bewaakte, voorwaardelijke en bestuurderloze systemen
- The Hard Problems Automated Driving Has Not Solved — de technische, menselijke en operationele problemen die nog openstaan
- The Road Ahead — het bewijsgerichte pad van bredere assistentie naar begrensde autonomie