Compreender os cinco níveis de camionagem autónoma

Com um número crescente de tecnologias automatizadas de transporte rodoviário a serem testadas e a aparecerem no mercado, o sector encontra-se numa encruzilhada. Para o leigo, a expressão "caraterísticas automatizadas" evoca frequentemente imagens de carros futuristas sem condutor que funcionam com caraterísticas totalmente autónomas. No entanto, este não é o caso, e a automatização ocorre num espetro.

A questão que se coloca é: que níveis de autonomia podem ser adoptados nos veículos comerciais e quando devem ser adoptados? O estado atual das políticas e regulamentos federais para o mercado de camiões autónomos está em grande parte ausente, dificultando a integração em redes completas. 

A indústria enfrenta assim novas questões sobre o futuro da automação.  Os expedidores e transportadores devem manter-se informados sobre as novas tecnologias para camiões semirreboques e as variações nos regulamentos de estado para estado. Isto criará uma vantagem estratégica à medida que olhamos para o futuro a longo prazo e estratégias de sustentabilidade dos expedidores.

Os Cinco Níveis de Autonomia no Transporte Comercial

À medida que continuam a surgir tecnologias de veículos mais sofisticadas, as oportunidades para opções de camiões automatizados variam muito, desde o fornecimento de sistemas selecionados de assistência ao condutor até à autonomia completa sem intervenção humana. Estas capacidades podem ser divididas em cinco níveis, todos eles com diferentes implicações para a indústria, caso sejam implementados.

Embora a tecnologia de veículos autónomos seja bem reconhecida como o produto de disruptores de mercado como Peloton, Tesla e TuSimple, esta inovação não fica por aqui. Fabricantes de camiões mais antigos, ou tradicionais, como a Daimler, a Peterbilt e a Volvo, também estão a trabalhar para um futuro que aproveite a tecnologia automatizada.

Cinco níveis de condução autónoma para camiões semipesados

O espetro dos níveis de camionagem autónoma inclui: 

• Nível 1: Assistência ao condutor-uma função controlada automaticamente (i.e. controlo da velocidade de cruzeiro)
• Nível 2: Automatização parcial-tanto a direção como a aceleração/desaceleração são automatizadas, estando o condutor pronto para assumir o controlo do veículo
• Nível 3: Automatização condicional-todas as funções críticas de segurança são automatizadas, mas o condutor está presente para determinadas condições de tráfego e ambientais
• Nível 4: Automatização elevada-automatizada para executar todas as funções críticas de segurança e condições da estrada para uma viagem completa (condutor ainda presente)
• Nível 5: Automatização total-espera-se um desempenho igual ao de um condutor humano, em todos os cenários e condições (condutor não presente)

Caraterísticas autónomas nos níveis 1 e 2

Estas alterações incluem pequenas mudanças no sentido de uma maior assistência ao condutor. Em muitos casos, estas tecnologias podem ser vistas tanto em veículos de passageiros como em camiões pesados que circulam atualmente na estrada. O nível 1, por exemplo, pode incluir controlo de cruzeiro adaptativo e funções de assistência na faixa de rodagem. No entanto, a tecnologia de nível 1 é implementada independentemente de outras caraterísticas autónomas.

O nível 2 envolve duas funções de controlo primárias que funcionam em conjunto. Empresas de vanguarda como Peloton e Tesla implementaram estes níveis de automatização em frotas de protótipos.

Camiões Autónomos de Nível 3  

O Nível 3 é onde a automatização começa a tornar-se mais intensiva. As soluções totalmente autónomas começam a surgir nos casos em que a condução em autoestrada é consistente e previsível - como as rotas de longo curso. O condutor escolhe as funcionalidades automatizadas a utilizar e a maioria dos quilómetros é percorrida de forma autónoma. Mas o condutor mantém o controlo final do veículo durante todo o tempo.

 As instâncias em que é necessária a intervenção do condutor incluem eventos climatéricos adversos que limitam a conetividade e a visibilidade, e uma condução urbana e citadina mais variável que requer arranques e paragens frequentes.

Automação para veículos de nível 4

A automação de nível 4 é semelhante à de nível 3, na medida em que o condutor continua presente, mas a este nível, o veículo estaria a funcionar totalmente sozinho em todos os cenários. A maioria das empresas está pulando o Nível 3 e se esforçando para o Nível 4. 

Por exemplo, a Waymo está testando a tecnologia de Nível 4 em seus próprios negócios, mas ainda não passou para a esfera comercial. A TuSimple, fundada em 2015, é outro líder de mercado que está a testar veículos automatizados nos níveis mais elevados de automatização. A TuSimple opera 200 camiões nos estados unidos e 500 camiões globais ao longo de milhões de quilómetros de testes ao longo de 2019. 

Nível 5 Torna os Semi Camiões Totalmente Autónomos

O nível 5 é talvez o mais distante da realidade da indústria de camionagem atual. Os seres humanos deixariam de conduzir os camiões - ou mesmo de estar presentes - e os veículos seriam totalmente automatizados.

A automatização de nível 5 é mais predominante no estrangeiro, especificamente na Suécia, onde duas empresas - Einride e Volvo - estão a testar a tecnologia de nível 5 em ambientes controlados, de baixa velocidade e de curta distância. 

Oportunidades de segurança e sustentabilidade

Os níveis crescentes de automatização trazem novas possibilidades de segurança e eficiência, porque eliminam o elemento mais variável da condução de camiões pesados - o erro humano.

Sustentabilidade para os Níveis 2 e 3

A tecnologia nos Níveis 2 e 3 centra-se no aumento da aerodinâmica, na poupança de combustível e na localização de velocidades ideais para a eficiência. Os exemplos incluem software de navegação que permite aos condutores localizarem rotas mais eficientes em termos de combustível. Outros optimizam as funções operacionais, como a velocidade e a travagem, o que pode tornar a automatização tão boa ou melhor do que o condutor mais eficiente.

Aumento da segurança dos veículos dos níveis 4 e 5

Os veículos automatizados dos níveis 4 e 5 incluem tecnologia que melhora a funcionalidade operacional. Isto traduz-se numa redução significativa dos riscos de segurança na estrada. Os camiões automatizados nestes níveis podem incluir capacidades para melhorar a estabilidade (evitando derrapagens ou capotamentos) ou tempos de reação e caraterísticas de paragem mais rápidos do que a maioria dos humanos que reagem a estímulos externos.

Exemplos de melhorias na segurança e sustentabilidade

Peloton é atualmente pioneiro num programa de pelotão concebido com estes objectivos em mente, capitalizando a arte da elaboração para poupar nos custos de combustível. Nos testes, o Sistema Peloton resultou em 7% de economia geral de eficiência de combustível, com o caminhão líder em um pelotão economizando 4,5% em combustível diesel e o caminhão seguinte economizando 10%.

Sistemas de automação como os da Peloton parecem estar abrindo caminho para uma abordagem mais sustentável do transporte rodoviário. O seu relatório de 2018, Driverless? Autonomous Trucks and the Future of the American Trucker, o U.C Berkeley Labor Center estimou que a indústria verá cerca de US $ 35 bilhões em ganhos de eficiência de combustível e um total geral de US $ 168 bilhões economizados em toda a indústria.

McKinsey &; Company também observou que os caminhões automatizados irão trazerão mudanças para a eficiência do transporte e das cadeias de abastecimento, porque os horários de expedição e produção estarão menos ligados à disponibilidade dos camionistas.

Implicações da Adoção da Tecnologia de Camionagem Automatizada

A evolução para um mercado de camiões autónomos não está isenta de desafios. Embora os EUA estejam cada vez mais a assistir ao aparecimento de tecnologias de nível 2, a passagem para as tecnologias de nível 3 será o maior salto até à data.

Atitudes sociais em relação à automatização

As atitudes sociais em relação aos veículos automatizados acrescentam barreiras ao desenvolvimento ou à adoção da tecnologia. O medo de uma tecnologia desconhecida aumenta, com a preocupação com os riscos associados à falha da tecnologia.

Isto é muitas vezes exacerbado por notícias sobre acidentes envolvendo veículos autónomos. Esta cobertura mediática pode contribuir para uma perceção negativa da tecnologia entre os consumidores e leva a uma adoção mais lenta.

Preocupações com a tecnologia/testes

Muitos na indústria perguntam: "E se a tecnologia não tiver o desempenho esperado?" O desempenho no mundo real é desconhecido e estagna o desenvolvimento.

Num ambiente previsível - como uma estrada partilhada com outros veículos autónomos - a tecnologia é hoje válida. Mas qual será o desempenho da tecnologia quando rodeada por um comportamento humano inconsistente? Como é que a introdução de uma tomada de decisão imprevisível irá afetar a segurança dos outros condutores na estrada? Se os sistemas falharem, que caraterísticas de segurança existem para evitar riscos agravados?

O papel do condutor também está em causa, uma vez que as responsabilidades do condutor irão mudar e, eventualmente, a demografia do grupo de condutores irá evoluir. Estes factores geram receios quanto à potencial perda de postos de trabalho dos motoristas. Algumas fontes, no entanto, dizem que o aumento do uso de caminhões automatizados pode ajudar a aliviar a escassez significativa de motoristas observada ao longo de 2018 que persistiu em 2019.

Padrões nacionais para testes e uso de caminhões autônomos

Além desses desafios, a legislação que regulamenta os testes de veículos autônomos difere amplamente entre os estados. Atualmente, não existe qualquer norma federal sobre a tecnologia de camionagem autónoma, pelo que cada estado varia na sua aceitação da tecnologia de camionagem autónoma. Vários estados não têm legislação proposta, enquanto estados como o Nevada, a Califórnia, o Texas e o Arizona são focos de testes de camiões automatizados.

Por outro lado, as políticas restritivas em certos estados e a ausência de uma política federal abrandaram o ritmo de desenvolvimento e implementação a nível operacional. Embora algumas tecnologias de nível 1 e 2 já estejam integradas em camiões comerciais, o avanço dos veículos para níveis mais elevados de automatização é lento.

As redes de transporte dos expedidores utilizam, na maioria das vezes, estratégias de transporte rodoviário que se estendem por centenas de quilómetros em vários estados. A falta de uniformidade nos Estados Unidos torna difícil encontrar rotas viáveis e compatíveis com a autonomia. À medida que mais estados - ou o governo federal - promulgam legislação que permite o teste de camiões automatizados, a solução torna-se mais prática em aplicações do mundo real.

O que podem os expedidores esperar do futuro dos camiões autónomos?

As atitudes e as normas para os camiões autónomos permanecem em fluxo. No entanto, restam poucas dúvidas de que estas variáveis autónomas desempenharão um papel cada vez mais significativo no futuro da indústria. Continuam a surgir os primeiros utilizadores que procuram um aumento da segurança, da eficiência e da sustentabilidade. Em última análise, estar informado, aberto a mudanças e assumir um papel ativo no domínio da política coloca os expedidores numa posição vantajosa, uma vez que estar à frente destas mudanças permite cadeias de abastecimento mais ágeis.

A equipa da Breakthrough: está empenhada em manter-se a par das últimas notícias e pesquisas sobre estas tecnologias em constante evolução. Para obter mais informações sobre o impacto da tecnologia de camionagem autónoma na eficiência, segurança e gestão da cadeia de abastecimento, contacte-nos e consulte o nosso blog.