Bør vi gi fra oss rattet?

1,25 millioner mennesker dør i trafikken hvert år og 20-50 millioner blir skadet. Kan selvkjørende biler være redningen?

1. Trafikk er farlig

De harde fakta

World Health Organization (WHO) legger årlig fram statistikk om trafikksikkerheten i verden. Rapporten (340 sider) viser de store linjene, men gir også detaljert informasjon om hvert land i verden. Her ser du noen fakta fra rapporten for 2015:

Hva gjøres?

Prognosene på verdensbasis framover ser svært dystre ut med inntil 60% økning fram mot 2020 dersom det ikke gjøres dramatiske tiltak.

Det gjøres mye rundt om i verden for å få tallene ned. Dette handler bl.a. om lover, reguleringer og kontroll, utbedring av veinettet og tiltak fra bilprodusentene.

• Bedre og sikrere veier
• Bedre og sikrere kjøretøy
• Bedre opplæring
• Redusere fart
• Hindre bruk av alkohol/narkotika
• Hjelm for motorsykkel/moped
• Øke bruken av sikkerhetsbelte
• Øke bruken av barnesete
• Redusere bruk av mobiltelefon og andre forstyrrende elementer

Andre problemer

Antall kjøretøy på kloden vokser enormt og i tillegg til trafikkulykker er det mange andre utfordringer med trafikken:

• Store miljøproblemer for å produsere og drifte disse bilene
• Stadig mer areal går til veier og parkeringsplasser

Bør vi gi fra oss rattet?

Det er mange som arbeider med utvikling av selvkjørende biler. Kanskje er det også på tide å revurdere tanken om at alle skal ha sin egen bil. Kan vi se for oss en framtid der du bruker en app på mobilen for å si når du trenger en bil. Du får et varsel når bilen er utenfor og du setter deg inn. Så sier du hvor du skal og den kjører deg dit. Kan vi tenke oss at bilene også er kollektivtrafikk? Noen ser for seg at bilene kan kobles sammen og fungerer som et slags tog på veien.

Men hva kan vi oppnå med selvkjørende biler?

• Selvkjørende biler gjør mindre feil og antall ulykker og skader i trafikken vil reduseres dramatisk
• Eldre som ikke kan eller ønsker å kjøre selv kan enkelt komme seg rundt igjen
• Redusere parkeringsproblemer i byene (bilene kommer og henter)
• Kanskje kan vi dele på bilene slik at vi totalt sett trenger færre biler

2. Status for selvkjørende biler

Assistert kjøring

Mange nye biler har nå ulike systemer for å assistere sjåføren. Og disse systemene blir stadig mer avanserte. Her er noe av det som brukes i dag:

• Ryggekamera: Ser og varsler når vi kommer for nærme
• Alarm for kryssende trafikk: Varsler når det kommer kryssende kjøretøy foran eller bak
• Adaptiv eller smart cruisecontrol: Normal cruisekontroll sørger for å holde bilens hastighet fast, mens adaptiv cruisekontroll slakker i tillegg ned i forhold til bilen foran.
• Kollisjonsvarsel: Sørger for å varsle dersom en kommer for nær bilen foran. Kan også bremse bilen for å unngå kollisjon
• Blindsonevarsel: Gir alarm dersom et kjøretøy befinner seg i blindsonen. Kan også foreta en forsiktig bremsing på hjulene på motsatt side for å sikre trygg avstand mellom bilene
• Kjørebanekontroll: Kan følge vegmerking og varsle dersom en kommer for nærme ytterkanter. Kan også endre bilens posisjon og slik holde den i veibanen.
• Adaptive frontlys: Sørger for å vri frontlyktene i forhold til fronthjulene slik at de lyser der bilen skal kjøre. Kan også blende lysene ved møtende trafikk.
• Skiltleser: Leser skiltene og viser dem i displayet. Kan brukes til å endre hastigheten på cruisecontrollen automatisk.
• Objektvarsel: Bruker normale kamera og infrarøde kamera til å varsle dersom det er objekter i nærheten av bilen
• Søvnvarsel: Følger med øynene til sjåføren og endringer i kjøremønster for å gi varsel dersom det er fare for å sovne. 
• Parkeringsassistent: Kan varsle om parkeringsplass i veikanten og parkere bilen

Det betyr at mange biler nå kan holde farten stabil og avpasse den til bilen foran. Den kan også bremse ned dersom bilen foran plutselig bremser. Biler med slike muligheter vil bidra til å redusere antall ulykker i trafikken. Men hva skal til for at den kjører selv?

Autopilot

Tesla kom i oktober 2015 med en oppdatering av programvaren i bilen som gjør at bilen også vil styre selv. Det er foreløpig en testversjon og føreren må følge med og ha hendene klare til å ta over. Men på godt merkede veier, vil den klare seg bra selv. Du kan se NAF teste Teslas Autopilot her.

Utviklingen på dette området går svært raskt, og bilene vil stadig kunne assistere mer. Men hele tiden må føreren være våkent tilstede og klar til å gripe inn.

Men helt selvkjørende?

Men vil bilen kunne kjøre helt selv? Altså uten menneskelig innblanding. Slik at du kan be den hente deg på jobben kl. 15.30 og kjøre ungene på håndballtrening? Vi bruker betegnelsen selvkjørende biler, førerløse biler eller robotbiler. Ja, det virker som det er stor tro på at bilene er klare for dette i 2018 og at lovverket er klart i 2020. Så om fire år ser du kanskje biler på gaten uten folk eller bare med barn.

For å få til dette må bilen være utstyrt med en rekke sensorer, en kraftig datamaskin for å kontinuerlig analysere data fra sensorene og system for å styre ratt, gass/bremser, blinklys osv. I tillegg må den ha tilgang til oppdaterte kart slik at den vet hvor den skal kjøre. Nødvendige sensorer er:

• Kamera: Kamera som ser i alle retninger
• Laser: Denne kan måle nøyaktig avstand til alt som er rundt bilen
• Radar: Denne finner alle objekter i nærheten og deres bevegelser - også i mørket
• Mikrofoner: For å plukke opp lydsignal fra andre biler, sirener fra uttrykningskjøretøy og lyd fra mennesker
• GPS for å vite hvor den er

Bilen må på samme måte som en fører forholde seg til følgende:

• Hvor er jeg og hvor skal jeg?
• Hva finnes rundt meg?
• Hva vil trolig skje?
• Hva skal jeg gjøre?

Google har hatt selvkjørende biler på veiene siden 2009. De tester nå ut helt selvkjørende biler som ser ganske søte og ufarlige ut. Her setter du deg inn og sier hvor du skal. Bilen vil bruke stemmegjenkjenning og slå opp dette mot kartet og bruke GPS for å finne veien. Så benytter den alle de andre sensorene for å komme seg sikkert fra A til B.

Omtrent alle bilprodusenter har prototyper på helt selvkjørende biler og regner med at dette vil bli et svært viktig marked framover.

Mercedes har laget en konseptbil som ble presentert i januar 2015. De vil med den fortelle litt om hvordan de tror bilene vil bli i framtiden.

Til nå har vi snakket om persontransport, men det er helt klart at det som skjer også kan benyttes for godstransport. Mercedes har også her kommet med en video som viser hvordan de ser for seg selvkjørende tungtransport. Ville du følt deg tryggere med slike på veien? Hopp til 1:30 for å se en demonstrasjon av hvordan arbeidsdagen til en trailersjåfør kan bli om 5-10 år. Og enda noen år fram, er det ikke sikkert det trengs sjåfører i det hele tatt.

Mange aktører

Alle bilmerker jobber med selvkjørende biler, men har litt ulike planer for når de tror det vil tas i bruk. Det er også andre enn bilprodusentene som har planer. Google vil som tidligere nevnt være en aktør her og kanskje tilby sin programvare til ulike bilprodusenter (både Ford, Toyota og Volkswagen er i dialog med Google). Det ryktes også at Apple har planer om selvkjørende biler. Uber som driver inn- og utleie av sjåfører verden over har sagt at de satser på selvkjørende biler. Tesla sier de vil ha helt selvkjørende biler klare for markedet i 2017/2018.

3. Hvem er beste sjåfør?

For mange (kanskje særlig for menn) er det viktig å være en god sjåfør. Det er vel med å definere en mann omtrent på linje med en huleboers ferdigheter i jakt. Vi har derfor en tendens til å tro at vi er bedre sjåfører enn de andre. To av tre (67%) mener de er bedre enn gjennomsnittet, og bare 3% mener de er dårligere. Spør du menn, regner tre av fire (75%) seg som bedre enn snittet og bare 1% mener de er dårligere enn snittet. Det minner meg om min kjære mattematikklærer på ingeniørhøgskolen som sa at det er en matematisk utfordring å sørge for at alle i landet tjener bedre enn gjennomsnittet.

Det er også slik at i de fleste parforhold (80%) er det vanligvis mannen som kjører. Men leser vi statistikk burde flere damer ta over rattet. Av de som kjører i ruspåvirket tilstand er 87% menn. I grove fartovertredelser finner er 90% menn og 8 av 10 dødsulykker er forårsaket av menn. Det kan sikket diskuteres hva "god sjåfør" betyr, men på den listen finner vi neppe ferdigheter som skrensing, sladding, burning, styre med kneet, sende sms i fart, kjøre forbi med små marginer eller rygge fort med henger.

Men her skal vi se på en gjennomsnittssjåfør sammenlignet med en maskin (selvkjørende bil).

a) Oversikt

• Her handler det om å få med seg det som skjer rundt bilen. Et menneske får hovedsaklig med seg det som skjer foran bilen. Når hastigheten øker, reduseres mengden med informasjon vi tar inn.
• En selvkjørende bil analyserer kontinuerlig situasjonen fra mange ulike sensorer og bygger opp et tredimensjonalt bilde av omgivelsene. Kamera ser alt som er rundt bilen, langdistanse radar oppdage objekter langt unna og kortdistanse radar er mer nøyaktig for det som er nærme. Laser beregne nøyaktig avstand og hastighet til alle objekter i nærheten. Infrarøde kamera ser forskjell på varme og kalde objekter og kan oppdage et barn som ligger i veien på mer enn hundre meters avstand. Radar og infrarøde kamera fungerer like godt i mørket som om dagen. Mikrofoner plukker opp lyd rundt bilen.
• Dette blir en overlegen seier til maskinen.

b) Oppmerksomhet

• Et menneske har svært varierende oppmerksomhet i trafikken. En blir lett forstyrret av det som skjer inne i bilen (samtale med passasjerer, radio, musikk, telefon) og det som skjer utenfor bilen (bygninger, skilt, personer og ulike situasjoner). Sjåføren vil også ha nedsatt oppmerksomhet på grunn av mangel på søvn eller skiftende humør.
• Maskinen vil ha maksimal oppmerksomhet hele tiden og blir ikke forstyrret av noe.
• Overlegen seier til maskinen her også.

c) Tolke situasjonen

• Trafikken er kompleks og det er mange signaler en sjåfør må ta hensyn til. Foruten skilt og trafikklys er det signaler fra andre biler (horn, blinklys og lysblink), signaler fra fotgjengere og syklister (rekker ut armen o.l.), fra politi som dirigerer trafikken og til vegarbeidere som signaliserer at du skal stoppe, vente eller kjøre. Et menneske vil stort sett kunne tolke alle disse signalene.
• For at en maskin skal forstå ulike situasjoner, må det programmeres inn. Googles programvare forstår nå håndsignaler fra fotgjengere, gående og fra manuell dirigiering av trafikken. Men hva betyr det når en annen sjåfør blinker med lysene til deg? Betyr at du skal stoppe, vente eller kjøre. Disse signalene er ikke alltid entydige og en feiltolkning kan være farlig. Med kunstig intelligens blir maskinene stadig bedre til å forstå sine omgivelser og kunne forutsi hva som sannsynlig vil skje.
• Her må vi nok foreløpig gi mennesket en ledelse.

d) Vurdere alternativene

• Når en har tolket situasjonen er det ofte flere alternativer for hva en bør gjøre. En slik vurdering bør ofte skje raskt. Et menneske vil bare se et begrenset antall alternativer og vil i en stresset situasjon ha problemer med å gjøre en vurdering av hva som er det riktige alternativet. Noen ganger kan en bli helt lammet og klarer ikke å tenke i det hele tatt.
• En maskin vil i løpet av noen tusendeler kunne vurdere alle kjente alternativ, beregne fordeler og ulemper med hvert alternativ og velge det beste alternativet. Når det har gått et hundredels sekund, kan en gjøre den samme vurderingen igjen og så kanskje komme til at en bør velge et annet alternativ. Det er styrken til en datamaskin som gjør at maskiner vinner over mennesker i spill som sjakk.
• Her er maskinene i en klar ledelse.

e) Reaksjon

• I noen situasjoner kan rask reaksjon være forskjellen på liv og død. For sjåfører regner vi normalt en reaksjonstid på 1 sekund. I 80 km/time betyr det at bilen har flyttet seg 22 meter før sjåføren begynner å foreta seg noe.
• Når en situasjon er oppstått, vil en maskin kunne reagere raskere enn 1/100 sekund.  Det betyr at bilen i 80 km/time er i gang med tiltak før den har beveget seg 20 cm.
• Overlegen seier til maskinen her.

f) Handling

• Her handler om å gjøre de riktige handlingene som å bremse og styre best mulig for å unngå en ulykke. Et menneske kan i mange tilfeller få panikk og ikke klare å gjennomføre det som trengs.
• En maskin kan flere tusen ganger i sekundet vurdere hva som er best å gjøre og vil helt uten angst og panikk handle med full beregning.
• Maskinen vinner her.

Konklusjon

En maskin vil nok være en overlegen sjåfør på alle områder bortsett fra evnen til å tolke omgivelsene. Men det er nok bare snakk om tid før programmene tolker situasjonen like bra eller bedre enn oss.

4. Utfordringer

Selvkjørende biler er et nytt område, og det er mange utfordringer som må løses.

a) Teknisk

En selvkjørende bil har med alle sine sensorer mye bedre oversikt over alt som skjer rundt bilen og er aldri uoppmerksom. Den vil reagere mye raskere på en hendelse og vil være en sikrere sjåfør enn et menneske. Men det vil være utfordringer knyttet til spesielle forhold som veiarbeid, omkjøringer, snø, dårlige veier, dårlig vær osv. En kan kanskje se for seg at bilen ved for usikre forhold kjører inn til siden, stopper og ber føreren ta over.

Det er allerede mange videoer og historier på nettet der biler med automatiske bremser har reddet liv.

b) Systemfeil

Det kan skje feil i alle systemer. Dette kan være feil i maskinvaren eller programvaren. I en bil er det viktig at en unngår muligheten for at slike feil skal oppstå. Derfor bygges det inn flere parallelle systemer som overvåker hverandre og tar over dersom noe galt skulle skje.

 

c) Angrep

Selvkjørende biler må trolig være tilknyttet et nett for å få med seg endringer i kart og trafikk. De må kanskje også kommnisere med andre biler i nærheten for å avgjøre hvordan de skal håndtere en situasjon. Når en er koblet til et slik nettverk (f.eks. internett), vil en være utsatt for ulike typer angrep. Dette kan være hackere som prøver å ta kontroll over bilene eller spredning av ondsinnet programvare (virus) som bare har til hensikt å skade systemene. Det vil være viktig å designe systemene i selvkjørende biler slik at de ikke er sårbare for slike angrep.

Det er også gjort forsøk som viser at det er ganske enkelt å lure laser og radar som brukes på selvkjørende biler ved å sende falske laser- og radarsignaler mot bilen. Det kan være aktuelt at signalene som bilen sender ut blir kryptert slik at bilen kan utelukke ekkosignaler som kommer fra andre kilder enn bilen selv.

d) Lovgiving

Mange mener at det er her de største utfordringene ligger, men det skjer ting nå. F.eks. i en uttalelse fra 2016 sier den amerikanske etaten National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) på spørsmål fra Google at de

.. tolker "sjåfør" i konteksten av Googles beskrevne motorvogn, som henviser til et selvkjørende system, og ikke til noen av passassjerene i kjøretøyet. Vi er enige med Google i at deres selvkjørende bil ikke vil ha en «sjåfør» i tradisjonell forstand, slik biler har hatt sjåfører i løpet av de siste hundre årene.

Det betyr i klartekst at de sier at en "sjåfør" ikke trenger å være et menneske. I januar 2016 gikk president Obama i USA ut og varslet at de ville sette av 35 milliarder kroner for å utrede de lovmessige utfordringene med selvkjørende biler. Alle land er nok nødt til å gjøre slike avklaringer før eller senere.

e) Ansvar og forsikring

Dette er et annet område som vil skape litt hodebry. Hvis bilen din kjører ned en fotgjenger mens du ligger i baksetet og sover, hvem har da ansvar og skyld? Pr. i dag er det to selskap som har gått ut og sagt at de tar alt ansvar for hva deres selvkjørende biler gjør. Det er Google og Volvo. Kanskje vil samme krav stilles til alle som leverer selvkjørende biler.

Hvis du tok heisen i en bygning for en del år siden, var det en heisfører som betjente heisen og du var på en måte bare passasjer. Nå kjører vi heisen selv og stoler på at det fungerer. Hvis det skjer en ulykke med en heis, vil hotellet stilles ansvarlig. De vil trolig gå videre og legge ansvaret på entreprenøren som bygget hotellet. Entreprenøren vil kanskje prøve å få ansvaret over på heisprodusenten. Det ender ofte opp med utbetaling av erstatninger til de som er involvert i ulykken. Men sjelden er det mennesker som straffes og må sone i i fengsel.

Jeg regner med at det er enighet om at det er bedre med én ulykke der det mangler fører å skylde på, enn 1000 ulykker der vi kan kaste de skyldige i fengsel.

f) Moral og etikk

Dette er også et ganske omfattende og vanskelig tema for selvkjørende biler. I trafikken vil en av og til komme borti situasjoner der en må velge mellom ulike alternativer der alle kan gi negative utfall. Tenk deg at du kjører i 80 km i timen. Plutselig springer det et barn ut i din kjørebane og det er umulig å stoppe bilen før en treffer barnet. Samtidig kommer det en bil i mot. Hva ville du ha gjort. Kjørt ned barnet som mest sannsynlig ville mistet livet eller svingt ut og krasjet med bilen som kom i mot og risikert at sjåfør og passasjerer i de to bilene kunne bli drept eller få alvorlige skader. Det finnes mange som har opplevd slike dilemma og det er vanskelig å klandre noen i ettertid fordi en i slike situasjoner ikke handler rasjonellt.

Men når du sitter å skal lage programmet som styrer bilen og skal bestemme hva en selvkjørende bil skal gjøre i slike situasjoner, da er situasjonen litt annerledes. Ville du bedt bilen ta et liv for å redde to andre? Ville du ofret en voksen for å redde et barn? Ville du ofret sjåføren for å redde et barn? Hvis to motorsykler kom mot deg (en i hver veibane) der den ene hadde hjelm og den andre hadde ikke. Hvem ville du velge å kjøre på? Den med hjelm fordi han hadde en større sjanse til å overleve?

En selvkjørende bil vil i slike situasjoner med alle sine nøyaktige sensorer vite mye mer om alle involverte og på brøkdelen av et sekund beregne risikoen for hver enkelt part og velge det alternativet som totalt sett vil gi minst skade. Men det vil være nødvendig med en samfunnsdebatt for å finne noen etiske regler som kan benyttes på dette området. Kanskje vil en kynisk bilprodusent reklamere med at deres biler uansett vil beskytte de som sitter i bilen.

g) Arbeidsplasser

En stor andel av landets 15.000 drosjesjåfører må trolig finne annet arbeid dersom bilene kjører selv. Det er helt klart mange oppdrag som vil kreve en sjåfør, men størstedelen vil nok kunne løses uten mennesklig innblanding. Men den virkelig store virkningen vil komme dersom godstrafikken som i dag går på vei blir tatt over av selvkjørende lastebiler. Her blir det sikkert politiske diskusjoner om en skal tillate teknologi som tar fra oss arbeidsplassene. Siden en slipper lønn til de ansatte vil et kjøreoppdrag med en selvkjørende bil koste mye mindre for kunden, og hvis begge alternativer er på markedet er det nok sannsynlig at folk vil gå etter den laveste prisen.

h) Mangel på organer

Denne utfordringen er litt merkelig, men må likevel nevnes. Den enes død kan med organdonasjon gi liv til flere andre. Og størstedelen av organer som tilbys i verden i dag kommer fra personer som har omkommet i trafikkulykker. Dersom selvkjørende biler tar over, vil antall døde i trafikken reduseres noe som vil gi en kollaps i tilgjengelige organer for donasjon. Dette er synd for de som står i kø og venter på organer, men det viktige er at antall dødsulykker går ned. Det forskes på å få 3D-skrivere til å lage organer av levende vev som så kan tilbys til de som trenger nye organer.

i) Utskifting av bilparken

Det blir et stort prosjekt å bytte ut biler for å gå over til moderne selvkjørende biler. Det er flere som tenker på dette, og en løsning kan være å tilby en oppgraderingspakke til normale biler slik at de blir selvkjørende. Da kan du levere inn bilen din på verkstedet og neste dag så kan bilen din kjøre selv.

5. Spådommer

Her er noen spådommer som er kommet om selvkjørende biler:

• Vi vil ha selvkjørende biler på veiene i 2019 (Kilde 29.01.2016)
• Tesla vil ha selvkjørende biler i 2017/2018 men regner med at de vil vente i 1-3 år på lovre4guleringer (Kilde 11.01.2016)
• Toyota vil lansere sin første førerløse bil i 2020 (Kilde 08.10.2015)
• Audi vil ha selvkjørende biler i 2017 (Kilde 22.10.2014)

Og et par fine artikler:

• 6 ting jeg lærte ved å kjøre i en selvkjørende bil fra Google (engelsk)
• 10 millioner selvkjørende biler vil være på veien i 2020 (engelsk)
• Hvorfor selvkjørende biler må programmeres til å drepe (engelsk)

Eller kanskje blir det slik at bilene blir erstattet av små selvkjørende enheter som kobles sammen og deles etter behov slik denne videoen foreslår?

Men hvis to tomme selvkjørende biler krasjer. Hvem setter ut varseltrekanten, hvem dirigerer trafikken? Hvem ringer redningsbil? Og hvem skriver skademelding og kontakter forsikringsselskapet? Vel, vi får håpe at vi finner svar på alle disse spørsmålene snart. Fordi vi allerede om 4-5 år trolig har selvkjørende biler på veiene for å redusere antall dødsfall og skader i trafikken. Om 10 år vil det nok være en skremmende tanke å la et menneske få styre en dødsmaskin på to tonn som raser fram i nærmere 100 km i timen.

Svein Waade
Februar 2016

6. Oppdatering

a) Fem nivåer av selvkjøring (juni 2018)

Når det snakkes om selvkjørende biler, snakkes det nå om ulike nivåer eller grader (eng: level). Så når det gjelder selvkjørende biler, er det viktig å vite hvilket nivå av selvkjøring vi snakker om. Altså hvor selvkjørende er bilen. Det benyttes en skala på fem nivåer (nivå 0 er ingen form for assistering fra bilens side):

1. Førerassistanse: Her kan bilen assistere sjåføren ved å holde farten og avpasse den etter bilen foran (adaptiv cruisecontrol), den kan bremse når avstanden til bilen foran blir kort og den kan bidra noe til å holde bilen innenfor kjørefeltet (styringsassistent)
2. Delvis automatisert: Her kan føreren ta foten fra pedalen og hendene av rattet samtidig gjennom et system for førerstøtte. Systemet holder for eksempel både feltet og avpasser farten, uten at føreren bistår. Føreren må imidlertid være klar til å overta når som helst. De sterkeste selvkjørende biler i salg er på dette nivået juni 2018.
3. Automatisert under visse omstendigheter: Føreren kan her overlate kritiske funksjoner til bilen under bestemte kjøreforhold som motorveier. Føreren må fortsatt være til stede, men trenger ikke overvåke kjøringen på samme måte som for de lavere nivåene.
4. Høy automatisering: Bilen er nå fullt autonom og vil kunne kjøre selv og ta alle avgjørelser uten førerens hjelp fra start til stopp. Men - kjøringen er begrenset til det som kalles ODD, operational design domain. Det betyr at nivå 4 forutsetter kjøring på veier som er designet for denne type autonomi.
5. Full automatisering: Her vil bilen kunne kjøre likt som et menneske, på grusveier uten markeringer, i kryss og alle andre situasjoner bilisten opplever. Det er ingen begrensninger i hvor bilen kan kjøre, såfremt veien eller området er beregnet for bilkjøring. Den amerikanske professoren Bryant Walker Smith, ekspert på førerløse biler, mener en fullt autonom bil i nivå 5 kan være en bil uten ratt.