Comprendere i cinque livelli di autonomia degli autotrasportatori

Con un numero crescente di tecnologie automatizzate per l'autotrasporto in fase di sperimentazione e di immissione sul mercato, il settore si trova a un bivio. Il termine "funzioni automatizzate" per i non addetti ai lavori spesso evoca immagini di auto futuristiche senza conducente che operano con funzioni completamente autonome. La domanda diventa quindi: quali livelli di autonomia possono essere adottati nei veicoli commerciali e quando dovrebbero essere adottati? Lo stato attuale delle politiche e delle normative federali per il mercato dell'autotrasporto autonomo è in gran parte assente, rendendo difficile l'integrazione tra le reti complete. 

Il settore si trova quindi ad affrontare nuovi interrogativi sul futuro dell'automazione.  Gli spedizionieri e i trasportatori dovrebbero tenersi informati sulle nuove tecnologie per i semirimorchi e sulle variazioni delle normative da Stato a Stato. Questo creerà un vantaggio strategico mentre guardiamo al futuro a lungo termine e alle strategie di sostenibilità  degli spedizionieri.

I cinque livelli di autonomia nel trasporto commerciale

Con l'emergere di tecnologie sempre più sofisticate per i veicoli, le opportunità per i camion automatizzati variano ampiamente, dalla fornitura di sistemi selezionati di assistenza alla guida alla completa autonomia senza alcun intervento umano. Queste capacità possono essere suddivise in cinque livelli, tutti con implicazioni diverse per il settore se implementati.

Anche se la tecnologia dei veicoli autonomi è ben riconosciuta come il prodotto di distruttori del mercato come Peloton, Tesla e TuSimple, questa innovazione non si ferma qui. Anche i produttori di camion tradizionali, come Daimler, Peterbilt e Volvo, stanno lavorando per un futuro che sfrutti la tecnologia automatizzata.

Cinque livelli di guida autonoma per i semirimorchi

Lo spettro dei livelli di autonomia degli autocarri comprende: 

• Livello 1: Assistenza al conducente- una funzione controllata automaticamente (ad es. cruise control)
• Livello 2: Automazione parziale- sia lo sterzo che l'accelerazione/decelerazione sono automatizzati, con il conducente pronto a prendere il controllo del veicolo
• Livello 3: Automazione condizionale- tutte le funzioni critiche per la sicurezza sono automatizzate, ma il conducente è presente per determinate condizioni di traffico e ambientali
• Livello 4: Automazione elevata- l'autista è pronto a prendere il controllo del veicolo: Automazione elevata- automatizzata per svolgere tutte le funzioni critiche per la sicurezza e le condizioni della strada per un viaggio completo (conducente ancora presente)
• Livello 5: Automazione completa- ci si aspetta che le prestazioni siano pari a quelle di un conducente umano, in tutti gli scenari e le condizioni (conducente non presente)

Caratteristiche autonome ai livelli 1 e 2

Questi cambiamenti includono piccoli spostamenti verso una maggiore assistenza alla guida. In molti casi, queste tecnologie sono presenti sia nei veicoli passeggeri che nei mezzi pesanti oggi in circolazione. Il livello 1, ad esempio, può includere funzioni di cruise control adattivo e di assistenza al mantenimento della corsia. La tecnologia di livello 1, tuttavia, è implementata indipendentemente da altre funzioni autonome. 

Il livello 2 prevede due funzioni di controllo primarie che lavorano insieme. Aziende all'avanguardia come Peloton e Tesla hanno implementato questi livelli di automazione in flotte prototipo.

Trucks autonomi di livello 3 

Il livello 3 è quello in cui l'automazione inizia a diventare più intensa. Le soluzioni completamente autonome iniziano a emergere nei casi in cui la guida in autostrada è costante e prevedibile, come i percorsi a lungo raggio. Il conducente sceglie quali funzioni automatizzate utilizzare e la maggior parte dei chilometri viene percorsa in autonomia. Ma il conducente mantiene il controllo finale del veicolo per tutta la durata del viaggio. 

 I casi in cui è richiesto l'intervento del conducente includono eventi meteorologici di scarsa qualità che limitano la connettività e la visibilità, e una guida urbana e cittadina più variabile che richiede frequenti partenze e arresti.

Automazione per i veicoli di livello 4

L'automazione di livello 4 è simile a quella di livello 3, in quanto il conducente è ancora presente, ma a questo livello il veicolo opererebbe completamente da solo in tutti gli scenari. La maggior parte delle aziende sta saltando il livello 3 e punta al livello 4. 

Ad esempio, Waymo sta testando la tecnologia di livello 4 all'interno della propria azienda, ma non è ancora passata alla sfera commerciale. TuSimple, fondata nel 2015, è un altro leader di mercato che sta testando veicoli automatizzati ai livelli superiori di automazione. TuSimple gestisce 200 autocarri negli Stati Uniti e 500 autocarri in tutto il mondo per milioni di chilometri di test nel corso del 2019. 

Il livello 5 rende i semirimorchi completamente autonomi

Il livello 5 è forse il più lontano dalla realtà dell'industria del trasporto merci di oggi. L'automazione di livello 5 è più diffusa all'estero, in particolare in Svezia, dove due aziende - Einride e Volvo - stanno testando la tecnologia di livello 5 in ambienti controllati, a bassa velocità e su brevi distanze. 

Opportunità per la sicurezza e la sostenibilità

L'aumento dei livelli di automazione porta nuove possibilità per la sicurezza e l'efficienza, perché elimina l'elemento più variabile della guida dei camion pesanti: l'errore umano.

Sostenibilità per i livelli 2 e 3

La tecnologia dei livelli 2 e 3 si concentra sull'aumento dell'aerodinamica, sul risparmio di carburante e sull'individuazione delle velocità ideali per l'efficienza. Tra gli esempi vi è il software di navigazione che consente ai conducenti di individuare percorsi più efficienti dal punto di vista dei consumi. Altri ottimizzeranno funzioni operative come la velocità e la frenata, in modo da rendere l'automazione pari, se non superiore, al conducente più efficiente.

Maggiore sicurezza per i veicoli di livello 4 e 5

I veicoli automatizzati di livello 4 e 5 includono tecnologie che migliorano le funzionalità operative. Ciò si traduce in una significativa riduzione dei rischi per la sicurezza sulla strada. I camion automatizzati a questi livelli potrebbero includere capacità di migliorare la stabilità (evitando sbandamenti o ribaltamenti) o tempi di reazione e funzioni di arresto più rapidi rispetto alla maggior parte degli esseri umani che reagiscono a stimoli esterni.

Esempi di miglioramenti della sicurezza e della sostenibilità

Peloton sta attualmente sperimentando un programma di platooning progettato con questi obiettivi in mente, capitalizzando l'arte del drafting per risparmiare sui costi del carburante. Nei test, il sistema Peloton ha consentito un risparmio complessivo di carburante del 7%, con il camion di testa di un plotone che ha risparmiato il 4,5% di gasolio e il camion successivo il 10%.

Sistemi di automazione come quelli di Peloton sembrano spianare la strada verso un approccio più sostenibile all'autotrasporto. Il suo rapporto del 2018, Driverless? Autonomous Trucks and the Future of the American Trucker, l'U.C. Berkeley Labor Center ha stimato che il settore vedrà circa 35 miliardi di dollari di guadagni in termini di efficienza del carburante e un totale complessivo di 168 miliardi di dollari risparmiati a livello industriale.

McKinsey & Company ha anche notato che i camion automatizzati saranno porteranno cambiamenti all'efficienza dei trasporti e delle catene di approvvigionamento, perché i programmi di spedizione e produzione saranno meno legati alla disponibilità di autisti di camion.

Implicazioni dell'adozione della tecnologia di autotrasporto automatizzato

Il passaggio al mercato dei semirimorchi autonomi non è privo di sfide. Mentre negli Stati Uniti si assiste sempre più spesso all'emergere di tecnologie di livello 2, il passaggio alle tecnologie di livello 3 rappresenterà il più grande salto di qualità fino ad oggi.

Attitudini sociali verso l'automazione

Le attitudini sociali nei confronti dei veicoli automatizzati aggiungono ostacoli allo sviluppo o all'adozione della tecnologia. La paura di una tecnologia sconosciuta aumenta, insieme alla preoccupazione per i rischi associati al fallimento della tecnologia stessa. 

Questa situazione è spesso esacerbata da notizie di incidenti che coinvolgono veicoli autonomi. Questa copertura mediatica può contribuire a creare una percezione negativa della tecnologia tra i consumatori e a rallentarne l'adozione.

Preoccupazioni relative alla tecnologia e ai test

Molti nel settore si chiedono: "E se la tecnologia non funzionasse come previsto?". Le prestazioni nel mondo reale non sono conosciute e fanno ristagnare lo sviluppo.

In un ambiente prevedibile, come una strada condivisa con altri veicoli autonomi, la tecnologia è oggi valida. Ma come si comporterà la tecnologia quando sarà circondata da un comportamento umano incoerente? In che modo l'introduzione di un processo decisionale imprevedibile avrà un impatto sulla sicurezza degli altri conducenti sulla strada? Se i sistemi si guastano, quali sono le caratteristiche di sicurezza per evitare rischi aggiuntivi?

Anche il ruolo del conducente è in discussione, poiché le sue responsabilità cambieranno e, alla fine, la demografia del gruppo di conducenti si evolverà. Questi fattori generano timori sulla potenziale perdita di posti di lavoro per gli autisti. Alcune fonti, tuttavia, affermano che l'aumento dell'uso di autocarri automatizzati può contribuire ad alleviare la significativa carenza di autisti riscontrata nel corso del 2018 e persistente nel 2019.

National Standards For Autonomous Trucking Testing and Use

Al di là di queste sfide, la legislazione che regolamenta i test dei veicoli autonomi differisce ampiamente tra gli Stati. Attualmente non esiste uno standard federale per la tecnologia di autotrasporto autonomo, quindi ogni Stato varia nella sua accettazione della tecnologia di autotrasporto autonomo. Diversi Stati non hanno proposto alcuna legge, mentre Stati come il Nevada, la California, il Texas e l'Arizona sono focolai di sperimentazione di autocarri automatizzati.

Di converso, le politiche restrittive di alcuni Stati e l'assenza di una politica federale hanno rallentato il ritmo dello sviluppo e dell'implementazione operativa. Mentre alcune tecnologie di livello 1 e 2 sono già integrate negli autocarri commerciali, l'avanzamento dei veicoli a livelli più elevati di automazione è lento. 

Le reti di trasporto degli spedizionieri utilizzano spesso strategie di autotrasporto su strada che si estendono per centinaia di chilometri attraverso numerosi Stati. La mancanza di uniformità negli Stati Uniti rende difficile trovare percorsi praticabili e conformi all'autonomia. Se un maggior numero di Stati, o il governo federale, promulgherà leggi che consentano di testare l'autotrasporto automatizzato, la soluzione diventerà più pratica nelle applicazioni reali.

Cosa possono aspettarsi gli spedizionieri per il futuro dell'autotrasporto autonomo?

L'atteggiamento verso l'autotrasporto autonomo e i suoi standard rimangono in evoluzione. Tuttavia, rimangono pochi dubbi sul fatto che queste variabili autonome giocheranno un ruolo sempre più significativo nel futuro del settore. Continuano ad emergere i primi utilizzatori che cercano di aumentare la sicurezza, l'efficienza e la sostenibilità. In definitiva, essere informati, aperti ai cambiamenti e assumere un ruolo attivo nell'ambito delle politiche mette gli spedizionieri in una posizione di vantaggio, in quanto essere in anticipo rispetto a questi cambiamenti consente catene di approvvigionamento più agili.

Il team di Breakthrough: è impegnato a tenersi aggiornato sulle ultime notizie e ricerche su queste tecnologie in continua evoluzione. Per ulteriori approfondimenti sull'impatto della tecnologia di trasporto autonomo sull'efficienza, la sicurezza e la gestione della catena di approvvigionamento, contattateci e date un'occhiata al nostro blog.