Utvecklingen av självkörande bilar och tänkbara effekter på miljö och resande

Av Mats-Ola Larsson och Cecilia Hult [1]

Dagens brev tar upp självkörande bilar, kopplingen till elektrifiering och vilka miljöeffekter man kan förvänta sig när andelen autonoma bilar ökar i trafiken.

Självkörande bilar dröjer

Att få tekniken med självkörande bilar att fungera i verkliga förhållande har varit svårare än många räknat med. Helt självkörande bilar lär dröja länge. En del menar att självkörande personbilar aldrig kommer kommersialiseras i alla trafikmiljöer [2]. Snöväder, trafikomläggningar, demonstrationer och andra oförutsägbara händelser är exempel på svårigheter. Det kräver väldigt dyra, snabba och komplexa sensorer och dataanalyser. Med traditionell maskininlärning är det svårt att lära ett fordon hantera alla tänkbara utfall.

Däremot är avancerad självkörning i mer förutsägbara situationer närmare i tiden. Det kan handla om körning längs leder och motorvägar, geografiskt avgränsade områden och till och med en hel stad. Ett exempel kan vara pendling och långkörning där föraren kan jobba, datorsurfa eller sova precis som på buss och tåg under en del av resan. Sedan kan föraren ta över ratten i nästa tätort.

Med hög grad av självkörning kan robottaxi bli konkurrenskraftig. I en stad där trafikmiljöerna är väl kartlagda kan en robot hantera alla normala trafikmiljöer och situationer. De behöver kanske bara tas ur drift vid snöstormar eller extremlägen.

Under decennier måste dock automatiska bilar samexistera med helt vanliga bilar. Det blir en viktig och klurig del av teknikutvecklingen.

Kopplingen mellan elektrifiering och självkörande bilar

Ganska ofta utgår både forskare och beslutsfattare från att självkörande bilar är elektriska. Det är en förståelig slutsats. Självkörning ligger en bra bit fram i tiden. Elektrifieringen går fortare och då har bilarna hunnit bli eldrivna när tekniken för självkörande mognat. Men om det fortfarande skulle säljas icke-elektriska bilar när den självkörande tekniken slår igenom kommer sannolikt bilar med alla slags drivlinor vara självkörande.

De två systemen hänger ihop och teknikerna stödjer varandra, men har inte väldigt mycket gemensamt i teknisk mening. Eldrift handlar om energibärare och drivlina. Självkörning handlar om sensorer, datahantering, processande och styrning.

Elektrifiering har störst potential att minska miljöpåverkan

Från ett miljöperspektiv är det elektrifiering som har den stora potentialen att minska utsläpp, klimatpåverkan och bullar. Sådana miljöstörningar kommer minska mycket mer som resultat av elektrifiering än av självkörande teknik.

Det finns dock viss miljöpotential även med den autonoma tekniken. Självkörande bilar kan köras i ett jämnare tempo och hålla hastighetsgränserna bättre än dagens förare. Det minskar energiförbrukning och buller. Men som man nyligen sett med exempelvis Teslas autopilot är det inte säkert att föraren vill ha en bil som följer alla trafikregler [3].

De största effekterna har dock inte med själva fordonet att göra. Positiva miljöeffekter skulle kunna uppstå med självkörande bilar som ger bättre trafikflöden på samhällsnivå. Bilar kommer också kunna köras automatisk till parkering eller laddare och då kan stadens ytor användas bättre och antalet laddare och parkeringar hållas nere.

Många simuleringar förutspår ökat bilresande

Oavsett om självkörande bilar ägs privat eller körs kommersiellt så gör tekniken bilresan bekvämare och mer lättillgänglig. Om restiden kan användas till annat blir bilresan mer attraktiv. Enligt gängse transportekonomisk teori minskar uppoffringen med att åka bil, och då kommer bilresandet öka. Man kan exempelvis bosätta sig längre bort från arbetsplatser. Med robottaxi blir det enklare att göra bilresor för personer som inte äger bil eller har körkort.

En av kollektivtrafikens fördelar är att resenären kan använda restiden till annat. När självkörande bilar och robottaxi erbjuder samma möjlighet förändras konkurrensförhållandet.

Många forskningsprojekt har gjort datorsimuleringar av eventuella effekter på trafikarbete. I projektet Eldsjäl har man tittat på trafiken i Göteborg [4]. I den studien drar man slutsatsen att den totala trafiken i de flesta fall kommer öka. Trafikeffekten beror på hur bilarna används. Om bilar delas, men resenären färdas ensam, ökar trafiken mest. Simuleringarna visade att trafiken ökar 20 – 25 procent mer i ett sådant fall än om själva resorna skulle delas. Effekten på trängsel beror på hur stor andel av resenärerna som kommer från kollektivtrafiken, och hur många bilister som börjar använda autonom bildelning eller resedelning. Endast i fallet där de som idag kör bil övergår till att börja dela resor såg man en trafikminskning.

Liknande resultat ses i många andra studier [5], [6]. Det ska dock påpekas att resultaten i olika simuleringsstudier i hög grad påverkas av vilka antagande som gjorts, till exempel hur den resande värderar restid, hur länge en resenär kan tänka sig att vänta på taxin eller hur de självkörande bilarna är organiserade. Effekter på resandet beror också på vilka förutsättningar som råder hos trafiksystemet och kollektivtrafiken i olika städer.

Oklart hur bilägandet kan påverkas

En stor och ouppklarad fråga är om ägandeformer och affärsmodeller förändras. Ett tänkbart alternativ är att bilar i huvudsak fortsätter vara privatägda. Andelen självkörande bilar ökar då långsamt i takt med att bilar byts ut. Om prislappen för självkörande teknik är hög kommer det ta ett bra tag innan även de billigaste småbilarna säljs som självkörande.

Ett annat alternativ är att självkörning öppnar för nya delningstjänster. Det ökar marknaden för självkörande poolbilstjänster, taxi och kollektivtrafik. Förarlös framdrift ger lägre priser i taxinäringen och kollektivresor. Sådana fordon kommer antagligen köras mer än privatägda bilar, och därmed stå för en större del av trafikarbetet. Den senaste tekniken slår igenom snabbare.

Samtidigt kräver robottaxi troligen en hög mognadsgrad. En taxikund förväntar sig troligen att bilen ska kunna köra överallt, till skillnad från föraren med privatägd bil som kan tänka sig att ta över ratten ibland.

Traditionella biltillverkare och nya aktörer

De traditionella biltillverkarna är viktigast för teknikutvecklingen, och den marknaden är stadd i förändring. I takt med elektrifieringen riskerar de ökad konkurrens från nya tillverkare, samtidigt som relationerna med återförsäljare och eftermarknad förändras, något som vi skrivit om tidigare [7].

De traditionella tillverkarna konkurrerar inte enbart med uppstickartillverkare utan även med tjänsteföretag. Företag som Uber och Bolt har naturligt stora intressen i självkörande teknik. De har däremot inga planer på att bli nya biltillverkare. De tjänar pengar på att hyra ut bilar eller att genomföra en transport. Ju starkare deras varumärken blir, desto större möjlighet att kundlojaliteten glider över mot tjänsteföretaget och att betydelsen av bilmärket minskar. Det skulle kunna bli ett hot mot traditionella bilmärken där en stor del av värdet ligger just i varumärket.

Acceptansen verkar öka i takt med att vi exponeras för tekniken. När det gäller viljan att dela bil är det däremot inte lika självklart att ökad exponering leder till ökad användarvillighet. I projektet Eldsjäl uppgav typiska bilister att de var mindre villiga att resa tillsammans med andra, medan de som idag reste kollektivt kunde tänka sig att dela en sådan tjänst.

Slutligen kommer även myndigheter påverka utvecklingen, både på lokal och nationell nivå. Det kan handla om hur de förhåller sig till pilotprojekt och hur de reglerar användningen av autonoma fordon. Man skulle som exempel kunna tänka sig att endast tillåta eldrivna bilar i självkörande tjänster. Flera forskargrupper har börjat ta fram rekommendationer och riktlinjer kring hur beslutsfattare och städer kan arbeta för att autonoma fordon blir en del i en hållbar framtid [8].

Refenser

[1] Cecilia Hult är industridoktorand på IVL Svenska Miljöinstitutet och Chalmers. Hon undersöker samspelet mellan teknikutveckling och beteende och forskar för närvarande på hur autonoma bilar och bussar kan påverka resval i storstadsmiljö. länk

[2] VW Exec: Level 4 Self-Driver May Be as Good as It Gets länk

[3] Tesla Rolling Stop: länk

[4] Projektet Eldsjäl länk

[5] Narayanan, Chaniotakis & Antoniou (2020). Shared autonomous vehicle services: A comprehensive review. Transportation Research Part C 111 (2020) 255–293. länk

[6] Aggelos Soteropoulos, Martin Berger & Francesco Ciari (2019). Impacts of automated vehicles on travel behaviour and land use: an international review of modelling studies, Transport Reviews, 39:1, 29-49, DOI: 10.1080/01441647.2018.1523253

[7] omEV länk.

[8] Exempel på policyrekommendationer kring autonoma fordon:

MIT länk

UC Berkley länk

UC Davies: länk

EU: länk

Harvard länk