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No.2019 2016.6.17




トラックやバスの自動運転システムを考えてみた





トラックやバスの自動運転システムは、1990年代において実用化が検討できるレベルで開発が行われていました。 愛地球博等でも運用されましたが、道路交通法が適用される一般道路での運用は2016年時点でも実用化されていません。
バスやトラックの自動運転について、少し考えてみました。



□1.現状の自動運転

一般道路での完全な自動運転は、乗用車も含めて10年後も99.99%不可能です。 現状のセンシング技術で、飛び出してくる子どもや巻き込み事故を完全に防ぐのは不可能です。不幸にも轢いてしまって、それを検知できずに走行し続けたらひき逃げです。仮に停車できたとしても、無人では道路交通法第72条の救護義務が果たせません。無人運転車のみ優遇してしまえば、法の下の平等という基本理念や、ひき逃げの定義や意味づけが根本的に変わってしまうことになります。

その他にも困難な場面は、至る所にあります。例えばクルマ同士が行き交う場合、路側帯も使って徐行しながらギリギリすれ違うことができる道幅で、その路側帯に宅配便のトラックが駐車してたり歩行者がいるようなシーンは、日本中の至る所にあります。駅近くでは、車道を歩いている沢山の歩行者や自転車の間をすり抜けながら走行するようなシーンも、至る所にあります。その至る所からランダムに選定し、人間が運転したときと同じように人や物に衝突せずにすり抜けられる自動運転技術は、2016年時点でも存在していないと思います。Googleカーでも不可能でしょう。少なくとも道路が歩行者優先である限り、20年後も不可能です。

自動運転には路面のセンシングが必須ですが、その道路の状態はどうでしょうか?荒れた路面や白線の消えかかった道路が、全国に沢山あります。実際にいろんな道路を走行してみれば分かると思いますが、道路の設計も地域ごとでバラバラです。都内の広いくの字カーブの交差点を初めて走行したとき、交差点内のどの位置を通って良いのか分からなくなった経験は、誰にでもあると思います。

曖昧に管理された交通誘導や道路工事現場のセンシングも不可能です。しかしそのような現状であっても人間が運転している限りうまく交通整理ができているので、今後も何かが改善される可能性は低いでしょう。

低コストで完全なセンシングができなければ、その見切り発車で販売された自動運転車は燃料電池車よりも普及しないでしょう。 センシングの誤検知や過検知も、人間の判断能力と同等以上のレベルで無くす必要があります。同等以下である限り、自動運転はあり得ません。 現状研究開発されているレベルのITSシステムをすべての交差点に設置し、維持するのも財源的に不可能です。もし強行に巨額な税金を投入し、財源として自動車税やガソリン税等を引き上げれば、ほとんどの有権者はその政権に三行半を突きつけるでしょう。



□2.トラックやバスの自動運転
トラックやバスの高速道路での自動運転は、軌道法が適用できれば現状の技術でも可能だと思います。1990年代には、道路に埋め込まれた磁気マーカーをセンサーが追いながら自動運転する技術、走行支援道路システム(AHS)が確立しています。

高速道路は道路の設計基準に統一性があり、車線の幅や白線の引き方に基準があります。道路管理も行き届いており、消えかかった白線が放置され続けることはありません。道路工事や車線規制にも一定の基準があります。基準や統一性があるため、想定外の例外条件が発生しにくい環境があります。

参考資料:国土交通省 オートパイロットシステムに関する検討会 
国内外における自動運転の取り組み概要
http://www.mlit.go.jp/road/ir/ir-council/autopilot/pdf/10.pdf

参考資料:公益財団法人 鉄道総合技術研究所
RRR 2008年2月号 自動運転バス「IMTS」の開発現状について
http://bunken.rtri.or.jp/PDF/cdroms1/0004/2008/20000408020103.pdf



□3.現状のBRT
BRTとは、バスを用いた大量輸送システムのことを指します。
鉄道を引いたり存続させ続けた場合には採算が合わないけれど、地域における社会基盤の交通網として存在しなければならない場合などで採用されています。
日本では、名古屋ガイドウェイバスのゆとりーとラインにて、ハンドル操作の自動化が実用化されています。 このシステムでは白線認識をしているわけでなく、ブレーキやアクセルは手動で行います。しかし前面展望の映像を 観ていると、ブレーキやアクセルを自動化して、白線認識をして自動運転しているときのイメージが湧くと思います。
この路線では軌道法が適用され、自動車ではなく鉄道としての運用が適用されています。


参考資料:Youtubeより ガイドウェイバスモードチェンジ風景


参考資料:Youtubeより ゆとりーとライン 前面展望(大曽根→高蔵寺)



□4.今後のBRT
築地市場跡地を通る予定の環状2号線において、BRTシステムが運用されるようです。
無人による自動運転化も検討されているようです。

参考資料:東京都 都心と臨海副都心とを結ぶBRTについて
http://www.toshiseibi.metro.tokyo.jp/kiban/brt/

参考資料:東京都 都心と臨海副都心とを結ぶBRTに関する基本計画 http://www.metro.tokyo.jp/INET/KEIKAKU/2015/04/70p4s200.htm

参考資料:東京都 都心と臨海副都心とを結ぶBRTに関する基本計画 基本計画本文 http://www.metro.tokyo.jp/INET/KEIKAKU/2015/04/DATA/70p4s100.pdf


□5.高速道路を用いた自動運転システム
一般道路での自動運転も想定したシステムを待っていたら、実用化は永遠に無理だと思います。 まずは高速道路専用の自動運転システムを実用化すべきだと思います。そこでパーキングエリア(PA)間における高速道路専用の自動運転システムについて考えてみました。

自動運転での一番の問題は、その自動運転を誰も管理していない状態になることです。 自動運転中は、その自動運転が正常であることを監視する必要があります。事故や地震などによる道路の異常時には、すぐに命令を出して停車させる必要があります。それらの監視のためには、例えばゆりかもめの自動運転のように指令所で一括管理できる必要があります。各PAでは、ITS Connect のようなITSシステムによるエリア内の細かなセンシングによって安全性を確保し、飛行場の管制のようにエリア内の自動運転を監視しサポートします。

自動運転には、画像センサによる白線認識やパターン認識とミリ波レーダーによる空間認識による、現状の自動運転技術を取り入れます。GPSや地図データによって自車位置が把握できるようにします。磁気マーカーを埋め込んだりするとコストが掛かるため、ガイドレールのような物理的な構造物の利用は極力避けるべきです。工事中等による車線規制では、指令所による車線変更の指示の他に、現場でのマーカー的な誘導装置によって車線変更を指示できるようにします。緊急時は現場誘導員よって安全に停車させることができるように、リモコン等によって停止命令が送信できる仕組みを搭載します。画像認識等によって落下物や道路の異常が認識できた場合には、その状況を指令所に通知し、安全に停車や徐行もしく回避できるようなシステムを組み込むべきです。車外に取り付けられたカメラによって後方や側方、車内も確認や録画ができるようにします。

現状のPAでは広さに余裕がないため、自動運転用パスやトラックの専用PAや料金所を新たに整備し、その区間を自動運転するようにします。各PAには運輸会社やバス会社が詰められる総合ビルなどを設置して、バスやトラックが到着後に迅速な車両の引き取りができるようにします。専用PAの近辺に各運輸会社の私有地を確保し、その私有地に直接向かうような方式は控えるべきです。 資金力のある大手運輸会社ほど土地の入手が容易であり、公平性、公益性、自由な参入の観点から問題があるためです。

バスの自動運転では、乗客の安心感を確保するためにエレベーターの監視カメラや非常ボタンのようなシステムを設置することで、何かあったときに連絡できるような仕組みを設けるべきです。



法律には軌道法が適用できるようにすべきです。道路に鉄道が通るなんてとんでもないと思うかもしれませんが、例えば路面電車は昔から道路を併走しています。かつては名鉄犬山線の犬山橋において、普通電車と自動車が併走していることもありました。

参考資料:Youtubeより 犬山橋の風景



□6.トラックやバスのメリット
この自動運転システムに対応させようとすれば、それなりの初期コストが掛かります。 バス会社やトラック会社は、専用車両への初期投資の他に、専用PAを利用するコストが半永久的に掛かることになります。
しかし、高速道路での長距離運転が自動化できれば、長距離運転に対応する人員が削減できます。 人材確保が難しいバスやトラック業界の負担軽減にもなります。 長距離運転が抑制できるため、悲惨な追突事故の削減にも繋がります。

トラック業界では、人材不足が悩みの種のようです。 以下のグラフは、公益社団法人全日本トラック協会の統計情報を引用しています。 このデータでは39歳以下のドライバーが10年間で26%も減少していることが分かります。


公益社団法人全日本トラック協会の「第92回トラック運送業界の景況感(速報)平成27年10月〜12月期」では、人材不足についてのアンケート調査結果が掲載されています。トラック業界の67.6%は人材不足に悩まされており、うち59.7%は通年的な支障が出ているようです。



ドライバーのメリット
・長期間家を留守にする必要がなくなる。
・居眠り運転による交通事故や交通違反のリスクが減少する。
運輸会社のメリット
・人材不足の解消に繋がる。
・社員の交通事故や交通違反のリスクが減少する。
 (もしもの時、自動運転システムの運営機構が全責任を負う)
自動車メーカーのメリット
・早期に自動運転システムが投入できる。
・リスクや責任が回避できる
 (もしもの時、自動運転システムの運営機構が全責任を負う)
警察のメリット
・法律上は軌道となるため、もしもの時には踏切事故のような扱いとなる。
・居眠り運転やよそ見運転による追突事故が、物理的になくなる。
NEXCOのメリット
・事故件数が減るため、渋滞や通行止めの発生件数が減少する。
・永続的に自動運転システムに関与することができる。



□7.もし事故が起きたら
もし事故が起きたとき、被害者への民事対応は自動運転システムの運営機構が一括で対応します。自動運転システムの運営機構は、指令所等も統括して運用します。民間では負えないリスクであるため、公的機関が運用するのは必須です。システムの運営機構は、第三者機関の事故調査結果による責任割合に応じて、システム開発会社、車両開発会社(自動車メーカー)、車両整備会社、運輸会社、バス会社、事故原因車両の持ち主やドライバーなどに賠償請求できるようにします。



システム運用前の実証実験時には基本的に運営機構が全責任を負うことで、各社への負担をさらに軽減させます。ただし、システムや機能を実証実験へ投入する時には、運営機構が詳細な監査を行い合否を判断します。改良、変更、修正時の監査権および監査で合格させた責任は機構がすべて受け持ちますが、要求仕様を満足しない不合格時の対策や費用は各社が責任を持つことになります。


このような仕組みによって車両開発会社は過度な負担や訴訟リスクを負うことがなく、運輸会社やバス会社も運営機構に任せて安心して利用することができます。



□8.システム実用化の流れ
下図のようなフローが現実的だと思います。
実証実験をせずに本番だと100%失敗するはずです。



まずは、実証実験用の新PA建設のために、運輸会社やトラック会社からヒアリングを行います。 需要が集中する都市郊外が候補として要望されると思います。 関東なら圏央道の八王子近辺、中部なら第二東名の豊田付近でしょうか。
実証実験を行うための法整備を行います。 現行法のままでは、自動運転は100%無理だと思います。 実証実験や運営機構の運用には膨大なお金が必要なので、予算化も行います。 第三次アベノミクスの目玉にしてはいかがでしょうか? 先の見えない一般道の自動運転に税金を投入するよりも、費用対効果は優れていると思います。

実証実験を行うための拠点やシステムや車両の仕様化、監査には運営機構が先頭に立って行います。

実証実験は2段階で行います。 1段目のレベル1では、試行錯誤しながら有人状態で自動運転などを行います。 仕様抜けや不備、解釈の違い等による不具合や想定外が沢山出てくるはずです。 その都度、仕様等を修正もしくは追加し、修正した仕様に沿って拠点やシステムや車両を改造していきます。 小さな問題も起きなくなって安定した頃に、2段目のレベル2へ移行します。基本的に無人状態で自動運転を行い、本番を意識した運用となります。基本的に仕様は完成されているため、この段階での仕様修正が許されるべきではありません。極めてまれな条件下で発生する仕様に沿わないバグや製造不具合等を摘み取るのが目的です。

実証実験が完了する頃には、本格運用に向けて全国規模で拠点を整備する必要があります。 最初と同じように運輸会社やトラック会社からヒアリングを行い、候補地を選定します。

本格運用を行うための法整備を行います。 自動運転の目的の1つとして、長距離運転の過労が原因による追突事故の撲滅がありますので、 長距離運転時の手動運転による交通事故の厳罰化も進めます。格安な手動運転の輸送を依頼できなくする仕組み作りも必要です。 拠点整備や運営機構の本格運用には膨大なお金が必要なので、予算化も行います。

本格運用が開始されたら、運用機構や運輸会社、バス会社が黒字化するように自動運転の輸送量が飛躍的に増加することになります。 とはいえ一般道での自動運転は不可能なため、ドライバーの雇用は守られるはずです。



□9.通信システムの流れ
下図のようなフローが現実的だと思います。
簡単に概要を書いていますが、詳細仕様を作るとキングファイル何百冊では収まらないと思います。
とはいえ、既存の鉄道システムやタクシー等の配車システム、研究開発されているITSシステム等の組み合わせでできるため、 試行錯誤で使えそうな技術を発掘しながら仕様化していくような手探り状態にはならないと思います。



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