En självstyrande bil på Berlins gator

Om du har varit i Berlin den senaste tiden är det möjligt att du sett en ovanlig bil dyka upp i trafiken, med en snurrande cylinder på taket. På riktigt nära håll upptäckte du kanske också att personen i förarsätet inte höll i ratten.

Faktum är att personen över huvud taget inte körde. Det gjorde bilen själv. Den tillhör forskargruppen i artificiell intelligens vid Freie Universität Berlin. I början av september demonstrerade de för första gången sin bil, en specialutrustad Volkswagen Passat som döpts till MadeinGermany, i stadstrafik.

Helt på egen hand navigerade den i Berlins hektiska trafik, från det internationella kongresscentret till triumfportalen Brandenburger Tor. Den stannade vid rödljus, bytte fil, höll hastighetsbegränsningen och såg till att hålla avståndet till bilarna runt omkring.

Bilen är resultatet av tre års arbete, och forskarna hade testat den grundligt på en tom flygplats innan de släppte den lös på Berlingatorna. Professor Raúl Rojas, som leder projektet, var förvissad om att bilen fungerade bra och såg inför stadskörningen egentligen bara ett problem – de andra förarna.

– Här i Berlin kör de aggressivt och ofta för nära. För att hantera det lärde vi vår bil att försöka öka avståndet när någon annan kommer för nära, till exempel genom att sakta ner. Och det funkade bra, säger Raúl Rojas.

För säkerhets skull hade de dessutom hela tiden en människa i förarsätet, beredd att ta över manuellt vid minsta tecken på att något höll på att gå fel. Ungefär som en bilskollärare med dubbelkommando. Den mänskliga backupen var dessutom ett krav från trafikmyndigheten.

– I nuläget förbjuder myndigheterna maskiner att köra bil. Men i framtiden tror jag att det blir tvärtom – att mänskliga förare blir förbjudna, säger Raúl Rojas.

I dag omkommer mer än en miljon människor i världen varje år i trafiken, och ungefär 90 procent av olyckorna beror på den mänskliga faktorn.

– Från trafiksäkerhetshåll har man länge halvt på skämt sagt att det enda sättet att komma ner till riktigt låga olyckstal är att ta bort förarna, säger Jonas Eliasson, professor i transportsystemanalys vid Kungliga tekniska högskolan i Stockholm.

Och det är precis åt det hållet som utvecklingen går. Datorer reagerar snabbare än människor, de blir aldrig trötta och är alltid nyktra. Autonoma bilar skulle dessutom kunna kommunicera sinsemellan – varna för att de kommer bakom ett hörn eller komma överens om vem som ska köra först i en korsning.

En annan fördel med förarlösa bilar är att man skulle kunna dela på dem. Till skillnad från dagens bilpooler där användarna måste hämta och lämna bilarna på speciella ställen skulle bilarna i stället kunna komma och hämta upp dem på önskad plats. Alltså som taxibilar fast utan chaufförer. Och alla, även folk med synskada eller annat handikapp, skulle kunna njuta av de friheter som transportmedlet bil medför.

Dessutom skulle motorvägarnas kapacitet kunna öka. En fullt trafikerad motorväg innehåller i dagsläget i själva verket mest tomrum. Om vi slapp förlita oss till människors förmåga att hålla bilen rätt i filen skulle bilarna kunna köra lite närmare varandra i lite smalare filer, och därmed skulle vi kunna bli av med trafikstockningarna.

– För svenskt vidkommande är det inte så viktigt, för vi har inte så mycket trängsel på motorvägarna. Våra problem handlar snarare om flaskhalsar. Men till exempel på tyska Autobahn eller på motorvägarna i Holland uppstår ofta trängsel för att folk kör i olika hastighet, och det skulle kunna avhjälpas, säger Jonas Eliasson.

Att slippa köra själv är förstås också en fråga om bekvämlighet och produktivitet – att till exempel kunna jobba, slumra eller titta på film under färden.

Fördelarna är många, och drömmen om förar­lösa bilar har levt länge. Redan år 1939 fanns de med som en komponent i framtidsinstallationen Futurama på världsutställningen i New York. Sedan dess har åtskilliga utvecklings- och forskningsprojekt bedrivits i olika delar av världen.

Utvecklingen av verkligt autonoma bilar fick en rejäl skjuts i samband med att det amerikanska försvarsdepartementets forskningsbyrå Darpa började anordna pristävlingar. Första året – 2004 – lyckades ingen av deltagarna ta sig ens en tiondel av den knappt 25 mil långa sträckan genom Mojaveöknen i sydöstra Kalifornien. En utlovad prissumma på två miljoner dollar sporrade utvecklingsarbetet och i andra upplagan av tävlingen, bara ett och ett halvt år senare, klarade hela fem bilar banan. De två miljonerna gick till Stanford university vars bil Junior var först i mål.

En stor andel av all bilkörning – militär eller ej – sker ju trots allt i trafikerade områden. Därför ordnade Darpa i november 2007 ytterligare en tävling, den här gången i vägnätet på en nedlagd flygbas. På sex timmar skulle vinnaren köra nästan tio mil i stadsliknande trafik lika bra som – eller bättre än – en människa.

Här tog sig Raúl Rojas team, som då hade jobbat med autonoma bilar i bara ett år, till semifinal. Nu, knappt fyra år senare, kör deras förarlösa bil helt utan mänskligt ingripande i Berlins stressiga storstadstrafik.

– Vi ligger på samma nivå som de främsta, säger Raúl Rojas och syftar på de åtminstone sex grupperna i världen som jobbar på att utveckla helt självkörande bilar.

Den mest omtalade är sannolikt Googles självkörande bil. Sökmotorjätten har satsat rejält och rekryterat gräddan av utvecklare inom fältet – både Sebastian Thrun som ledde Stanford till vinst i Darpa-tävlingen år 2005 och Chris Urmson vid Carnegie Mellon university som vann tävlingen i stadsliknande trafik.

Projektet var först hemligt, och inte förrän hösten 2010 avslöjade Google sin satsning. Då hade de redan hunnit testköra sina sju bilar tusentals mil på Kaliforniens vägar, hela tiden med en människa beredd att ingripa bakom ratten.

Google-bilarna och Freie Universität Berlins bil är utrustade på ungefär samma sätt. De har olika typer av sensorer som läser av omgivningen och ett intellekt i form av en dator som styr både gas, broms och ratt.

Den snurrande cylindern på taket är en roterande lidar-sensor, det vill säga en noggrann laserskanner som läser av form och position för föremål inom 70 meters avstånd i alla riktningar. Den kompletteras av sex mindre lasrar på stötfångarna samt radar. Kameror håller koll på väglinjerna och trafikljusen, och en noggrann GPS talar om för bilen var på stadskartan den befinner sig.

Inför varje körning åker forskarna ut med en manuell bil och kartlägger rundan.

– Alla team gör det. De vanliga kartorna innehåller inte all den information som våra bilar behöver, säger Raúl Rojas.

Under rekognosceringsturen kartlägger de vägmarkeringar, trafikljus och fasta hinder och skapar sedan en oerhört detaljerad karta över körsträckan. När den självkörande bilen sedan är ute jämför den kartan över omgivningen, som den själv bygger upp med hjälp av sina sensorer, med den från rekognosceringsturen. På så sätt kan den hålla koll på exakt var den är, och dessutom lättare skilja till exempel fotgängare från fasta hinder, som stolpar och postlådor.

De självkörande systemen är enligt Raúl Rojas redan bättre bilförare än människor, utom på en punkt.

– Människor är bättre på att tolka scener och förutsäga vad fotgängare och andra människor är på väg att göra, bara genom att titta dem i ögonen, eller på deras hållning och gester. Datorer kan inte göra det ännu, säger han.

Kommunikationen bilar emellan behöver också vidareutvecklas och sensorerna måste bli betydligt billigare för att självkörande bilar ska bli ett alternativ till de konventionella bilarna.

– Det kommer att ta ett antal år, säger Raúl Rojas.

I övrigt menar han att tekniken i princip är på plats.

En käpp i hjulet är än så länge lagstiftningen. Myndigheterna kräver att bilar framförs av människor. Delstaten Nevada i USA blev i somras, påhejade av Google, först i världen med att klubba igenom en lag som tillåter autonoma fordon – utan en människa som hela tiden är beredd att rycka in – på allmänna vägar. Emellertid återstår det fortfarande för delstaten att ta fram bestämmelser om bland annat säkerhet, testning och försäkringsskydd.

Förarlösa bilar har som sagt stora möjligheter att öka säkerheten på vägarna. Men risken finns att de orsakar nya typer av olyckor, åtminstone som barnsjukdomar i början. En stor utmaning blir också att hantera blandad trafik med både manuella och förarlösa fordon.

Ansvarsfrågan riskerar också att bli en stjälpande tuva. På vem ligger ansvaret om man krockar? Och om de självkörande bilarna till exempel håller rätt position på vägen med hjälp av de vita linjerna, vem tar då ansvar för att linjerna inte täcks av till exempel spilld olja?

– Många goda idéer har stupat på att det inte finns någon ansvarig part. Det räcker inte att någon uppfinner glödlampan utan någon måste också ta ansvar för att bygga kraftnäten och standardisera kontakterna, säger Jonas Eliasson.

Trenden går ändå mot alltmer automatiska fordon. Vissa, som Raúl Rojas forskargrupp, siktar på helt autonoma bilar. Många andra tar mindre steg i samma riktning.

Även bilarna som är till salu i vanliga bilhallar blir mer och mer automatiska. Antisladdsystem upptäcker om bilen håller på att tappa fästet och reglerar automatiskt kraften till respektive hjul. Allt sker på bråkdelar av en sekund och ofta utan att föraren ens har märkt att fordonet varit på väg att hamna i sladd eller spinn. Farthållarna har också blivit mer avancerade och kan anpassa hastigheten efter bilen framför. Parkeringsfunktioner fickparkerar bilen mer eller mindre på egen hand och automatiska nödbromsar ser till att undvika krockar vid kökörning.

Åtskilliga forskningsprojekt syftar till att ytterligare automatisera bilkörningen. Volvo och Sveriges tekniska forskningsinstitut, SP, är involverade i det europeiska projektet Sartre för automatisk konvojkörning på motorvägar. Fem personbilar i led ska automatiskt följa ett ledarfordon – en lastbil – medan förarna kan släppa ratten och till exempel läsa morgontidningen (se Släpp ratten och koppla av, F&F 3/2011).

Inom ramarna för ett annat EU-forskningsprojekt har Volkswagen nyligen utvecklat en så kallad tillfällig autopilot för motorvägskörning. Autopiloten ser till att hålla säkert avstånd till fordonet framför, saktar ner inför skarpa kurvor och håller bilens position i mitten av filen. Den hanterar också den ryckiga körningen med många stopp och starter som uppstår i trafikstockningar. Tillverkaren poängterar dock att föraren hela tiden har ansvaret och måste hålla fokus på vägen.

En människa finns också på plats som backup bakom ratten när Raúl Rojas forskningsgrupp i nästa steg ska låta MadeinGermany köra mellan städer och länder. Först på listan står Hamburg, och nu håller forskarna på att ansöka om körtillstånd i alla tyska delstater som de passerar på vägen.

– Vår bil skulle kunna köra helt själv nu, men myndigheterna kräver som sagt en backup-förare. Människan kommer inte att tas bort på många år, inte förrän folk har blivit bekväma med att bilar kör sig själva, säger Raúl Rojas.

Det är mycket möjligt att folk i framtiden kommer att tycka att tanken på människor som bilförare känns obekväm, kanske rent av skrattretande.