自動運転トラック

自動運転トラックは、自律走行トラックロボトラックとも呼ばれ、人間の介入なしに運転できるトラックの開発を目的とした自動運転技術の応用です。 [ 1 ]多くの企業が、軽トラック、中型トラック、大型トラックに加えて、配送プロセスにおける高速道路での運転を自動化するために、セミトラックの自動運転技術を開発しています。[ 2 ]

2022年9月、Guidehouse Insightsは自動運転トラックのトップ10ベンダーとしてWaymoAuroraTuSimpleGatikPlusKodiakDaimler TruckEinrideLocomation、Embark Trucks(Applied Intuitionが買収)[ 3 ]を挙げた。 [ 4 ] また、 2022年11月のTransport Topicsでは、自動運転トラックについて知っておくべき14社を挙げており、Aurora、Waymo、TuSimple、Gatik、Locomation、Torc RoboticsWaabi、Einride、Plus、Embark、KodiakRobotic ResearchOutriderProntoとなっている。[ 5 ] 2024年2月、このリストはWaymoTuSimple 、Embark、Locomationの撤退とStack AVの追加を反映して更新された。[ 6 ]

2022年以降、人間のセーフティドライバーが運転席に座り、顧客向けの商用試験走行を行うなど、日々の試験走行が行われています。これらの自動運転トラック会社は、テストコースでの限定的な検証走行においてのみ、車両内に人間がいない状態での無人運転を実現しています。[ 7 ]その理由は、この技術を安全に導入するために、自らに課した高い受け入れ基準にあります。

2024年12月、コディアックは米国で初めて自動運転トラックの商用無人運転事業を開始しました。同社は西テキサス州の民間リース道路で事業を展開し、顧客所有の大型トラックにドライバー・アズ・ア・サービス(DaaS)ソリューションを提供しています。[ 8 ] [ 9 ]自動運転トラックは、2027年までに米国の高速道路でより広く導入されると予想されています。[ 10 ]

米国とヨーロッパのいくつかの政府機関は、自動運転トラックの使用に関する新しい法律を発表しました。[ 11 ] [ 12 ]自動運転トラックを公道に導入する際の課題には、道路の安全性、車内に人間の運転手が必要であること、無人車両に関する具体的な規制がないことが挙げられますが、これらに限定されるわけではありません。[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]

歴史

1990年代

1995年6月の『ポピュラーサイエンス』誌に記録されているように、戦闘車列用に自動運転トラックが開発されており、先頭のトラックのみが人間によって運転され、後続のトラックは衛星ナビゲーション慣性誘導システム、対地速度センサーに頼ることになっていた。[ 16 ]

2000年代

コマツは、2005年にチリのコデルコ鉱山ラドミロ・トミックで5台のウルトラクラスのトラックをテストし、自律走行トラックの最初期開発を行いました[ 17 ]。その後、2007年にチリのガブリエラ・ミストラル鉱山(これもコデルコの所有地)に最初の稼働車両を導入しました[ 18 ] 。

2010年代

ロッキード・マーティンはアメリカ陸軍の資金提供を受けて、人間の運転手が運転する先導トラックと、それに続く複数のトラックが自律的に走行する自律トラック車列システムを開発した。[ 19 ]陸軍の自律移動支援システム(AMAS)の一部として開発されたこのシステムは、2014年の時点で9種類以上の車両に搭載され、最高時速64 km(40 mph)で55,000時間以上の走行を完了した自律運転パッケージで構成されている。[ 20 ]陸軍は、2017年の時点で、迅速配備プログラムの一環として100~200台のトラックを配備することを計画していた。[ 21 ]

ヨーロッパでは、トラックのプラットーン化は「環境に優しい安全な道路列車」アプローチで検討されており、このプロジェクトは2012年9月に終了した。[ 22 ] [ 23 ]

ダイムラーは2015年5月から、米国ネバダ州の公道で自動運転トラックの試験走行を行っている。米国では、インスピレーション・トラックなどの自動運転車両は、既に一定の条件下で許可されている。[ 24 ]

2020年代

MANは自動運転トラックを開発しています。2030年までに、MANは物流会社と共同でパイロットプロジェクトを実施し、ハブ間自動輸送の実証実験を行い、市場投入を目指しています。2021年にハンブルクのCTAターミナルで行われた試験走行では、トラックがターミナル内を自動走行し、混在交通をナビゲートし、正確な後退操作で駐車しました。ターミナル外では、常にドライバーが操縦していました。[ 25 ]

用語

米国のトラックの分類

自動運転トラックは、軽トラック、中型トラックを含むすべてのクラスのトラック向けに開発されています。[ 26 ] [ 27 ]

小型トラック

EPA、軽量トラックを最大積載量4,000ポンド、重量8,500ポンド(米国のみ)のトラックと定義しています。[ 28 ] [ 29 ]欧州では、軽量トラックは最大重量7,720ポンドのトラックとして分類されています。[ 28 ]

米国国勢調査局は、軽量トラックの最大重量を10,000ポンドと定義しています。[ 27 ]

小型トラックの例としては、ピックアップトラックSUVバンなどがある。[ 28 ] 2023年型フォードF-150は、新型フォード・ブルークルーズ1.2テクノロジーを搭載した小型トラックの一例である。[ 30 ]

中型トラック

米国国勢調査局は、EPAとは異なり、中型トラックに3つ目の分類を設けています。中型トラックは、重量が10,000ポンドから26,000ポンドのトラックと分類されます。[ 31 ]

中型トラックの例としては、ボックストラックスクールバスなどがある。[ 32 ]英国政府は最近、公共バスの自動運転技術の開発に8100万ユーロを交付した。[ 33 ]

大型トラック

EPAは、大型トラックの最小重量を8500ポンド(米国)と定義しています。[ 29 ]米国国勢調査局は、大型トラックの最小重量を26,000ポンドと定義しています。[ 31 ]

大型トラックの例としては、セメントミキサー移動式クレーン、セミトラックなどがある。[ 32 ]

自動運転のSAEレベル

SAEインターナショナル(旧自動車技術協会)は、レベル0の「運転自動化なし」からレベル5の「完全運転自動化」まで、6つの運転自動化レベルを定義しています。[ 34 ]この分類システムは、運転に必要なドライバーの介入の度合いに基づいています。[ 34 ]レベル0、1、2は、アダプティブクルーズコントロールや高速道路の車線中央維持などのドライバー支援機能に重点を置いており、レベル3、4、5は、手動ステアリング、交通制御、あらゆる状況での運転などの完全な自動運転機能に重点を置いています。[ 35 ]

自動運転トラックの技術は自動運転車の技術と類似した特徴を共有しているが、貨物を運ぶ過程で追加される重量などの追加の複雑さがいくつかの違いに寄与している。[ 36 ]現在、フォードのBlueCruiseなど、 SAEレベル2の機能を備えた軽量トラックが市場に出回っているが、[ 37 ]   Torcなどの企業はレベル4および5の機能に向けて動いている。[ 38 ]

部分的に自動化されたトラックプラットーンシステムは、少なくともSAEレベル1の機能を備えており、経済的および環境的利益をもたらします。[ 39 ]

テクノロジー

自動運転トラックのマルチセンサーシステムがどのように機能するかの例

センサー

LiDARレーダーカメラ超音波GPSなどのセンサーは、自動運転技術にとって非常に重要です。[ 40 ]自動運転に必要な機能ごとに最適な性能を発揮するセンサーが異なること、また、1つのセンサーだけに頼ることに伴う経済的・技術的な課題があるため、成功する自動運転トラックシステムには多くのセンサーが搭載される可能性が高いでしょう。[ 41 ]

コンチネンタル社が製造しているようなマルチセンサーソリューションは、多数の事前校正されたセンサーを統合しており、これらのセンサーは同期​​して動作し、現代のトラックにおけるSAEレベル4以上の自動運転機能を実現します。 [ 42 ]

マッピングとローカリゼーション

高解像度のマッピング技術は、多くの場合、リアルタイムのセンサーデータと組み合わせることで、車両の位置情報へのアクセスを向上させる詳細な地図を作成および更新することができます。[ 43 ]

人工知能

機械学習は人工知能のサブセットであり、自動運転トラック技術に適しています。機械学習アルゴリズムにより、車両は周囲の環境や過去の経験から学習し、道路上での運行方法についてより正確で情報に基づいた判断を下す能力を向上させることができます。[ 44 ] Plusのような自動運転トラック企業は、トラックが遭遇する可能性のある潜在的な危険やリスクを予測し、事故やその他の安全上の問題を回避するための積極的な対策を講じるための予測分析システムを開発しています。[ 45 ]

速度、距離、距離を測定するセンサーは、詳細な地図とその地図内での車両の位置の正確な感覚と組み合わせて、状況を解釈するために構築された人工知能システムに入力を提供することがよくあります。[ 46 ]

AIは距離、気象条件、貨物密度、トラック停車場と倉庫の密度、自律走行車の法規制も監視してトラックのルートを生成します。[ 47 ]

人間は現代の自動運転車システムと比較した場合、文脈情報を解釈する能力において現代の人工知能システムよりも優れていると考えられていますが、[ 48 ]自動運転人工知能システムは今後10年間で飛躍的に向上すると予想されています。[ 49 ]

ソフトウェアとハ​​ードウェアのコンポーネントは、トラックのステアリング、加速、ブレーキ、障害物回避や衝突検知などのその他の重要な機能を制御します。[ 50 ]自動運転車と同様に、自動運転トラックはGPS、慣性測定装置(IMU)、その他のセンサーを組み合わせて道路上の位置と方向を判断し、動きを調整したり、旋回したり、停止したり、方向指示を取得したり、操作方法を判断したりします。[ 51 ]

経済と進歩

市場

米国のトラック輸送業界は、年間約7,400億ドルの収益を生み出しています。[ 52 ] 2021年には、米国には約210万人のトラック運転手がおり、アメリカのトラック運転手の平均年収は48,310ドルでした。[ 53 ]

アライド・マーケット・リサーチによると、世界の自動運転トラック市場は2020年に10億ドルもの収益を生み出し、2025年までに約17億ドルの市場規模に達すると予測されており、2020年から2025年にかけて年平均成長率10.4%で成長する見込みです。[ 40 ]

雇用

経済学者や政策立案者は、自動化と人工知能が雇用に及ぼす影響、特に一部の職業が消滅する可能性について懸念を抱いており、中でもトラック運転は最も懸念される職業です。しかし、カレン・レヴィ氏は、社会的、法的、文化的要因により、完全自動運転トラック運転への道は緩やかなものになる可能性が高いと考えています。[ 54 ]

企業

会社名 進歩
ウェイモ2017年、ウェイモはアトランタにあるグーグルのデータセンターにトラックを配送し、自律走行技術のテストを開始しました。[ 55 ] [ 56 ]

2020年3月、ウェイモは配達用にクラス8の自動運転トラックを使用するウェイモ・ビアの正式な開始を発表しました。[ 57 ]

2021年11月現在、UPSはWaymoと提携し、運転手を必要とせずに仕分けハブ間で荷物を転送するシステムをテストしています。[ 58 ]

テスラテスラは2023年モデルとしてサイバートラックを発売した。これは、7000ドルの追加料金で完全自動運転(SAEレベル2)を搭載できるオプション付きのピックアップトラックである。[ 59 ] [ 60 ]
コディアック2018年3月、Kodiak AI(旧Kodiak Robotics)は、Uberが自動運転トラック事業を中止した後、Uberから従業員を雇用したと発表した。 [ 61 ]

2022年12月、コディアック社は国防イノベーションユニット(DIU)との契約を獲得し、複雑なオフロード地形、多様な運用条件、GPSが困難な環境をナビゲートできる自律ソフトウェアの試作に着手した。[ 62 ] DIUはこのパートナーシップを活用して、戦闘地域における部隊のリスクを軽減する自律走行車技術の商用展開と軍事展開の間のパイプラインを構築している。[ 62 ]

2024年12月、コディアックは米国で初めて自動運転トラックの商用無人運転事業を開始した企業となった。同社は西テキサス州の民間リース道路を拠点とし、顧客所有の大型トラックにドライバー・アズ・ア・サービス(DaaS)ソリューションを提供している。[ 8 ] [ 9 ]

トゥシンプルTuSimpleは自動運転セミトラックの技術を開発しており、アリゾナ州で毎日ルートを運行している。[ 40 ]

2019年5月、TuSimpleは米国郵便公社の郵便配達を2週間にわたって試験的に行う契約を発表した。この契約では、テキサス州ダラスとアリゾナ州フェニックスの間を2人の人間を乗せて5往復する計画である。[ 40 ]

2020年3月、TuSimpleはユナイテッド・パーセル・サービス(UPS)との貨物輸送パイロットプログラムを拡大し、フェニックスとアリゾナ州ツーソン間、およびフェニックスとテキサス州エルパソ間で週20便の貨物輸送を実施しました。[ 63 ]

2021年12月、TuSimpleはアリゾナ州ツーソンの鉄道操車場とフェニックスの配送センター間80マイルを走行し、無人公道での初の自動運転トラック走行を完了した。[ 64 ]

2022年10月、TuSimpleのCEO、最高技術責任者、共同創業者であるシャオディ・ホウ氏は、中国企業のハイドロン社との機密情報共有疑惑に関するホウ氏の判断に「信頼と信用の喪失」があったとして、同社の取締役会によって解雇された。[ 65 ] FBI 、SECCFIUSは、中国のハイドロン社への違法な技術移転の疑いでTuSimpleを捜査している。[ 66 ]

ガティック2021年、ガティックはウォルマートとロブローと協力し、アーカンソー州とカナダのオンタリオ州で無人短距離ボックストラックのテストを行った。[ 67 ]

2023年には、ガティックはダラスにあるピツニーボウズのeコマース物流ネットワークに自社の自律走行ボックストラックを統合する計画だ。[ 67 ]

プラス2019年12月、プラスは業界初となる自動運転トラックを使った大陸横断商用貨物輸送を実施し、カリフォルニア州テューレアからペンシルベニア州クエーカータウンまでのランド・オ・レイクス向けに4万ポンド(18,000kg)のバターを2,800マイル(4,500km)の距離を輸送した。[ 68 ]
オーロラ2020年7月、オーロラはダラス・フォートワース地域での商用ルートでの自動運転トラックのテスト拡大のため、テキサスにオフィスを開設した。[ 69 ]

2022年現在、オーロラは2024年に商用自動運転トラックの運行を開始する計画を立てている。[ 70 ]

アインライド2022年6月、アインライドは米国の道路でトラックを運行する認可を受けた。[ 71 ]
ロコメーション2020年7月、ロコメーションはウィルソンロジスティクスと共同で2週間のパイロットプロジェクトを完了し、ロコメーションのトラックがオレゴン州ポートランドとアイダホ州ナンパの間で州間高速道路84号線を経由して商用貨物を輸送しました。[ 72 ]
エンバークトラック2017年、エンバークはトラックメーカーのピータービルトと提携し、ピータービルトの車両に自動運転技術をテストし導入した。[ 73 ]

2018年11月、エンバーク・トラック社は、テキサス州エルパソからカリフォルニア州パームスプリングスまで、自動運転トラックで冷蔵庫を配送するパイロット事業を全国規模のライダー社とフリジデア社と共同で開始すると発表した。[ 74 ]このパイロット事業では、手動で運転するライダー社のトラックが最初と最後の1マイルの配送を担当し、エンバーク社の自動運転トラックが州間高速道路10号線で一度に最大306マイル(492km)の距離を配送した。[ 75 ]

トルクロボティクス2019年3月、ダイムラーAG(2022年にメルセデス・ベンツ・グループに改名)[ 76 ]は、子会社のダイムラー・トラック・ノース・アメリカを通じて、自動運転トラックプログラムの一環として、Torc Roboticsの過半数の株式を非公開の金額で取得すると発表した。[ 77 ]

2020年9月、ダイムラー・トラックとTorc Roboticsはニューメキシコ州アルバカーキにテストセンターを開設し、ニューメキシコ州の高速道路で自動運転車の走行をテストしました。[ 78 ]

2022年、Torc Roboticsはテキサス州オースティンにエンジニアリングオフィスを開設し[ 79 ]、ドイツのシュトゥットガルトに技術開発センターを開設しました[ 80 ] 。また、同社はPenske Truck LeasingがTorcの自律走行テスト車両のトラックメンテナンスサービスプロバイダーとして機能することを発表しました[ 81 ] 。

ワアビ2021年6月、ワビはシリーズAの資金調達で8,350万ドルを調達しました[ 82 ]。これは、メーカーが工場の組立ラインを中断することなく自動運転技術を実装できるように、自動運転トラックのOEM統合を開発するためです[ 83 ] 。
ロボット研究2021年、ロボティック・リサーチの商業部門であるRR.AIは、クラス8のトラックやヤードトラックに適用できるレベル4の自動運転システムの開発を継続するために2億2,800万ドルを調達しました。[ 84 ]

過去にロボティック・リサーチはアメリカ陸軍および海軍と提携し、地図に載っていない地域、 GPSが利用できない地域、道路の境界線がない地域でも作業できる自律走行トラックを開発しました。 [ 84 ]

先駆2023年、アウトライダーはシリーズCの資金調達で7,300万ドルを調達し、自律走行電動ヤードトラックのテストから商用運用への移行に充てる予定です。[ 85 ]
プロント2022年、プロントはベル・トラック・アメリカと提携し、プロントのレベル4自動運転技術を運搬・ダンプトラックに搭載すると発表した。[ 86 ]
ボルボ2018年、ボルボは運転席のない全電動自動運転トラックであるセミトラックのコンセプトカー「ヴェラ」を発表しました。[ 87 ]
フォード2018年9月、フォードはSAEレベル4の自動運転車であるF-Visionセミコンセプトとして、自動運転大型トラックを発表しました。[ 88 ]
GMC2023年には、GMCのピックアップトラック「シエラ1500デナリ」と「デナリ アルティメット」に、SAEレベル2を達成できるGMCのハンズフリーアシスタンスプログラムであるスーパークルーズが搭載される。[ 89 ] [ 90 ]
アイク2018年3月、アイクはウーバーが自動運転トラック事業を中止した後、ウーバーから従業員を雇用したと発表した。[ 91 ]
ホンダホンダは2021年に、大規模な現場をターゲットにした自動運転トラックである自律作業車の試験を行っているという情報を公表した。[ 92 ]
キャタピラー社カーネギーメロン大学2013年、キャタピラー社とカーネギーメロンロボティクス社は、様々な鉱山や建設現場で効率を向上させ、コストを削減するための開発を行いました。[ 93 ]
ウーバー2016年8月、Uberは高速道路で自動運転トラックの実証実験をすでに行っていたOtto社を買収した。[ 94 ]

2016年、ウーバーはアンハイザー・ブッシュと提携し、人間が運転席に座らずにトラックに乗った自動運転トラックで120マイル(190キロ)以上のビールの商業配達を初めて行いました。[ 95 ]

2018年7月、Uberは、2018年3月にアリゾナ州テンピで発生したUberの自動運転乗用車による死亡事故を受けて、先端技術グループの再編の一環として、自動運転車プログラムのトラックに特化した部門を閉鎖すると発表した。[ 96 ]

スタースキーロボティクス2018年2月、スタースキー・ロボティクスはフロリダ州で7マイル(11km)の無人走行に成功しました。トラックには人間は乗っていませんでしたが、遠隔操作による運転は可能でした。スタースキー・ロボティクスは、無人運転で公道を走行した初の自動運転トラックメーカーであると主張しました。[ 97 ]

安全と規制

ウェイモ(旧グーグル自動運転車プロジェクト)は、自動運転技術によって過去10年間の自動車による致命的な衝突事故の半数以上を防ぐことができたはずだと結論付けている。[ 98 ] [ 99 ]参考までに、2020年にはトラックが関与する致命的な衝突事故で4,842人が死亡した。[ 99 ]

米国では、ネバダ州などの個々の州が2010年代から自動運転車(自動運転トラックを含む)の規制に取り組んできました。[ 11 ] 2017年までに33の州が自動運転車の規制を公布しました。[ 11 ]国立道路交通安全局(NHTSA)は、自動運転車とトラックの自動運転システム(ADS)に関するセルフドライブ法に対応して、新しい連邦ガイドラインを発行しました。[ 11 ] [ 100 ] 2019年のNHTSAガイドラインの構成要素は次のとおりです。

  • SAE 国際自動化レベル。
  • ADS の公開運用前のテスト規制の明確化。
  • 安全性自己評価の改訂
  • 連邦および州のガイドラインの整合。
  • ADSに関する連邦および州の管轄権の明確化。[ 11 ]

NHTSAのガイドラインは2016年に改訂され、主に自動車事故による死亡者数を減らすことに重点を置いています。[ 11 ]

カリフォルニア州は、すべての自動運転車両に人間の運転手が同乗することを義務付ける新たな法案を発表しました。[ 99 ]安全性に加え、この法案の立法趣旨は、トラック運転手の労働力への懸念に起因しています。トラック運転手の労働力は、米国の労働力全体の6%を占めています。[ 99 ]

2022年、欧州連合は完全自動運転トラックとバス(SAEレベル4)の運行を合法化するための法律の策定に取り組みました。[ 12 ]この法律の一部には、車両内に人間の運転手を乗せる必要性をなくすことも含まれています。[ 12 ]

ドイツは、2021年と2022年に完全自動運転車とトラックの法的パラメータを作成する世界初の国です。[ 12 ]

課題

自動運転車の課題は、運転手がいないため、衝突事故の責任を特定することである。[ 14 ]さらに、自動運転トラックに関する課題は、衝突によって引き起こされる規制や法律など、車両を取り巻く規制や法律にある。米国では、大型トラックとの衝突事故で運転手は、運転手と運転手が所属する会社を訴えることはできるが、トラック製造業者を訴えることはできない。[ 15 ]これは、自動運転トラックに関して課題を提起する。なぜなら、主な利害関係者である製造業者は、いかなる衝突についても法的責任を負わないからである。[ 15 ]さらに、多くの道路や都市は自動運転車向けに設計されていないため、自動運転車の普及に伴って、専用車線や駐車場が必要になる可能性がある。[ 14 ]

これは、自動運転車におけるコミュニティの安全性という主要な課題にまで広がります。自動運転車にとっての主要な課題は、車内に安全運転手を乗せる必要性から脱却することです。[ 13 ]多くの自動車メーカーは、自動運転車の効果を最大限に引き出すために、安全運転手の配置からの転換を推進しています。[ 13 ] [ 15 ]メーカーが車内に安全運転手を乗せずに済むようになるまでは、自動運転車の前提に課題が存在します。[ 15 ]

最後に、自動運転車は現在、高速道路の閉鎖や衝突など、交通の突然の変化に対応できるように設計されていません。[ 13 ]自動運転車は現在、車線を変更したり、合流したりすることはできますが、突然の交通状況を解釈するようには設計されていません。[ 13 ]

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