Ujian Bas Autonomi Tahap 4 Pertama Tokyo di Jalan Raya Awam

Ujian Bas Autonomi Tahap 4 Pertama Tokyo di Jalan Raya Awam

Pasukan penyelidik di Universiti Tokyo mula menguji bas pandu sendiri Tahap 4 di jalan raya awam di kawasan metropolitan Tokyo buat kali pertama pada Selasa. Perkembangan ini menandakan pencapaian penting dalam pembangunan pengangkutan autonomi Jepun, ketika negara itu mencari penyelesaian inovatif untuk menangani kekurangan pemandu dan cabaran demografi.

Ujian ini merupakan kemajuan berbanding ujian terdahulu di laluan sama, yang menggunakan bas autonomi Tahap 2 — pemanduan automatik separa — sejak penghujung 2019. Laluan itu menghubungkan kampus Kashiwa universiti berkenaan dengan stesen Kashiwanoha-campus, sejauh kira-kira 2.6 kilometer (2.3 km di jalan raya awam dan 0.3 km di dalam kampus).

Profesor Yoshihiro Suda dari Institut Sains Industri Universiti Tokyo, yang mempengerusikan Jawatankuasa Promosi ITS Kashiwa, menjelaskan kepentingan perkembangan ini:

Peralihan daripada autonomi Tahap 2 kepada Tahap 4 menandakan perubahan asas dalam pendekatan kita terhadap pengangkutan. Pada Tahap 4, kenderaan boleh mengendalikan semua aspek pemanduan dalam kawasan operasi yang ditetapkan, termasuk bertindak balas terhadap situasi tidak dijangka. Ini membuka kemungkinan baharu bagi pengangkutan awam yang tidak bergantung pada pemandu manusia, sekali gus menangani kekurangan pemandu yang kritikal di Jepun.

Projek ini dibangunkan menerusi kerjasama menyeluruh antara Universiti Tokyo, badan kerajaan, syarikat swasta dan pelbagai organisasi. Projek ini merupakan sebahagian daripada Konsortium Bandar Pintar Kashiwanoha, yang dipilih oleh Kementerian Tanah, Infrastruktur, Pengangkutan dan Pelancongan Jepun sebagai projek bandar pintar dan projek model termaju.

Memahami Tahap Pemanduan Autonomi

Tahap automasi diukur dari 1 hingga 5, dengan setiap tahap menunjukkan peningkatan keupayaan autonomi kenderaan. Tahap 1 merujuk kepada teknologi yang membantu pemandu, seperti kawalan jelajah adaptif, manakala Tahap 5 bermaksud automasi penuh dalam semua keadaan.

Automasi Tahap 2, yang digunakan oleh bas terdahulu, bermaksud sistem mengendalikan kedua-dua subtugas kawalan pergerakan kenderaan menegak (pecutan dan membrek) serta mendatar (stereng) dalam kawasan terhad, tetapi masih memerlukan penyeliaan manusia. Sebaliknya, automasi Tahap 4 — tumpuan ujian baharu ini — merupakan lonjakan teknologi yang besar. Pada tahap ini, sistem melaksanakan semua tugas pemanduan dan menangani masalah yang timbul semasa operasi dalam kawasan terhad, tanpa campur tangan manusia.

Majlis Promosi ITS Kashiwa, yang menyelaraskan projek ini sejak Disember 2009, mentakrifkan setiap tahap dengan jelas: Sistem Tahap 1 melaksanakan subtugas kawalan pergerakan kenderaan sama ada dalam arah membujur atau melintang di kawasan terhad. Sistem Tahap 2 melaksanakan subtugas kawalan dinamik kenderaan dalam kedua-dua arah membujur dan melintang. Sistem Tahap 3 melaksanakan semua tugas pemanduan dinamik dalam kawasan terhad, tetapi meminta campur tangan jika timbul masalah. Sistem Tahap 4 melaksanakan semua tugas operasi dinamik dan menangani masalah dalam kawasan terhad. Akhir sekali, sistem Tahap 5 melaksanakan semua tugas pemanduan dinamik tanpa sebarang batasan.

Perkembangan Projek Bas Autonomi Kashiwa

Projek bas autonomi Kashiwa berkembang dengan ketara sejak dimulakan. Fasa pertama bermula pada November 2019 dengan ujian bas autonomi Tahap 2 yang berterusan sehingga Mac 2020. Ujian awal ini menggunakan bas komersial yang dilengkapi sistem pemanduan autonomi yang dibangunkan oleh Advanced Smart Mobility Co., Ltd. dan dikendalikan oleh TOBU BUS EAST CO., LTD. Kenderaan itu berasaskan model Hino Motors Liesse dengan kapasiti 17 penumpang.

Ujian awal ini merupakan usaha penyelidikan penting untuk memahami cabaran praktikal pengendalian bas autonomi dalam tempoh yang panjang. Kebanyakan ujian pemanduan autonomi sebelum ini dijalankan dalam tempoh singkat. Oleh itu, projek selama lima bulan ini bertujuan mengesahkan kaedah operasi yang melibatkan laluan, operasi, pemeriksaan dan penyelenggaraan praktikal dalam jangka masa panjang.

Pada Januari 2021, kenderaan baharu diperkenalkan dalam demonstrasi tersebut. Bas autonomi ini berasaskan model Isuzu Elgamio dengan kapasiti penumpang yang lebih besar, iaitu 56 orang (28 tempat duduk). Namun, atas langkah berjaga-jaga COVID-19, kapasiti penumpang sebenar dihadkan kepada 15 orang demi keselamatan. Kenderaan yang dikemas kini ini dilengkapi sistem pemanduan autonomi yang lebih baik, keupayaan penderiaan yang dipertingkat serta keselesaan perjalanan yang lebih baik semasa memecut dan memperlahankan kenderaan.

Berdasarkan pengetahuan yang diperoleh daripada ujian demonstrasi bermula pada 2019, Advanced Mobility Corporation menambah baik sistem pemanduan automatik dengan meningkatkan keupayaan penderiaan, mempertingkat keselesaan perjalanan ketika memecut dan memperlahankan kenderaan, serta membesarkan saiz kenderaan. Dalam fasa ini, bas akan beroperasi pada Tahap 2, dengan rancangan untuk beralih ke Tahap 4 berdasarkan hasil penilaian yang sedang dijalankan.

Teknologi di Sebalik Bas Autonomi

Bas autonomi Tahap 4 ini menggabungkan teknologi canggih yang membolehkannya bergerak dengan selamat tanpa campur tangan manusia. Sistem ini termasuk kawalan pengekalan lorong, kedudukan GNSS (GPS), penderia penanda magnet untuk menentukan lokasi dengan tepat, serta kawalan pengekalan kelajuan menerusi automasi pemecut dan brek.

Kenderaan ini dilengkapi ciri keselamatan khusus, termasuk fungsi SRA (kawalan jarak pada semua kelajuan) dan keupayaan penyelarasan lampu isyarat, iaitu kamera mengenal pasti warna lampu isyarat supaya bas dapat bertindak dengan sewajarnya. Bas ini juga mempunyai sistem kawalan automatik untuk tiba di hentian bas dan berlepas daripadanya.

Untuk ujian Tahap 4 yang baharu ini, bas disambungkan kepada platform pengurusan operasi kenderaan automatik bernama Dispatcher, yang dibangunkan oleh BOLDLY Corporation. Platform ini menyediakan fungsi pemantauan status dari jauh, keupayaan memberi arahan pemanduan, fungsi tindak balas kecemasan, penentuan kesesuaian operasi serta rekod pemanduan dan catatan ralat yang menyeluruh.

Teknologi ini berfungsi bersama untuk membentuk sistem keselamatan dan pengurusan operasi yang menyeluruh. Sistem ini membolehkan bas bergerak secara autonomi sambil mengekalkan komunikasi berterusan dengan pusat kawalan jauh yang boleh campur tangan jika perlu. Platform Dispatcher menambah fungsi yang boleh dilakukan dari jauh, termasuk rakaman pemanduan, rekod ralat, pemantauan status, arahan pemanduan, tindak balas kecemasan serta fungsi menentukan sama ada perjalanan wajar atau perlu dielakkan.

Kenderaan ini menggunakan gabungan penderia dan sistem pengecaman untuk bergerak dengan selamat di sepanjang laluan yang ditetapkan. Sistem kawalan pengekalan lorong membantu memastikan kedudukan bas di jalan raya, manakala penderia penanda magnet menentukan lokasinya dengan tepat sepanjang laluan. Sistem kawalan pengekalan kelajuan menguruskan pecutan dan membrek bagi memastikan operasi yang lancar.

Menangani Cabaran Pengangkutan Jepun

Ujian bas autonomi ini sebahagian daripada strategi lebih luas Jepun untuk menangani cabaran pengangkutan yang mendesak. Jepun berdepan perubahan demografi yang ketara, termasuk penduduk yang semakin berusia, kadar kelahiran yang menurun dan kekurangan pemandu yang serius. Faktor-faktor ini menyebabkan perkhidmatan kereta api dan bas di kawasan terpencil dikurangkan, sekali gus menimbulkan masalah mobiliti bagi penduduk.

Perbandaran di seluruh Jepun semakin melihat teknologi pemanduan autonomi sebagai penyelesaian kepada cabaran ini. Sejak April 2023, kenderaan pemanduan autonomi Tahap 4 dibenarkan beroperasi tanpa pemandu di jalan raya awam Jepun dengan syarat tertentu, sekali gus mewujudkan rangka kawal selia bagi pelaksanaan yang lebih meluas.

Yuki Saji, Presiden dan Ketua Pegawai Eksekutif BOLDLY Inc., berkata perkembangan ini penting:

Susulan perubahan demografi seperti penduduk yang semakin berusia, kadar kelahiran yang menurun dan kekurangan pemandu, infrastruktur pengangkutan Jepun berdepan cabaran apabila perkhidmatan kereta api dan bas di kawasan terpencil dikurangkan. Untuk menangani cabaran mobiliti ini, perbandaran di Jepun semakin melihat teknologi pemanduan autonomi sebagai satu penyelesaian.

Projek Kashiwa khususnya bertujuan menilai prestasi jalan raya dan keselamatan dengan mengambil kira autonomi Tahap 4. Rancangan turut merangkumi pembangunan kenderaan bas autonomi baharu dan peluasan operasi berdasarkan hasil penilaian. Matlamat akhirnya adalah bekerjasama dengan pembangunan kawasan kejiranan Kashiwanoha untuk mewujudkan perkhidmatan yang selamat, selesa dan mudah digunakan oleh penduduk.

Projek ini diletakkan sebagai inisiatif berkaitan Konsortium Bandar Pintar Kashiwanoha, yang dipilih oleh Kementerian Tanah, Infrastruktur, Pengangkutan dan Pelancongan sebagai projek bandar pintar dan projek model termaju. Berdasarkan hasil ujian, prestasi jalan raya dan keselamatan bas akan dinilai dengan mengambil kira autonomi Tahap 4 atau lebih tinggi. Bas pemanduan autonomi baharu akan dibangunkan dan operasi percubaan akan diteruskan, dengan kenderaan baharu diperkenalkan selepas ujian ini.

Penyelidikan Kenderaan Autonomi Lebih Luas di Universiti Tokyo

Universiti Tokyo berada di barisan hadapan penyelidikan kenderaan autonomi, dengan projek yang melangkaui aspek mekanik pemanduan semata-mata. Satu kajian inovatif meneliti bagaimana kenderaan autonomi boleh berkomunikasi dengan pejalan kaki untuk meningkatkan keselamatan.

Profesor Takeo Igarashi dari Sekolah Siswazah Sains dan Teknologi Maklumat mengetuai penyelidikan untuk memasang mata robotik pada kenderaan pandu sendiri. Mata itu boleh memandang pejalan kaki untuk menandakan bahawa mereka telah dikesan, atau memandang ke arah lain jika pejalan kaki tidak dikesan. Kajian itu mendapati isyarat visual ini mempengaruhi tingkah laku pejalan kaki dengan ketara dan membantu mereka membuat keputusan untuk melintas dengan lebih selamat dan cekap.

Profesor Igarashi menjelaskan:

Kajian tentang interaksi antara kereta pandu sendiri dengan orang di sekelilingnya, seperti pejalan kaki, masih belum mencukupi. Oleh itu, kita perlu mengkaji interaksi sedemikian dengan lebih lanjut dan berusaha untuk mewujudkan keselamatan serta keyakinan masyarakat terhadap kereta pandu sendiri.

Penyelidikan itu mendedahkan perbezaan menarik antara jantina dalam tindak balas pejalan kaki terhadap mata robotik tersebut. Peserta lelaki membuat lebih sedikit keputusan melintas yang berbahaya apabila mata kenderaan memandang mereka, manakala peserta wanita membuat lebih sedikit keputusan yang tidak cekap (memilih untuk tidak melintas walaupun keadaan selamat) dalam keadaan yang sama.

Secara keseluruhan, eksperimen itu menunjukkan bahawa mata tersebut menjadikan tindakan melintas lebih lancar atau selamat untuk semua. Pasukan itu mengakui kajian ini terbatas kerana bilangan peserta yang kecil dan hanya satu senario diuji, namun hasilnya memberangsangkan. Peralihan daripada pemanduan manual kepada automatik merupakan perubahan besar. Jika mata benar-benar dapat menyumbang kepada keselamatan dan mengurangkan kemalangan jalan raya, para penyelidik berpendapat penggunaannya patut dipertimbangkan dengan serius.

Untuk perkembangan pada masa depan, pasukan itu mahu membangunkan kawalan automatik bagi mata robotik yang disambungkan kepada AI pandu sendiri, supaya mata itu tidak lagi dikawal secara manual. Ciri ini boleh disesuaikan dengan pelbagai situasi dan meningkatkan komunikasi antara pejalan kaki dengan kenderaan.

Rakan Kongsi dan Pihak yang Terlibat dalam Projek

Kejayaan projek bas autonomi bergantung pada kerjasama menyeluruh antara institusi akademik, badan kerajaan dan syarikat swasta. Majlis Promosi ITS Kashiwa merangkumi banyak organisasi yang bekerjasama untuk merealisasikan teknologi ini.

Organisasi yang mengambil bahagian dalam demonstrasi bas automatik termasuk Organisasi Penyelidikan Kolaboratif Inovasi Mobiliti Universiti Tokyo, Institut Sains Industri Universiti Tokyo, Sekolah Siswazah Sains Sempadan Universiti Tokyo, Bandar Kashiwa, Advanced Smart Mobility Co., Ltd., TOBU BUS EAST CO., LTD., Mitsui Fudosan Co., Ltd., SB Drive Corp., Pusat Reka Bentuk Bandar Kashiwanoha (UDCK), Pacific Consultants Co., Ltd., Sompo Japan Nipponkoa Insurance Inc. dan Mitsubishi Auto Leasing Corporation.

Kerjasama pelbagai pihak ini menghimpunkan kepakaran dalam teknologi pengangkutan, perancangan bandar, insurans dan pembangunan hartanah, sekali gus membentuk pendekatan menyeluruh untuk melaksanakan pengangkutan autonomi dalam persekitaran bandar sebenar. Majlis itu ditubuhkan pada Disember 2009 sebagai wadah kerjasama dan penyelarasan antara Universiti Tokyo, badan pentadbiran, syarikat swasta, pelbagai organisasi dan individu, dengan matlamat memajukan pelbagai kegiatan penyelidikan dan pembangunan serta menyumbang kepada pengkomersialan dan penggunaan praktikal hasil kegiatan tersebut.

Majlis Promosi ITS Kashiwa menjalankan eksperimen demonstrasi operasi komersial menggunakan bas automatik di laluan sepanjang 2.6 km antara Stesen Kashiwanoha Campus di laluan Tsukuba Express dengan Kampus Kashiwa Universiti Tokyo sejak 1 November 2019. Sepanjang tempoh itu, majlis berkenaan mengesahkan kaedah operasi, pengendalian, pemeriksaan dan penyelenggaraan untuk operasi praktikal jangka panjang, serta menjalankan kajian seiring dengan pembangunan kenderaan bas automatik baharu dan pembangunan bandar Kashiwanoha.

Masa Depan Pengangkutan Awam Autonomi di Jepun

Ujian bas autonomi Tahap 4 di Kashiwa hanyalah satu daripada unsur dalam rancangan besar Jepun untuk membangunkan pengangkutan awam autonomi. Inisiatif lain termasuk pengenalan pesawat ulang-alik autonomi "MiCa" oleh BOLDLY Inc. yang dibangunkan oleh Auve Tech, syarikat berpangkalan di Estonia. Ujian kenderaan itu di jalan raya Jepun dijadualkan bermula pada 2023.

BOLDLY ialah syarikat pertama di dunia yang membeli "MiCa", pesawat ulang-alik autonomi Tahap 4 yang dibangunkan oleh Auve Tech. Untuk mengendalikan MiCa di Jepun, BOLDLY sedang mengatur perjalanan demonstrasi, mendapatkan permit yang diperlukan daripada agensi kerajaan berkaitan dan membuat persiapan bagi ujian di jalan raya awam yang bermula pada musim panas 2023. MiCa versi Jepun telah disesuaikan dengan peranti dan kamera yang serasi dengan platform pengurusan operasi BOLDLY bernama "Dispatcher". Selain itu, bagi menyesuaikannya dengan jalan raya Jepun, pintu versi ini dipasang di sebelah kiri, berbeza dengan versi Estonia yang pintunya terletak di sebelah kanan.

Bandar Sakai di Wilayah Ibaraki, perbandaran pertama yang melaksanakan sistem pemanduan autonomi BOLDLY pada 2020, sudah menandatangani perjanjian dengan BOLDLY untuk membeli pesawat ulang-alik autonomi MiCa. Perbandaran itu merancang untuk mengoperasikannya di jalan raya sebelum akhir tahun ini. Di seluruh negara, BOLDLY menyasarkan untuk memperkenalkan kira-kira 10 kenderaan MiCa ke Jepun dalam tahun fiskal ini.

Ketika Jepun terus membangunkan infrastruktur pengangkutan autonominya, projek-projek ini menyediakan data berharga tentang kaedah operasi, keperluan penyelenggaraan dan penerimaan penumpang. Ujian Kashiwa khususnya bertujuan menilai prestasi jalan raya dan keselamatan dengan mengambil kira autonomi Tahap 4, di samping merancang pembangunan kenderaan bas autonomi baharu dan peluasan operasi berdasarkan hasil ujian.

Seterusnya, matlamatnya adalah bekerjasama dengan pembangunan kawasan kejiranan Kashiwanoha untuk menyediakan perkhidmatan yang selamat, selesa dan mudah digunakan oleh penduduk. Pendekatan ini selari dengan visi lebih luas Jepun untuk membangunkan bandar pintar yang menggabungkan sistem pengangkutan canggih dengan pembangunan bandar mampan.

Perkara yang Perlu Diketahui

• Universiti Tokyo mula menguji bas autonomi Tahap 4 di jalan raya awam Tokyo pada Selasa
• Ujian dijalankan di laluan sepanjang 2.6 km antara stesen Kashiwanoha-campus dengan kampus Kashiwa universiti itu
• Automasi Tahap 4 bermaksud kenderaan melaksanakan semua tugas pemanduan tanpa campur tangan manusia dalam kawasan terhad
• Ujian terdahulu menggunakan bas autonomi Tahap 2 telah dijalankan di laluan sama sejak penghujung 2019
• Projek ini menangani kekurangan pemandu dan cabaran demografi Jepun
• Bas autonomi ini menggunakan teknologi canggih termasuk pengekalan lorong, kedudukan GPS dan pengecaman lampu isyarat
• Jepun membenarkan kenderaan autonomi Tahap 4 di jalan raya awam dengan syarat tertentu sejak April 2023
• Projek ini sebahagian daripada Konsortium Bandar Pintar Kashiwanoha yang dipilih oleh Kementerian Tanah, Infrastruktur, Pengangkutan dan Pelancongan Jepun
• Pelbagai organisasi bekerjasama dalam projek ini, termasuk jabatan universiti, badan kerajaan dan syarikat swasta
• Rancangan masa depan termasuk membangunkan kenderaan bas autonomi baharu dan meluaskan operasi berdasarkan hasil ujian