Tieliikenteen automaatiotasot ja toimintaympäristön vaatimukset

Eniten käytetty tieliikenteen automaatiotasoluokitus (SAE) sisältää kuusi luokkaa, jossa automaation osuus ajotehtävien eri osien suorittamisesta kasvaa, mitä ylemmälle tasolle noustaan, ja jossa kuljettajan vastuu ajotehtävästä vastaavasti vähenee (kts. alla oleva kuva).

Kuljettajan kannalta suurin ero on automaatiotasojen 2 ja 3 välillä, jossa siirrytään kuljettajaa avustavasta tukijärjestelmästä automaattiseen ajojärjestelmään. Automaatiotasoilla 1 ja 2 kuljettajan on koko ajan valvottava, että ajoneuvo toimii turvallisesti, ja huolehdittava ajamisesta niiltä osin, kun tukijärjestelmä ei turvallisesti pysty siihen. Automaatiotasosta 3 alkaen automaattinen ajojärjestelmä huolehtii itsenäisesti kaikista ajotehtävään liittyvistä toimista toiminta-alueensa ja -olosuhteidensa rajoissa eikä kuljettajan ajoneuvoteknisistä syistä tarvitse valvoa järjestelmän toimintaa. Esimerkki tason 3 järjestelmästä on automaattinen kaistalla pysymisjärjestelmä. Käytännössä on kuitenkin huomattu, että aina ei ole aivan selvää, milloin siirrytään kuljettajaa avustavasta tukijärjestelmästä automaattiseen ajojärjestelmään. Automaatiotasot 3 ja 4 erottuvat toisistaan siinä, kuinka valmiina automaattisen ajojärjestelmän käyttäjän tulee olla ottamaan ajoneuvo hallintaan, kun automaattinen ajojärjestelmä tulee toiminta-alueensa ulkopuolelle. Automaatiotasolla 3 kuljettajan täytyy koko ajan olla valmis ottamaan ajoneuvo hallintaansa automaattisen ajojärjestelmän sitä pyytäessä. Automaatiotasolla 4 kuljettaja on matkustajan roolissa eikä hänen tarvitse välttämättä tehdä mitään automaattisen ajojärjestelmän toiminta-alueen loppuessa, vaan järjestelmä osaa itse lopettaa toimintansa turvallisesti.

Käyttäjän ja vastuukysymysten kannalta SAE:n automaatiotasojen luokitusjärjestelmä on vain suuntaa antava. Ajoneuvon automaatiojärjestelmät kehittyvät koko ajan ja samassa ajoneuvossa voi olla erilaisia ja eri automaatiotasoilla toimivia järjestelmiä tai ominaisuuksia riippuen siitä, missä toimintaympäristössä niiden on suunniteltu toimivan. Automaation luokittelussa sääntelyn ja käyttäjän näkökulmasta pyritäänkin löytämään yksinkertaisempi ratkaisu.

Ajoneuvojen suunniteltu toimintaympäristö ja Suomen tieverkon valmius automaattiajoneuvoille

Automaattinen ajoneuvo tarvitsee jatkuvasti suuren määrän tietoa ympäristöstä ja muusta liikenteestä, jotta se pystyy toimimaan automaattitilassa. Tarvittavien tietojen kuvaamiseksi on kehitetty termi automaattisen ajamisjärjestelmän suunniteltu toimintaympäristö (Operational Design Domain, ODD). Se määrittää olosuhteet, joiden täyttyessä ajoneuvo voi toimia automaattitilassa. Jos ne eivät täyty, kuljettajan on ajettava ajoneuvoa. Toimintaympäristöt muodostuvat esimerkiksi tien ominaisuuksista ja varusteista, mahdollisista liikennetilanteista, kelistä, näkyvyydestä ja säästä sekä tarvittavista tietoliikenneyhteyksistä ja niiden kautta saatavista tiedoista. Näitä koskevat tiedot voivat olla luonteeltaan pysyviä tai muuttuvia. Ajoneuvojen valmistajat määrittävät, millaisessa toimintaympäristössä ko. ajoneuvo on toimintakykyinen. Toimintaympäristöt voivat olla erilaisia riippuen siitä, mistä automaattisesta ajojärjestelmästä on kyse. Eri ajoneuvoille suunniteltuja toimintaympäristöjä ja ajoneuvojen tietotarpeita analysoimalla voidaan arvioida, miten valmiita tiet ovat automaattiajoneuvojen tulemiselle.

Suomessa selvitettiin Väyläviraston johdolla nykyisen moottoritieverkon soveltuvuutta automaattiajoon (automaatiotasot 3 ja 4) henkilöautojen ja rekkaletkojen näkökulmista. Hankkeessa (Ulkoinen linkki) tutkittiin mm. fyysistä ja digitaalista tieinfrastruktuuria, viestintäverkkoja ja paikannuspalveluita. Niiden havaittiin olevan suurelta osin kunnossa automaattiajamisen vaatiman tuen kannalta.

Hankkeessa kehitettiin myös väylien alustavaa palvelutasoluokittelua, josta selviää, millaisia palveluita tietyn luokituksen moottoritieosuus tarjoaa automaattiajamiseen. Luokittelu kuvaa tieverkon tarjoamia ominaisuuksia suhteessa automaattisen ajamisjärjestelmien suunniteltuihin toimintaympäristöihin ja sisältää tietolajeja, jotka ovat merkityksellisiä automaattiajamiselle. Palvelutasoluokkia on viisi, edeltävä palvelutasoluokka on lähtökohtana seuraavalle luokalle:

Tulevaisuudessa myös liikennesäännöt ja erilaiset tien käyttöä koskevat rajoitukset yms. on todennäköisesti tarjottava koneluettavassa muodossa automaattiajoneuvojen tarpeisiin.