Googlen ilmoitusta että se tutkii kuskittoman auton tekniikkaa on oudosteltu maailmalla. Internet-yhtiölle vierasta tutkimus- ja kehittämiskohdetta on pidetty esimerkkinä rikkaan yhtiön rönsyilystä ja että voittoja jakamaton miljardiyritys toimii perustajiensa leikkikaluna mitä villeimmille hankkeille. Ei välttämättä näin. Laajemmassa tarkastelussa kuskittoman ajoneuvotekniikan kehittäminen voi olla Googlelle ratkaiseva strateginen resurssi.
Inhimillinen vuorovaikutusta tehostavat tekniikat ja sen vaatima energia ovat suurimpia talouden aloja. Inhimillistä vuorovaikutusta tehostavat tekniikat voidaan jakaa karkeasti kahtia: Viestien kuljettaminen paikasta toiseen ja ihmisten kuljettaminen paikasta toiseen. Ensin mainitussa Google on jo maailman merkittävimpiä yrityksiä, jälkimmäisessä sillä ei vielä ole sijaa. Yhtiön kuluista suuri osa menee energiakuluihin. Sosiaalisesti tiedostavan johdon alaisena Google pyrkii kehittämään uusiutuvia energiatekniikoita, paitsi omaan käyttöön, myös laajemmin kiihdyttämään muutosta uusiutuvien energiatekniikoiden käyttöönotossa.
Maailman fossiilisesta energiasta käytetään karkeasti ottaen kolmannes ruoantuotantoon, kolmannes rakennusten lämmittämiseen ja kolmannes liikenteeseen. Näistä henkilöautoliikenteen uudistaminen tarjoaa ehkä parhaat mahdollisuudet nopeaan päästöjen alentamiseen, erityisesti autokannan sähköistämisen myötä. Sähköautojen kehityksen tukkeena on ollut akkujen hinta ja suorituskyky. Periaatteessa pienikin määrä akkuja riittäisi suurimmalle osalle ihmisistä 90% päivittäisistä ajoista. Useimmilla on toisinaan kuitenkin tarvetta ajaa useamman sadan kilometrin matkoja, joita vastaavaa akkupakkaa ei luultavasti vielä lähivuosina nähdä keskiluokan kukkarolle sopivissa autoissa. Mahdollisia ratkaisuja tähän on neljä.
Tilanne voidaan ratkaista siten että markkinoille tulee paljon edullisia pienen kapasiteetin sähköautoja. Pitkät matkat ajetaan isommalla polttomoottoriautolla. Ongelmana tässä on, että tällöin tarvitaan kaksi autoa. Lisäksi, toisinaan lyhyilläkin matkoilla saatetaan tarvita isoa autoa. Jos lyhyen kantaman sähköautosta tekee ison, se ei ole enää edullinen. Toinen teollisuuden ja markkinoiden yhdessä synnyttämä ratkaisu on hybridisaatio. Samassa autossa on akut sekä polttomoottori, jolloin suurin osa päivittäisistä lyhyistä ajoista voidaan ajaa sähköllä ja vain pitkät ajomatkat polttoaineella. Jos perhe tarvitsee vain yhden auton tai jos lyhyilläkin matkoilla tarvitaan isoa autoa, on hybridi kahta autoa järkevämpi ratkaisu. Myös hybridi sisältää kaksoisinvestoinnin, mutta toisin kuin kahden auton ratkaisussa, hybridissä tuplainvestointi tehdään ainoastaan voimanlähteeseen, ei koko autoon. Kolmas ja neljäs vaihtoehto ovat täyssähköauton jakelutekniikan ratkaisuja. Akuille voidaan kehittää pikalatausta, joka mahdollistaa suunnilleen nykyistä tankkausta vastaavan ajokäytännön. Pikalatauksen ongelma piilee siinä, että mitä suuremmalla teholla akkuja ladataan, sitä nopeammin niistä tulee entisiä akkuja. Pikalatauksen hidastaminen vähentää akkujen kuoleentumisen ongelmaa, mutta tällöin ajaudutaan kauemmaksi totutuista ajokäytännöistä.
Neljäs vaihtoehto on akkujen vaihtojärjestelmä. Tätä on kehittänyt erityisesti Better Place yhtiö yhdessä Renault-Nissanin kanssa. Vaihtoakkujärjestelmä näyttää ratkaisevan monta aiempaan kolmeen järjestelmään liittyvää ongelmaa: Akkuja voi autossa olla vain kulloinkin tarvittava määrä, jolloin ei tarvitse maksaa turhasta. Kun akkuja voidaan ladata kyllin hitaasti, voidaan välttyä elinikäongelmalta. Akkujen vaihto on lisäksi mahdollista suorittaa robotisoituna paljon nopeammin kuin pikalataus. Akkujenvaihtojärjestelmää vastaan puhuva seikka on infrastruktuuri-investointien suurus. Kaikissa kolmessa edellä mainitussa järjestelmässä investoinnit sijoittuvat itse autoon, akkujenvaihtojärjestelmässä ne sijoittuvat infrastruktuuriin. Kuluttajan kannalta akkujen vuokraaminen tarpeen mukaan voi olla järkevä ratkaisu, mutta Better Place pelaa uhkapeliä. Jos nimittäin 10 vuoden päästä 500 kilometriä yhdellä latauksella antava akkupaketti on kohtuuhintainen, ei akkujenvaihtojärjestelmää enää tarvita ja on kyseenalaista ehtiikö yritys tänä aikana saada omansa takaisin mittavista infrastruktuuri-investoinneista. Jos se ehtii luoda kuluttajatottumuksen voi se kuitenkin menestyä myöhemminkin. Vaikka akkuresurssien optimoinnista ei enää yhtä suurta lisäetua saisikaan, se säilyy lisäetuna myös 500km akkupakkojen vallattua markkinat.
Akkujen vaihtojärjestelmässä on Googlen tapauksen kannalta kaksi merkittävää seikkaa. Ensinnäkin auton omistajuus vähenee: Kuluttaja omistaa auton, muttei akkuja. Toisekseen, laajan akkumäärän hallinta mahdollistaa sähkönjakelun logistiikan jolla on mahdollista tehdä huomattavia voittoja ostamalla sähköpörssistä sähköä kun se on edullista ja myymällä kun se on kallista. Samoin voidaan lyhyttä ajomatkaa tarvitsevassa autossa käyttää vanhoja akkuja jotka eivät enää kelpaa pitempää ajomatkaa tarvitsevan ajoon. Kaikki tämä voidaan automatisoida.
Kaikki sähkö ei ole samanarvoista. Sähköä on markkinoilla periaatteessa kolmea eri tyyppiä: annosteltavaa, tasaista ja vaihtelevaa. Arvokkainta sähköä annosteltava sähkö, jota tuotetaan vesivoimalla. Kun sähköä tarvitaan paljon, juoksutetaan vettä patoaltaasta paljon. Kun sähköä tarvitaan vähän, annetaan vesimäärän patoaltaassa kasvaa. Näin sähköä voidaan myydä paljon kun se on kallista ja vähän kun se on halpaa. Toiseksi arvokkainta on perussähkö, joka tuotantotapansa vuoksi tuottaa koko ajan saman verran. Ydinvoima on tyyppiesimerkki perussähköstä. Fossiilisilla polttoaineilla käyvät laitokset ovat myös perussähkön tuottajia, joskin pystyvät loivaan tuotannon säätelyyn. Vähäarvoisinta sähköä on vaihteleva sähkö. Sitä voi tulla paljon tai vähän, riippumatta siitä tarvitaanko juuri silloin vähän tai paljon sähköä. Tuulivoima on tyyppiesimerkki vaihtelevasta sähköstä. Aurinkosähkö sijoittuu jonnekin perussähkön ja vaihtelevan sähkön välimaastoon tietyssä ennustettavassa vuorokausivaihtelussaan.
Olennaista on huomata että akkujen avulla vähäarvoisinta sähköä on mahdollista muuntaa arvokkaimmaksi sähköksi eli mahdollisuudet varastoida sähköä nostavat epävarmasti tuotetun sähkön hintaa eniten. Yhtäältä tämä tarkoittaa voittomahdollisuuksia ostamalla sähköä halvalla ja myymällä kalliilla. Toisaalta tämä tarkoittaa tuulivoiman arvon nousua, sillä kun tuulisähkölle tulee aiempaa enemmän ostajia myös silloin kun sillä on ylikapasiteettia, nostaa tämä tuulisähkön hintaa. Sähköautot ovat siis hyvä uutinen kaikille tuulivoimayrittäjille.
Tekniikka auto-automobileen on jo olemassa
Automaattiseen nousuun ja laskuun kykenevät lentokoneet ovat olleet jo pitkään totta. Miksei siis auto? Periaatteessa liikenteessä ajava auto on lentokonetta helpompi tehtävä, sillä maanpinnalla liikkuminen ei vaadi yhtä paljon sensorisia taitoja kuin ilmassa liikkuminen. Liikennesäännöt on helppo ohjelmoida järjestelmään, samoin kartta, liikennemerkkien tunnistus, reaaliaikainen tieto ruuhkista, tien pinnan havainnointi, toisten autojen liikkeet jne. Kun bugeista päästään eroon, on automaattiohjauksinen auto paljon ihmisohjaajaa turvallisempi. Maailmassa kuolee yli miljoona ihmistä vuodessa liikenneonnettomuuksissa. Ajattele, jos automaattiautoilla näistä voitaisiin poistaa edes puolet!
Edelleen, jos ajatellaan liikennejärjestelmää, jossa kaikki tai edes valtaosa autoista on automaattiohjauksella, voidaan jarrutuksia ja kiihdytyksiä synkronoida niin, että autot voivat saada toistensa liikkeistä tietoa suoraan datana, ilman että niiden täytyy odottaa tietoa ympäristön havainnoinnin kautta.
Tällaisessa järjestelmässä herää kysymys: Miksi enää omistaa autoa? Nykyaikaisen, ihmiskuljetteisen taksimatkan kustannuksista noin puolet on työkustannuksia, neljäsosa auton hintaa ja loppu neljännes polttoaineen hintaa. Automaattitaksissa työkustannus katoaa kokonaan, sähköenergian hinta on vain kymmenes fossiilisen polttoaineen hinnasta. Sähköauto ja akut maksavat edelleen, mutta sähköauton huoltokustannukset pudottavat ajon hintaa edelleen. Karkeasti arvioiden sähköinen automaattitaksi kykenee pudottamaan taksimatkojen hintoja noin 80%. Kun vaihtoehto on omistaa auto jota ei kuitenkaan itse aja ja joka on joka tapauksessa vain 4% ajasta käytössä, herää kysymys miksi? Miksi käyttää aikaa auton parkkeeraamiseen ja huoltamiseen, kun samalla rahalla voisi ajaa taksilla kaikki matkansa? On hetkiä jolloin perheessä tarvitaan kaksi autoa. Taksi on vastaus tähänkin. Automaattitaksi voi olla automaattiautoa edullisempi ratkaisu siksikin että automaattitaksin käyttöaste voi olla oman auton 4% sijasta kymmenkertainen.
Tämä tarkoittaa että liikennesuoritteet voitaisiin toteuttaa kymmenesosalla nykyisestä autokannasta. Osa edullisemmasta, helpommasta ja edullisemmasta liikkumisesta muuntuisi kasvaviksi liikennemääriksi. Rajoittavaksi tekijäksi nousee tällöin ruuhkat. Automatisoidussa järjestelmässä ruuhkahuippuja voidaan kuitenkin tasoittaa ruuhkatariffeilla. Tämä tarkoittaa toisaalta sitä, että tieinvestointien käyttöastetta voidaan korottaa. Tiet pitää mitoittaa huippukäytön mukaan. Jos huippuja saadaan tasoitettua, voidaan suuremmat liikennemäärät mahdollistaa nykyistä vähäisemmillä tieinvestoinneilla. Eikä näissä koskaan ole kysymys pelkästään tien rakentamisen suorista kustannuksista, vaan myös tilasta, maisemasta ja luonnonarvoista.
Automatisoidusta järjestelmästä on myös mahdollista tilata edullisempi 1-2 hengen pikkutaksi kun liikutaan yksin tai kaksin tai hieman kalliimpi taksi kun useampi henkilö on samaan aikaan liikkeellä. Lisätehoa tuo myös se, että automaattitaksissa kuljettaja ei vie tilaa. Näin nykytaksin kokoiseen autoon mahtuu neljän matkustajan sijasta kuusi.
Automaattitaksien järjestelmä tarjoaa myös valtavia etuja kaupunkisuunnittelun näkökulmasta. Automaattitakseja tarvitaan ehkä noin viidesosa tuottamaan nykyiset henkilöautojen liikennesuoritteet. Jos mukaan otetaan helpottuneen liikkuvuuden tuoma takaisinkytkentä, lopputulema on ehkä noin puolet nykyisestä automäärästä. Kun nykyinen henkilöauto on liikenteessä 1 tunnin päivässä ja tarvitsee parkkipaikan 23 tunnille, voi automaattitaksi olla ajossa ehkä 12 tuntia vuorokaudessa, tarviten parkkipaikan vain puolelle siitä määrästä mitä nykyinen henkilöauto. Yhdessä tämä tarkoittaa vain neljäsosaa nykyisestä parkkitilan tarpeesta. Lisäksi tämä parkkitila voidaan lähestulkoon eliminoida kaikkein arvokkaimpien kaupunkikeskustojen ja tiiviisti rakennettujen vanhojen kaupunkikorttelien alueelta.
Parkkipaikkoja ei kaupunkikeskustoissa enää tarvita! Ajattele mikä mahdollisuus parantaa kaupunkitilaa! Kuinka monta miljardia vuosittain uhrataan parkkipaikoille? Samoin, automatisoitu liikenne pystyy synkronoidun kiihdyttämisen ja jarruttamisen sekä suuremman nopeuden vuoksi välittämään paljon enemmän liikennettä kaistaa kohden kuin ihmisen ohjaukseen perustuva autoilu. 100% automatisoitu liikenne tarjoaa myös mahdollisuuden tahdistettuihin avoimiin risteyksiin, missä ristikkäiset liikennevirrat voivat kohdata toisensa törmäyksettä.
Automaattiauto merkitsee valtavaa inhimillisten resurssien vapautumista. Jos maailmassa on 900 miljoonaa henkilöautoa ja jokaista ajetaan tunti päivässä, tarkoittaa tämä lähes miljardin tunnin päivittäistä vapautumista. Tosin, jo nyt autoa ajaessa kuunnellaan radiota, puhutaan kanssamatkustajien kanssa ja puhutaan puhelimessa. Siitä huolimatta automaattiauton merkitys pelkästään ihmisen ajankäytön vapauttajana on samaa luokkaa kuin vaikkapa pyykkikoneen.
Kuljettajan ohjaa autoa vain määrittelemällä määränpään, ei tarvitse katsoa autosta menosuuntaan. Nelipaikkainen auto voidaan tällöin rakentaa sellaiseksi että penkit ovat vastakkain. Mahdollisuus kasvokkaiseen vuorovaikutukseen lisääntyy. Edullinen automaattitaksi tarkoittaa myös sitä että lasten ja nuorten mahdollisuudet omaehtoiseen harrastamiseen helpottuvat.
Regulaatio ja intressit
Tällä hetkellä laki ei salli missään päin maailmaa edes drive-by-wire järjestelmiä, vaan ratin on ohjattava renkaita mekaanisella välityksellä. Direktiivien näkökulmasta on siis selvää että automaattiautojen markkinoille pääsy on vielä monen mutkan takana. Seuraavassa vaihe, missä liikennesuunnittelun lähtökohta on se että perusauto on automaattinen ja ainoastaan erikoisautot ihmisohjattavia, on vielä kauempana. Tällöin suurin osa järjestelmän älystä on alhaalta päin muodostuvaa parviälyä. Kolmannessa vaiheessa merkittävimmät väylät on suljettu ihmiskuljettajilta. Tällöin liikenteen ohjauksen painopiste voi siirtyä parviälystä totaaliseen liikennesuunnitteluun.
Totaalinen liikennesuunittelu
Automaattisten kuljettimien järjestelmistä on varmaankin visioitu jo 1900-luvun alkupuolen tieteisromaaneissa. Viime aikojen näyttävin liikennejärjestelmän esittely oli Philip K. Dickin kirjaan perustuvassa Steven Spielbergin elokuvassa Minority Report. Koska liikennejärjestelmä on keskitetyn ohjauksen alla, se on altis myös vallan väärinkäytölle. Tällainen järjestelmä mahdollistaa periaatteessa jokaisen ihmisen liikkeiden valvonnan sekä kiinniottamisen. Elokuvan kalseassa poliisivaltiossa automaattiautosta muodostuu vankila pääosaa esittävälle Tom Cruiselle.
Liikenneturvallisuuden lisäksi yksityisyydensuoja on asia, johon totaalisessa liikennesuunnittelussa tulee paneutua. Toisaalta on todettava, että matkapuhelimet mudostavat jo nyt paljon automaattiautoa kattavamman, läsnä olevamman, intiimimmän ja tarkemman valvontajärjestelmän. Ensisijainen huolemme yksityisyydestä liittyy sähköiseen viestintään, ei niinkään sähköiseen liikkumiseen.
Nykyinen autoteollisuus perustuu kahteen asiaan. Yhtäältä tuotetaan mahdollisimman pitkälle samoista osista hieman erilaisia autoja, jotka markkinoinnin keinoin muunnetaan mahdollisimman erilaisiksi tuotteiksi. Kun automaattitaksien järjestelmässä kuluttaja ei enää omista autoa, hänelle on paljon vähemmän merkityksellistä millainen taksi sattuu tulemaan. – Oletko kertaakaan todella pettynyt kun tilaamasi taksi ei ollutkaan Mersu? Samalla vähäisempi autojen kokonaistarve tarkoittaa supistuvaa myyntiä. Kumpikaan ei liene herkkua nykyisille autonvalmistajille.
Jo sähköautoihin siirtymisessä on päänvaivaa nykyisille autoyhtiöille, joiden perusosaaminen on ollut moottorisuunnittelussa ja pellin taivuttamisessa. Automaattitakseihin siirtyminen tarkoittaa vielä perustavampaa muutosta, koska asiakkaina eivät ole enää yksittäiset kuluttajat, vaan taksiyritykset.
Nykyisen taksijärjestelmän optimimittakaava on hyvin pieni. On helppo nähdä että automaattitaksien järjestelmässä optimimittakaava on erittäin iso. Tulevaisuuden autobisneksen ydinosaamista tulee olemaan miljoonien autojen operointi kauppamatkustajan ongelmaa reaaliaikaisesti ratkoen, miljoonien akkujen latausten hallinta, akkujen ja autojen saatavilla olo, sähkön oston ja myynnin optimoiminen. Kun voittoa tarkastellaan viimeisen viivan alle syntyvänä suureena, kaikki edellä mainitut erilliset optimointiongelmat muodostavat yhden suuren "kaikkien optimointiongelmien äidin". Millaisilla yrityksillä on parhaat edellytykset nähdä maasto ja ratkaista ongelmat? Optinointi tarkoittaa algoritmejä ja maailmassa on yksi yritys yli muiden, jolla on tuhansien koodarien armeja palvomassa yhtiön toteemia, algoritmiä. Se yritys on Google.
Sähköyhtiöt hallitsevat osan paletista. Kas, Google on mukana v2g-järjestelmien kehittämisessä ja älykkäissä sähköverkoissa kuin myös uusiutuvan energian kehittämisessä. Kaikista energiantuotantomuodoista tuulivoima hyötyy eniten miljoonien akkujen mukaan ottamisesta energiabisnekseen. Kas, Google on mukana tuulivoimapuistojen rakentamisessa. Ennen automaattiohjattavia sähköautoja saamme vielä vanhanmalliset, ihmisen ohjaamat sähköautot. Kas, Google on sijoittanut alan pioneerifirma Teslaan sekä yhtiönä että molemmat perustajajäsenet suoraan. Hiljattain maailman suurin autovalmistaja Toyota osti Teslasta osuuden.
Ei siis ole mikään ihme, että Google on mukana myös kuskittoman auton kehittämisessä. Kuskittoman ohjaamisen tekniikka on toistaiseksi paletista puuttuva strateginen komponentti. Kuskittoman autojärjestelmän kehittäminen vie luonnollisesti aikaa. Luotettava testaaminen ja luottamuksen syntyminen vie aikaa vieläkin enemmän. Google on nyt tullut esiin, hyvissä ajoin. Jotta poliitikkojen ja virkamiesten päät saataisiin käännettyä autoteollisuuden pihtiotteesta, tarvitaan uskottavan vision luomiseksi miljardiluokan tekijä, sellainen kuin Google. Öljyteollisuuttakaan ei olla vielä kokonaan voitettu.
