Transport przyszłości jest już rzeczywistością
Autonomiczne, proekologiczne, inteligentne i komfortowe. Luksusowe limuzyny naszej ery? Nie, to ciężarówki i autokary, które technologie raczkujące jeszcze w autach osobowych, coraz śmielej wcielają w życie. Rewolucja transportu puka do drzwi.
Ekonomiczność jest chyba kluczem do rozwiązań nad jakimi w ostatnim czasie (choć pewnie od początku rozwoju tej branży) pracują transportowcy. Jak przewieźć więcej, sprawniej i szybciej, spalając przy tym mniej i mniej trując. To nieco paradoksalne zagadnienie ma szansę na rychłe rozwiązanie. Producenci w swoich najnowszych, jeszcze koncepcyjnych pojazdach, stosują już rozwiązania pozwalające na realizację tych celów.
Zmieniona aerodynamika, obniżona masa, alternatywne źródła zasilana to podstawy w transporcie przyszłości. Wymuszają je realia i rywalizacja rynkowa. A biorąc pod uwagę, że chociażby w samych Stanach Zjednoczonych tylko ciągniki siodłowe (popularne TIR-y) rocznie przepalają 202 500 000 000 litrów paliwa, to każdy procent oszczędności zmienia się w wymierną wartość. W 2014 r. amerykańskie firmy transportowe wydały na zasilanie swych pojazdów niemal 150 miliardów dolarów.
Oto kilka przykładów rozwiązań:
*Walmart Advanced Vehicle Experience *
WAVE to prototypowa ciężarówka przygotowana na zlecenie jednej z największych sieci handlowych USA przez ponad 20 firm współpracujących z nią. Za ciągnik odpowiedzialny jest specjalizujący się w pojazdach ciężarowych Peterbilt Motors Co. W stosunku do obecnie produkowanych ciągników siodłowych poprawiono w nim aerodynamikę, zmniejszając opory powietrza o 20 proc. Mikroturbinowa, hybrydowa jednostka napędowa pozwoliła na znaczne obniżenie zużycia paliwa przy redukcji emisji substancji szkodliwych. Na obniżenie masy składu wpływ ma wykonanie z pojedynczych paneli karbonowych poszycia kontenera naczepy. W tym celu po raz pierwszy w "jednym kawałku" wyprodukowano elementy z włókien węglowych o długości ponad 16 metrów. Masa naczepy jest dzięki temu mniejsza o ponad 1800 kg.
Konstrukcja WAVE ma umożliwić redukcję spalania o 55 proc. na długich trasach i o 240 proc. na krótkich, gdzie silnik elektryczny i mikroturbiny przejmują na siebie ciężar napędu.
Mikroturbiny w tym rozwiązaniu kręcą się z szybkością 96 tys. obr./min., zasysając powietrze i podgrzewając je do temp. ponad 800 st. C. Gwałtownie rozprężane gorące powietrze napędza turbinę, a większość energii przeznaczana jest do zasilania generatora.
WAVE jest czysto koncepcyjnym pojazdem, jaki nigdy nie wejdzie do seryjnej produkcji, ale pokazuje szereg technologii, jakie mogą zostać wykorzystane. Produkujący ciężarówki Kenworth już prowadzi zaawansowane testy aut wykorzystujących technologie mikroturbin.
Iveco Z Truck
To studium pojazdu ciężarowego przeznaczonego do pracy na długich dystansach. Z Truck charakteryzuje się zerową emisją dwutlenku węgla, dzięki zastosowaniu technologii zasilania z wykorzystaniem skroplonego biometanu. Zasięg pojazdu jest szacowany na 2200 km przy praktycznie zerowej emisji CO2. To ponad dwukrotnie więcej niż w przypadku porównywalnych ciągników z silnikami wysokoprężnymi.
Z Truck zużywa do 33 proc. mniej LNG, emitując znacznie mniej dwutlenku węgla od pojazdów konwencjonalnych. Jest to zasługa nowego silnika zasilanego biometanem, czyli uszlachetnionego biogazu. Paliwo to odgrywa kluczową rolę w planach CNH Industries (właściciela Iveco) zakładających opracowanie zrównoważonych środków transportu z niską emisją CO2 i ultra niską emisją cząstek stałych. Zasilana LNG jednostka napędowa rozwija moc 460 KM i osiąga maksymalny moment obrotowy o wartości 2000 Nm, który jest przekazywany do 16-biegowej przekładni automatycznej Powershift.
Wykorzystanie zautomatyzowanego układu napędowego pozwala na jazdę autonomiczną składu, podczas której kierowca może wykonywać obowiązki operatora logistycznego transportu.
Kabina kierowcy może być modyfikowana w zależności od potrzeb (jazda z kierowcą, jazda autonomiczna, praca biurowa czy odpoczynek) także z wykorzystaniem systemu HMI (Human Machine Interface), który dostosowuje sposób dostarczania właściwych informacji.
Mercedes-Benz Future Truck 2025
Mercedes ma już za sobą testy drogowe swojej autonomicznej ciężarówki. Oznacza to, że pojazd praktycznie jest gotów do rozpoczęcia komercyjnej działalności. Przeszkodą są obecnie obowiązujące regulacje prawne, ale po ich zmianie producent ze Stuttgartu będzie w stanie zaoferować pojazdy użytkowe nowej ery.
Na pokładzie FT2025 znajduje się system Highway Pilot. To dzięki niemu ciężarówka może samodzielnie poruszać się po autostradzie, ale z elektronicznie ograniczoną do 85 km/h prędkością. System podczas jazdy zbiera informacje o topografii terenu i współpracuje z tempomatem oraz asystentem hamowania. Kamery i radary są podstawą działania układu Highway Pilot, zastąpiły także lusterka wsteczne, pozwalając np. na monitorowanie tzw. "martwego pola". To w przypadku pojazdów tych gabarytów bardzo istotny element bezpieczeństwa.
Mercedes zaprojektował zestaw ciągnik + naczepa w taki sposób, by zminimalizować opory powietrza, będące jednym z głównych elementów mających wpływ na poziom spalania. Nowym zadaniom, a przede wszystkim komfortowi pracy kierowcy, został podporządkowany projekt wnętrza. W wyraźny sposób podzielono kabinę na sekcję "roboczą" i "mieszkalną". "Biuro" kierowcy jest wyposażone w najnowsze technologie łączności i cyfrowe, pozwalając na wykonywanie sporej części papierkowej roboty podczas kursu, gdy ciężarówka porusza się w trybie autonomicznym.
System Highway Pilot pozwala na komunikację V2V oraz V2l (pomiędzy pojazdami i infrastrukturą), co ułatwia planowanie trasy, planowanie jej i elastyczną modyfikację w zależności od warunków na niej.
Freightliner Inspiration
Amerykański Freightliner to obecnie należący do koncernu Daimler producent ciężarówek i autobusów. Nic dziwnego zatem w fakcie, że prototypowy pojazd pod nazwą Inspiration Truck wykorzystuje te same technologie co Future Truck 2025 Mercedesa.
Tamtejszy rynek usług transportowych jest wręcz gigantyczny, a ciężarówki przemierzają kontynent Ameryki nieustannie. Infrastruktura drogowa jest przy tym wręcz stworzona dla pojazdów autonomicznych. Bo taki właśnie jest koncepcyjny ciągnik Freightlinera.
Jedną z podkreślanych zalet modelu jest możliwość autonomicznej jazdy w wieloelementowym konwoju (do pięciu pojazdów). Ciężarówki, jadąc jedna za drugą w minimalnych odległościach, kontrolowane wspólnie przez system komputerowy, tworzą pociąg drogowy. Redukcja oporów powietrza ma wymierny wpływ na zużycie paliwa i emisję zanieczyszczeń.
Pojazdy mogą jechać w odstępie zaledwie 7,5 m i nadzorowane są jednocześnie przez komputer ciężarówki znajdującej się na czele. To prowadzący ten pojazd ma wpływ m.in. na działanie wszystkich układów hamulcowych. Oszczędność w paliwie w porównaniu z pojedynczo jadącym składem wynosi ok. 6 proc.
Mercedes-Benz Future Bus
Komunikacja miejska to także pole do popisu dla technik najbliższej przyszłości. Mercedes Future Bus z z systemem City Pilot zapowiada kierunek, w jakim koncern chce rozwijać swoje konstrukcje dla transportu masowego. Pierwszy, próbny egzemplarz pojazdu został już zbudowany i przedstawiony podczas 20-kilometrowego kursu po ulicach Amsterdamu.
Pojazd napędzany jest sześciocylindrowym silnikiem wysokoprężnym o poj. 7,7 l i mocy 299 KM, spełniającym normę czystości spalin EURO VI. Według producenta to jedna z najnowocześniejszych tego typu jednostek napędowych do autobusów. Prototyp pojazdu skonstruowano w oparciu o popularny model Citaro w wersji 12 m. Całkowicie zmieniono w nim jednak wygląd nadwozia oraz wnętrze.
System City Pilot opracowano, korzystając z układu autonomicznej jazdy Highway Pilot, zbudowanego dla prezentowanej dwa lata temu, prototypowej ciężarówki Actross. Specjalnie na potrzeby komunikacji autobusowej w zatłoczonej infrastrukturze miasta, poddano go daleko idącym modyfikacjom i usprawnieniom. City Pilot jest w stanie rozpoznawać sygnalizację świetlną i komunikuje się z nią w miejscach zarządzanych elektronicznie skrzyżowań, dzięki czemu jest w stanie pokonywać je bez zbędnych przystanków. "Wyczuwa" także zagrożenia na drodze, przeszkody, uwzględnia ruch pieszych i jest w stanie uniknąć kolizji z obiektami pojawiającymi się na trasie przejazdu. Autobus samodzielnie podjeżdża i zatrzymuje się na przystankach, otwiera i zamyka drzwi. Bez problemów może przejechać przez mosty i tunele.
WILLIE Transparent LCD Bus
Reklama jest dźwignią handlu, a nic na ulicach tak dobrze się do niej nie nadaje jak pojazdy komunikacji miejskiej. Wiadomo o tym od wieków, bo nawet na powozach i dorożkach pojawiały się niegdyś reklamowe szyldy. W przypadku tego pojazdu twórcy osiągnęli chyba maksimum możliwości, konstruując jego poszycie z półprzezroczystych paneli LCD.
Twórcą projektu jest Tad Orlowski, grafik, projektant i artysta fotograficzny, który wykorzystał produkowane już przezroczyste panele LCD do stworzenia poszycia autobusu przyszłości. Podobne rozwiązanie sprawdzała już w swoich autach koncepcyjnych Toyota (np. model Fun-Vii). Autobus WILLIE to szkieletowa konstrukcja, która dzięki nietypowemu poszyciu pozwala na emisję obrazów i informacji na ogromnej powierzchni. Przy tym widok z wnętrza nie jest niczym zakłócony. Tego typu rozwiązanie jest z pewnością snem speców od reklamy, ale mogłoby jednak wprowadzać zbyt dużo informacyjnego chaosu na drogach. Nawet Los Angeles, gdzie je zaprezentowano, jeszcze nie jest gotowe na tego typu atrakcje komunikacyjne. Nie bez wpływu na popularyzację pomysłu pozostają także kwestie techniczne, zwłaszcza związane z bezpieczeństwem. Ale być może w laboratoriach już powstają odpowiednie tworzywa, z których będzie można wykonać panele ekranów, a jednocześnie spełniające wymogi testów zderzeniowych?
Navya Arma
Publiczny transport autonomiczny jest już faktem. Obecnie co prawda realizowany przede wszystkim przez pojazdy szynowe, ale lada chwila to się zmieni. Do użytku wejdą choćby takie bezzałogowe busy jak Navya Arma.
To autonomiczny mikrobus zdolny bez pomocy kierowcy poruszać się po zaplanowanej trasie w ruchu ulicznym miast. Obecnie jest już wykorzystywany w jednej z francuskich elektrowni, gdzie sześć takich busów służy do transportu pracowników.
W pełni elektryczny, bez emisji substancji szkodliwych, cichy i funkcjonalny zabiera na pokład 15 osób i rozwija prędkość do 45 km/h. Idealne rozwiązanie np. dla portów lotniczych lub do pełnienia roli szkolnego busa, poruszającego się po stałej, zaplanowanej trasie.
Francuski producent Arma zapewnia, że jest już w stanie przygotować autonomiczne busy dopasowane do indywidualnych potrzeb. Auto jest wyposażone w systemy GPS, LIDAR i układ kamer stereowizyjnych.
Wirtualna Polska/Borys Czyżewski