Liikenteen automatisointi

Transkriptio

1 Liikenteen automatisointi ja tulevaisuuden liikennetiedon hyödyntäminen Risto Linturi, tulevaisuudentutkija

2 Näkökulmat Henkilö- ja tavaraliikenne Liikenteen automatisointi Liikenteen muuttaminen älykkäämmäksi Liikennetarpeen vähentäminen Liikennevirtojen muuttumisen syyt Liikennedatan visiot

3 TuV raportin arvonluontiverkostot 1. Henkilöautoliikenteen automatisointi 2. Tavaraliikenteen automatisointi 3. Lähivalmistus ja teollisen rakenteen murros 4. Kaupan ja palveluiden virtualisoituminen 5. Lähiruoka ja funktionaalinen ravinto 6. Etäläsnäolo ja työkalujen kauko-ohjaus 7. Oppimisen ja opastuksen yksilöllistyminen 8. Toimintakyvyn säilyttämistä tukeva omatoiminen ja yksilöllinen terveydenhuolto 9. Toimintakyvyn lisääminen toimintakykynsä menettäneille 10. Tietoisuutta toimintaympäristöstä lisäävät välineet 11. Toiminnalliset materiaalit ja uudet materiaaliteknologiat 12. Tavaran älykkyyden toiminnalliset lisäarvot 13. Kestävän kehityksen energiateknologiat 14. Raaka-aineet maapallon hyödyntämättömiltä alueilta ja avaruudesta 15. Viihteen, kulttuurin ja vaikuttamisen osallistuvat muodot 16. Maanpuolustus ja terrorismin torjunta 17. Tilojen ja rakenteiden toiminnallistuminen 18. Itseorganisoituvat yhteisölliset toimintatavat 19. Identiteettien ja sosiaalisten rakenteiden virtualisoituminen 20. Demokratia, vapaus ja sosiaalinen koheesio 3

4 Turku ja Tampere Helsingin lähiöiksi? Tyhjiöputki perustuu levitaatioon ja tyhjiöön kitkan voittamiseksi. Huippunopeus on noin km/h, mutta haasteita on jäljellä. Hyperloop on Elon Muskin käytännöllinen ratkaisu! nopeus 1200 km/h, investointi ½ moottoritiestä, ei käyttökustannuksia energiapositiivinen, jos päällystetään aurinkopaneeleilla Kuvittele suurkaupunki, joka syntyy yhdistämällä Helsinki, Tampere & Turku Takaisinmaksuaika 1-10 vuotta laskentatavasta riippuen, rakennettavissa nyt!

5 Robottiauto Lockheed Googlen robottiauto ajanut kolaritta yli miljoonaa kilometriä selviää moottoritien ja pääosin kaupunkien vilinässä, tietyöt mm. vielä ongelma Mersu, Audi, Nissan luvanneet vastaavan sarjatuotantoon v laskennallinen lisä auton hintaan 3-5 vuoden päästä noin tuhat euroa Kalifornia, Nevada, Florida, Japani muuttaneet lakejaan siten, että valvottu robottiliikenne sallittu muun liikenteen seassa, mm. Ranskassa, Singaporessa robottiliikennettä jo testattu julkisena palveluna Suomessa säästöt pelkästään ammattiliikenteessä useita kymmeniä tuhansia henkilötyövuosia, muu liikenne junamatkan kaltaiseksi työajaksi Robottiliikenteen avulla kaupunkien julkinen liikenne ovelta ovelle Logistiikka automaattiseksi, tehtaalta ovelle! Kaksi miljoonaa autoa, parkkipaikat ja luolat vapautuvat ja vuosisäästö noin 10 miljardia.

6 Henkilöliikenteen pohjavisio raportista Automaattisen liikenteen metropolivisio Nykyiset 3 miljoonaa henkilöautoa korvataan miljoonalla robottiautolla Autot kuluvat nopeammin, mutta kilometrikohtainen kustannus on noin 50% nykyisestä tai sen alle, jos laatu ja huollon tehokkuus kasvaa ajokilometrin kustannus alle 20 senttiä (x hyötyajo% x hlömäärä) Autot ovat pääosin yhteisiä car pooling, julkinen liikenne, robottitaksi Julkiset robottiautot syöttävät runkoliikennettä asiakas syöttää haluamansa määränpään kännykkään. Auto saapuu noutamaan hänet 3-5 minuutissa ja jättää hänet bussi- tai metroreitin varteen. Kännykkäsovellus reitittää asiakkaan runkoreitin määränpäässä robottiautoon Säästöt liikennekustannuksissa esim 6 miljardia, kolarikustannuksissa esim. 2 miljardia, parkkipaikkakustannuksissa esim 3 miljardia, palkkakustannuksissa & työajassa esim 6 miljardia olisi 10% BKT. Mukavuus & muut hyödyt ja vapautuva pääoma lisäksi

7 Robottiliikenne miljardi tuntia ratissa! Navia alakuvassa: ajonopeus 20km/h, ohjelmoitu reitti, liikkuminen jalankulkuväylillä sarjatuotannossa hinta 250K$, (Kuljettajan vuosikustannus), kampusalueille yms. Kuvassa myös Lockheedin sotilasajoneuvot ja robottikevytliikennettä

8 Tavaraliikenteen pohjavisio raportista Automaattisen liikenteen metropolivisio 1. Konttiliikenteen tehostaminen ja kuormalavojen robotisointi 2. Maantiekuljetusten tehostaminen autojunilla (energiatehokkuus, kuljettajattomuus) ja/tai sähköistämällä tieosuuksia vaihdettavien johdin-nuppien avulla 3. Urbaani kuormalavojen robotisointi - konteista ja rekoista robotisoituihin pakettiautoihin kontin käyttö tukkuvarastona. Jakeluautojen liikkuminen öisin. 4. Lumen ja maansiirtojen robotisointi virtuaalikuski tarvittaessa 5. Kuluttaja-asiointiin standardoitu robottikuljetettava rahtilaatikko, nelikopterin avulla pikkupaketit ja posti autosta perille (?) Robottikuljetettavan laatikon standardointi edullisimmaksi tavaksi 6. Robotisoidun henkilöliikenteen matkatavaroiden robottikuljetus 7. Robotisoinnin vaikutus energiatehokkuuteen

9 Tavaraliikenteen automatisointi Urbaanin jakelun ratkaisut muodostelma-ajona ruuhka-aikojen ulkopuolella (platoon). Yksi kuljettaja, jopa 25 autoa Kaupassa asiointi kauko-ohjattavan robotin avulla ja tavaroiden jakelu robottiliikenteen avulla kotiin tai ns. "rubikin konttiin" kävelymatkan päähän asunnosta, jossa kontti luovuttaa automaattisesti tunnistetulle käyttäjälle tämän oman tavaralaatikon Volvo Sartre Lockheed military

10 Robottijalat ja liikkumista vahvistava haarniska**** Terveen robottihaarniska säästää raskaassa työssä vammautumiselta ja väsymiseltä, heikkojalkaisen se auttaa rollaattorista. Alaraajahalvauspotilaille robottijalat avaavat itsenäisen liikkumisen samalla tasolla muiden ihmisten kanssa tarvitsematta apua. Cyberdyne-yhtiön HAL vahvistaa heikkolihaksisen ihmisen jalkoja ja käsiä jopa kymmenkertaiseksi. Vuokrahinta alk E/kk Laitteita on toistaiseksi toimitettu noin 400 kappaletta. Sovelluksia: Vajaakuntoisten liikkumisen edistäminen, raskaiden tavaroiden siirto, sotilasteknologia, kuntoutus, viihde ja retkeily

11 Nelikopterit -työn säästö kymmeniä tuhansia henkilövuosia USA ja EU avaamassa lainsäädäntöä! Etälääkäriambulanssi sydänkohtauksiin yms. Kirjeenkanto, pakettien kuljetus, tarjoilu rakentaminen, kokoonpano ja keräily Mittaus- ja ohjaustehtävät, sotilaskäyttö Kartoitus-, kuvaus- ja valvontatehtävät Laitteessa yleensä vakaaja, gps, kamera, radio-ohjaus 11

12 Kevyet jatkuvasti lentävät laitteet Developer & Designer Day

13 Kaupan murros kohtaamisten topologia Kuinka ideat kohtaavat ihmisen ulkoinen vs. sisäinen markkinointi sosiaalinen media on yhä tärkeämpi suosittelukanava sähköinen kauppapaikka on P2P-palautekanava media kadotti kanavat sisältövarastot ottivat vallan markkinointi klikkien profiloinniksi tai meemitykiksi Kuinka tavara kohtaa asiakkaan digitaalinen esittely, vertaisvakuuttelu tai myymälä asiakas noutaa tavaran kaupan logistiikan toimittamana tiskiltä vs. asiakas ostaa tavaran netistä ja se toimitetaan avoimen logistiikan kautta tavara tuotetaan asiakkaalle noutopisteessä tai asiakkaan luona Kuinka palvelu kohtaa asiakkaan asiakas menee palvelun luokse vs. palvelu asiakkaan päätelaitteeseen palvelun toimittamiseen kuvan ja äänen lisäksi uusia vaihtoehtoja Kuinka maksetaan paypal, bitcoin, aikapankki yms. uudet keinot

14 Digitaalipeili tappaa varastot ja suuret vaatekaupan myyntihallit Peili tunnistaa ja mittaa käyttäjän ja tämän eleet. Peiliä voi käyttää opastukseen ja peleihin, mutta myös mm. virtuaalisena sovituskoppina. Laitteita on jo käytössä. Lisäksi mm. materiaalitutka haptiset laitteet Kauppa muuttuu!

15 Teolliset vallankumoukset (Rifkin) 1. vallankumous painokoneet ja laaja lukutaito höyrykoneiden avulla, höyryvoimalla toimiva joukkoliikenne ja teollinen tuotanto 2. vallankumous sähköinen viestintä, öljypohjaiset koneet, sarjatuotanto, esim. Fordin T-Malli, ihmisten ja tavaran mobilisaatio. 3. vallankumous hajautettu lähivalmistus, virtuaaliset palvelut uusiutuva energia, hajautettu energian tuotanto / varastointi / käyttö robotisaation avulla paikalliseksi hajautettu ja yksilöllistetty tuotanto vaikuttaa kauppaan, palveluihin, teollisuuteen yhtä paljon kuin 1. ja 2.

16 3D-tulostus säästö huollon, ylläpidon, valmistuksen, rakentamisen, jakelun ja kaupan tehtävissä kymmeniä tuhansia henkilövuosia Muovit, metallit, keramiikka, betoni, hiilikuitu,lasi Hewlett Packardin tuore julkistus lupaa 20 mikronin tarkkuudella 350 miljoonaa yksityiskohtaa sekunnissa väreissä tulostavan laitteen materiaalit lujia ja yksityiskohdat kovia tai joustavia, sähköä ja lämpöä johtavia Ainakin pienet esineet alle 1000 kappaleen sarjoina ja monimutkaiset valmistettavat tavarat kannattaa jatkossa valmistaa napista painamalla

17 Risto Linturi ja Ossi Kuittinen

18 Johdantovisio ekosysteemimallin visio Politiikkasuositukset informaatio Toimijat Toimijavisiot Teknologiat Motiivit Trendit

19 1. Muuttuvien kustannusten radikaali laskeminen ja siitä seuraava jakamistalouden kasvu 2. Etäläsnäolon ja kaukovaikuttamisen teknologiat 3. Tavaroiden internet ja verkkokauppa 4. Robotisaatio, nelikopterit, miljardit anturit 5. Kompleksisuus ja itseorganisoituvuuden kasvu 6. Erikoistuminen ja vaihdanta, "long tail"-ilmiö 7. Digitalisaation ja robotisaation kansantaloudelliset vaikutukset

20 Kuvaus tieliikenteen teknologisista mahdollisuuksista 2020-luvulla Ajoneuvoteknologian kehitys ja autojen robotisoituminen Tieliikenteeseen liittyvät informaatiolähteet 2020-luvulla Liikenteen tuottaman ja käyttämän tiedon arkkityypit Kehittyvä anturiteknologia ja uudentyyppiset mittalaitteet Ihmisten tarpeistaan, uskottavuudestaan ja liikkumisestaan tuottama tieto Logistiikan tavaroista ja toisaalta tavaroiden logistiikasta tuottama tieto Ihmisten liikenteessä ajoneuvoista ja ympäristöstään tuottama tieto Algoritmisesti konsolidoitu tieto Liikennetiedon reaaliaikaisuus ja luotettavuus Toimijakuvaukset (76 kpl), toimijoiden motiivit ja hyödyt Maantieliikenteen informaation yleiset potentiaaliset hyödyt Informaation luovuttajien, välittäjien ja vastaanottajien potentiaaliset geneeriset ja konkreettiset motiivit Toimijakohtaiset visioit (12 kpl) potentiaalisista hyödyistä kuluttajalle Systeeminen tarkastelu potentiaalisista toimijarooleista, arkkitehtuurista ja suunnitteluperiaatteista, ehdotettu ekosysteemiarkkitehtuuri Politiikkasuositukset ja hanke-ehdotukset

21 Tieliikenteen informaatiolähteet 2020-luvulla 32 Kehittyvä anturiteknologia 321 Ajoneuvon normaalit anturit 322 Robottiajoneuvoihin liittyvät muut anturit 323 Mahdolliset erikoisanturit anturityypeittäin 324 Antureiden sijoittaminen rakenteisiin 33 Ajoneuvon omasta tilastaan ja käyttäjistään tuottama tieto 331 Sijaintipaikka liike ja kiihtyvyys 332 Moottorin ja hallintalaitteiden tila 333 Auton energiankulutus 334 Matkustamon ja tavaratilan olosuhteet 335 Renkaiden toiminta ja ajoneuvon liike 336 Kuljettajan tunnistus vireys ja ajotapa 337 Käytön oikeutus ja maksaminen 34 Ajoneuvon ympäristöstään tuottama tieto 341 Säätila tien kunto näkyvyys 3 Liikennemerkit ja opasteet 343 Liikennevirta ja esteet liikenneväylillä 344 Ihmiset eläimet ja kevytliikenne 345 Tienvarsien maasto ja epätavalliset vaaratilanteet 35 Kiinteän ja mobiilin teknologian ajoneuvoista tuottama tieto 351 Kiinteän tiestössä olevan laitteen tuottama tieto 352 Nelikoptereiden tai muiden lentolaitteiden tuottama tieto 353 Logistiikkaterminaalin tuottama tieto 354 Matkustajaliikenteen terminaalin tuottama tieto 36 Ihmisten tuottama tieto 361 Sijaintipaikka ja matkustustarpeet 362 Kulkureitti ja kulkuväline 363 Tavarankuljetustarpeet 364 Löytämistarpeet 365 Kohtaamistarpeet 366 Kokemukset ja tuntemukset 367 Rajoitteet 368 Maksuperusteet ja tavat 369 Luotettavuustiedot 37 Logistiikan ja tavaroiden tuottama tieto 371 Tavaran sijaintipaikka ja kulkureitti 372 Tavaran käsittelytavat ja varastointiolosuhteet 373 Tavaraan liittyvä oikeutus ja transaktio 374 Tavaran toimittaminen ja välivarastointi 375 Tavaran koostumus ja ominaisuudet 38 Ihmisten liikenteessä ajoneuvoista ja ympäristöstä tuottama tieto 381 Jalankulkijan tai pyöräilijän tuottama tieto 382 Matkustajan kännykällä tuottama tieto 383 Transaktiotieto ja luotettavuustieto 384 Ympäristöhavainnot mittaustieto 39 Algoritmisesti konsolidoitu tieto 391 Ajotietokoneen suorittama konsolidointi 392 Käyttäjän päätelaitteessa tapahtuva konsolidointi 393 Pilvipalveluissa tapahtuva konsolidointi 394 Tiedon konsolidointi ja koordinointi keskitetysti tai hajautetusti 395 Organisaatioiden konsolidoima tieto 310 Liikennetiedon reaaliaikaisuus ja luotettavuus 3101 Informaatiolle asetettavat QOS-vaatimukset 3102 Vaikutukset mobiilin tietoliikenteen määrään 3103 Mahdolliset ratkaisut QOS-kysymyksiin

22 Ajoneuvon kuljettaja Ajoneuvon omistaja Matkan tarvitsija Matkustaja Virtuaaliturismi turismi Tavaran tilaaja Tavaran myyjä Kauppa ja palvelut Katujen ja teiden kunnossapito Liikennesuunnittelu ja kaavoitus Liikennöitsijä Kuljetusliike Tavaraliikenteen terminaalit ja huolintaliikkeet Parkkipaikkojen ylläpito Varastotilojen järjestäminen Autokauppa Ajoneuvohuolto Huoltoasemat ja rengasliikkeet Liikenteen ohjaus ja valvonta poliisi Turvapalveluiden tarjoajat Tulli ja rajavartiolaitos Media ja markkinointi Meteorologit Maanviljely Ympäristökeskukset Liikenneturva Sosiaali- ja terveystoimi Verottaja Ajo-opetus Autoliitto Taksiyrittäjät ja taksikuskit Autovuokraamot & autopoolit Kimppakyytien järjestäjät Näkövammaiset ja muut invalidit Muistisairaat Sairaankuljetus Vahinkovakuuttajat Teleoperaattorit Mittalaitteiden myyjät Massatilaisuuksien järjestäjät Peliteollisuus Palo- ja pelastustoimi Pakkausteollisuus Nelikopterioperaattorit Aikapankit ja sähköraha Puhtaanapito ja siivoustoimi Oikeuslaitos Rikollinen,terroristi Alkutuottajat (kala, liha sienet, marjat) Informaatiobrokerit Ravintolat Majoituspalvelut Vanhukset Ajokortittomat Polkupyöräilijät Maahanmuuttajat (eri kieliryhmät) Ympäristötietoiset Pienyrittäjät joiden tavaralogistiikka vaatii erityisfeatureita Yrittäjät joiden asiakasryhmä vaatii erityisfeatureita Palveluinfran rakentajat Paikkatietoala Mobiililaitteiden ja mittalaitteiden valmistajat Robotiikka-ala Sovelluskehittäjät ja pilvipalveluiden toimittajat Maksuoperaattorit ja maksujärjestelmien tuottajat Auto-operaattorit Mallintajat ja Big data analyytikot Työnantajat Työntekijät Evira Tukes Huoltovarmuuskeskus Verottaja STUK Tilintarkastus ESA Puolustusvoimat

23 1. Julkinen liikenne 2. Julkinen logistiikka ja verkkokauppa 3. Kauppa ja palvelut (asiointiin ja omaan jakeluun perustuva) 4. Teollisuus rakentaminen ja niiden logistiikka 5. Teiden katujen ja pihojen kunnossapito 6. Liikenteen "peer production" 7. Sosiaali- ja terveystoimi koulutoimi 8. Tietoliikennepalveluiden tarjoajat 9. Turismin ja matkailupalveluiden edistäjät 10. Vakuutusyhtiöt turvapalveluiden järjestäjät 11. Google-, Facebook-, Foursquare- karttapalvelut 12. Kansalainen My Data-yhteisö Visioissa kuvattu aihealueen laajuus, hyödyt yksilölle ja yhteiskunnalle

24 Jos jokaisen kävelyetäisyydellä olisi lokerikko, johon toimitettava tavara jätetään ja samalla lähetetään koodi, jolla lokeron saa avatuksi. jos järjestelmä olisi avoin kenelle tahansa logistiikan tai kaupan toimijalle ja standardoitu Kuluttajien logistiikka ja verkkokauppa mullistuisi

25 Jos jokaisessa tavarassa olisi yksilöllinen tunniste ja internetissä tavaran omistajan hallittavissa oleva tietue. tavara voitaisiin jättää lähtevään postiin ilman osoitetta tai kuormakirjaa tavara voisi itse ohjata reittiään useiden logistiikkatoimijoiden yli tavaraan voisi kertyä tietoa sen kohtelusta omistajan vaihtuessa uusi omistaja voisi vaihtaa määränpäätä ja maksutapaa kesken matkan

26 Jos autojen yhteiskäyttöä helpotettaisiin, voitaisiin jo verrattain vähäisellä matkustajamäärän ja käyttöasteen lisäämisellä saavuttaa yhtä suuret säästöt kuin katujen ja teiden kunnossapidon kustannukset ovat.

27 Jos kansalaiset saisivat valtuuttaa haluamansa kolmannen osapuolen keräämään ja ylläpitämään itseensä liittyviä tietoja, olisi yksityisyyden suoja nykyistä miljoonaa henkilörekisteriä parempi ja esimerkiksi terveystiedot voisi turvallisesti yhdistää kaupassakäyntitietoihin. Liikenteeseen liittyviä My Data esimerkkejä on runsaasti ja käsitteellisesti My Data ajattelu korvaa CRMja Facebook/Google-keskeisen asiakastiedon käyttäjäkeskeisellä lähestymistavalla.

28 Aito kansalaisen lisäarvo tietojen yhdistelyllä Yksityisyyden suojaaminen sillä tasolla, jonka yksilö itse haluaa valita Sovellusten helppo tuottaminen Hyötyajattelun ihmiskeskeisyys Antifragiilisuus (resilienssi + evolutiivisuus) Kilpailukyky ja vienti

29 Visioitu ekosysteemimalli Sovellus Sovellusalusta LaiteID Sovellus HlöID Sovellus Sovellus Sovellus MyData PalveluID Yksilö /rooli Laite Tavara Kartta/ PaikkaID TavaraID Avaimenhallinta Sijaintisign. Anonymisointi Sovellus Sovellus Sovellus

30 9.1 Yleisperiaatteita Fyysisen ja virtuaalisen liikenteen työnjako tulevaisuudessa Verkkokaupan vaikutukset kaupan rakenteisiin ja logistiikan kehittymiseen Palvelujen automatisoituminen, push -palvelut Digitaalinen yhdistävyys ja ubiquitous ajattelu 9.2 Toimintamalli on avoin, kokeileva ja mahdollistava kaikilla politiikan osa-alueilla Liikennepolitiikka Viestintäpolitiikka Innovaatiopolitiikka ja teollisuuspolitiikka Sosiaalipolitiikka Oikeuspolitiikka (ihmisoikeudet ja velvollisuudet, yksityisyys) Puolustuspolitiikka Ympäristöpolitiikka Turvallisuuspolitiikka Kehittämisen ohjaus systeemisesti Valtionvarainhoito 9.3 Visioiden hankkeistaminen Julkinen liikenne Julkinen logistiikka ja verkkokauppa Kauppa ja palvelut (asiointiin ja omaan jakeluun perustuva) Teollisuus, rakentaminen ja niiden logistiikka Teiden, katujen ja pihojen kunnossapito Liikenteen peer production Sosiaali-ja terveystoimi, koulutoimi Tietoliikennepalveluiden tarjoajat Turismin ja matkailupalveluiden edistäjät Vakuutusyhtiöt, turvapalveluiden järjestäjät Google, Facebook, Foursquare, karttapalvelut Kansalainen, My Data-yhteisö