De opmars van autonome, ofwel zelfrijdende auto’s, markeert een stille revolutie in ons verkeer. Ze maken gebruik van geavanceerde technologieën - GPS, sensoren en kunstmatige intelligentie - om zonder menselijke tussenkomst te rijden.
Een zelfrijdende auto is een auto die tijdens het rijden zelfstandig beslissingen kan nemen en kan reageren. Denk aan remmen voor een voetganger, invoegen op de snelweg en reageren op andere verkeerssituaties. De auto ‘ziet’ zijn omgeving via een combinatie van navigatie, sensoren (radar, lidar, sonar) en camera’s.
De Technologie Achter Zelfrijdende Auto's
Zelfrijdende auto’s vertrouwen op een combinatie van geavanceerde technologieën. Diverse soorten sensoren dienen als de ‘ogen’ van de auto. Ze registreren bijvoorbeeld waar de weg is en waar medeweggebruikers zich bevinden. De boordcomputer, die werkt met kunstmatige intelligentie, verwerkt deze gegevens razendsnel zodat veilig aan het verkeer kan worden deelgenomen.
- Camera’s: registreren aanvullende visuele informatie die door AI-software wordt geanalyseerd.
- Kunstmatige intelligentie: AI-algoritmen in de boordcomputer verwerken alle sensorinformatie in real-time en sturen op basis daarvan de auto aan.
Een autonoom rijdende auto zit vol technologieën. Allereerst natuurlijk GPS en navigatiesoftware, want daarmee weet de auto waar hij is en waar hij naartoe moet. Vervolgens zien camera’s aan boord verkeersborden, verkeerslichten, de lijnen op de weg en andere voertuigen. Radar detecteert objecten op afstand en meet hun snelheid. Lidar is een soort radarsysteem, maar dan op basis van lasers die de omgeving in kaart brengen in 3D. Sonar wordt vooral gebruikt voor korte afstanden, bijvoorbeeld bij inparkeren.
De Verschillende Niveaus van Autonoom Rijden
Hoewel vaak wordt gesproken over ‘de zelfrijdende auto’, zijn er feitelijk meerdere gradaties wat betreft zelfrijdende auto’s. Om de ontwikkeling van ons wagenpark in kaart te brengen, moeten we eerst dezelfde taal spreken. Hierdoor zijn de SAE-levels ontwikkeld. Het SAE-label geeft aan hoe zelfrijdend een auto kan zijn. Het loopt van 0 (niet geautomatiseerd) tot 5 (volledig geautomatiseerd). Hieronder werken we de niveaus in iets meer details uit, en geven we aan wat de ontwikkelstatus is.
Lees ook: Stapsgewijze Cilinderkop Revisie
Het Operational Design Domain (ODD) is een cruciaal onderdeel van het SAE-level. Het ODD is het domein waarbinnen een (deels) zelfrijdende auto werkt. Treedt de auto buiten dit domein, dan moet de bestuurder het stuur weer overnemen. Bijvoorbeeld wanneer het regent of je een ingewikkelde verkeerssituatie tegenkomt. Automatisch rijden op een overzichtelijke snelweg is bijvoorbeeld gemakkelijker dan in het chaotische centrum van Amsterdam, dus deze wegtypen zullen eerder zelfrijdend vervoer ondersteunen.
- Niveau 0 - Geen automatisering: ‘Fase 0 klinkt heel primitief, maar het zijn eigenlijk de auto’s waar we tot voor kort allemaal in reden. En een groot deel van Nederland nog steeds. Bestuurders krijgen in deze auto’s geen enkele automatische ondersteuning, niet voor- of achterwaarts en niet zijwaarts. De bestuurder is altijd in controle.’
- Niveau 1 - Assistentie: ‘Auto’s op level 1 zijn voorzien van beperkte automatische assistentie. Daarbij maakt de auto beslissingen die je helpen om hem goed te besturen. Denk aan adaptive cruise control of lane centering-systemen. Ze nemen niet de rijtaak over, maar helpen je de auto besturen. Level 1-systemen helpen je bij het sturen of bij het remmen/gas geven. De bestuurder heeft de volledige controle, maar kan worden geholpen door de techniek. Zeer beperkt. Vaak werken deze functies alleen op de snelweg of zijn ze hier alleen toegestaan. De bestuurder is altijd in controle.’ De bestuurder heeft volledige controle over het voertuig, maar wordt daarbij ondersteund door eenvoudige systemen zoals cruise control.
- Niveau 2 - Gedeeltelijke automatisering: ‘Op dit moment hebben de meest geavanceerde auto’s op de Nederlandse wegen maximaal level 2. Bestuurders krijgen hierbij ondersteuning bij het controleren van de snelheid (adaptive cruise control) én bij het sturen (lane keeping systemen). Bij level 2 neemt de controle van de bestuurder iets terug, maar: de handen moeten wettelijk altijd aan het stuur blijven. Maar omdat de systemen soms zo goed zijn, spelen hier al vraagstukken over de verhouding tussen de auto en de bestuurder: wie is leidend? De bestuurder heeft ook bij level 2 de controle. Hij krijgt wel meer hulp van de techniek. Het ODD is nog steeds beperkt. De bestuurder blijft bij level 2 nog altijd een actieve bestuurder.’ Geavanceerde assistentie - zoals rijbaanassistentie en automatische (nood)remassistentie. De bestuurder moet nog steeds actief opletten en is volledig verantwoordelijk.
- Niveau 3 - Voorwaardelijke automatisering: ‘Vanaf level 3 is een zelfrijdende auto op sommige momenten zelfrijdend. Dat betekent dat de bestuurder soms zijn handen van het stuur kan halen en bijvoorbeeld rustig een boekje kan lezen. Verkeerssituaties waarbij dit zou kunnen, zijn rijden in de file of op bepaalde delen van de snelweg. Bij het overdragen van de besturing draag je ook de verantwoordelijkheid over: de fabrikant is nu verantwoordelijk voor een veilige reis. In Nederland zijn deze auto’s nog niet toegestaan, maar in Duitsland rollen de eerste level 3-Mercedessen bijna van de band. De auto’s kunnen met geofencing (het aan- of uitzetten van techniek op basis van je locatie) deze toepassingen alleen op bepaalde locaties laten werken. Er zijn nog veel onduidelijkheden over de werking en de veiligheid van level 3-auto’s. Bij SAE-level 3 mogen de handen van het stuur. Dan mag de bestuurder ook iets anders gaan doen. Maar je moet altijd in staat zijn snel het stuur weer terug te nemen. Een van de eerste veelgebruikte technische toepassingen binnen level 3 is ALKS: Automatic Lane Keeping System.’ De auto kan zelf rijden, maar de bestuurder moet te allen tijde kunnen ingrijpen.
- Niveau 4 - Hoge automatisering: ‘Een level 3-auto kan zelf rijden in bepaalde situaties. Level 4-auto’s kunnen bijna overal automatisch rijden. Regen, hagel, onweer: het weer heeft vaak geen invloed meer. En kan de auto niet omgaan met een bepaalde situatie, dan kan hij zelf een veilige positie opzoeken om de auto stil te zetten. Er is veel onduidelijkheid over hoe veilig het is om in zoveel situaties de handen van het stuur te halen. In zeer beperkte aantallen zijn auto’s met deze technieken wel al aanwezig in de Verenigde Staten. De auto rijdt bijna altijd automatisch. Denk aan écht zelfrijdende auto’s. Maar: de ODD’s zijn nog niet onbeperkt. Dus SAE level 4-voertuigen zijn vooral geschikt voor vaste routes en kaders. Zelfrijdende taxi’s en bussen binnen afgebakende gebieden (denk aan bedrijventerreinen of vliegvelden) vallen hier onder. Niet onbeperkt, maar heel breed. Alleen als het echt niet anders kan, maar in principe is terugval zelden nodig binnen level 4.’ De auto kan complexe situaties interpreteren. De auto kan zelf een veilige plek vinden als de omstandigheden zich niet meer lenen voor autonoom rijden. De auto kan zelfstandig rijden onder specifieke omstandigheden, zonder tussenkomst van de bestuurder.
- Niveau 5 - Volledige automatisering: ‘Bij level 5 zijn we nog lang niet. ‘Bij level 5 zijn we echt in de Matrix aanbeland. Hier rijdt de auto te allen tijde zelfstandig. In elke situatie, op elk moment. Het lijkt misschien alsof de overstap van level 4 naar level 5 niet zo groot is, maar het is gigantisch complex om zelfrijdend vervoer altijd mogelijk te maken. Het zal mij verbazen als we hier over 50 jaar in Nederland zijn. Dan bouw je in feite een robot die de Turing-test kan doorstaan. Die situaties evengoed in kan schatten als mensen, ook onverwachte of unieke situaties. Daar zijn we nog lang niet. Een auto met SAE-level 5 is altijd zelfrijdend. Een volledig zelfstandig rijdende auto. Je stapt in en de auto rijd je automatisch naar je bestemming. Onbeperkt. In principe nooit. Dat is een voorwaarde voor level 5. Helemaal uitgesloten is het echter nog niet, volgens de regels van de SAE-levels.’ Volledig autonoom, zonder de noodzaak dat iemand stuur of pedalen bedient.
In Nederland komt momenteel Level 2 voor en Level 3 wordt langzaam uitgerold, maar dat kan nog wel jaren duren. Denk aan auto’s van merken zoals Tesla, Mercedes-Benz en BMW met rijhulpsystemen. In sommige gevallen zijn er testmodellen met Level 3 autonomie, zoals de Mercedes-Benz S-Klasse.
Voordelen van Zelfrijdende Auto's
Zelfrijdende auto’s hebben diverse voor- en nadelen.
Zelfrijdende auto's: het ethische dilemma
- Verbeterde verkeersveiligheid: Zelfrijdende voertuigen hebben het potentieel om het aantal verkeersongelukken aanzienlijk te verminderen. De meeste ongelukken worden immers veroorzaakt door menselijke fouten. Zelfrijdende auto’s daarentegen zijn nooit vermoeid of eventjes afgeleid. Meer dan 90 procent van de verkeersongelukken wordt veroorzaakt door menselijke fouten, zoals afleiding en onoplettendheid, vermoeidheid en alcohol.
- Efficiëntie en minder filevorming: Zelfrijdende auto’s kunnen het verkeer efficiënter maken door nauwkeurig te anticiperen op verkeerspatronen. Zelfrijdende auto’s kunnen beter ‘samenwerken’ dan menselijke bestuurders. Als alle auto’s in een file met elkaar zouden communiceren, kunnen ze bijvoorbeeld tegelijkertijd optrekken.
- Minder bumperkleven en spookfiles: Doordat autonome voertuigen constant de ideale volgafstand aanhouden en niet abrupt remmen of versnellen, kunnen ze zogenoemde ‘spookfiles’ voorkomen.
- Toegankelijkheid voor mensen met mobiliteitsproblemen: Zelfrijdende voertuigen kunnen een oplossing bieden voor mensen die door hun leeftijd, een handicap of om medische redenen niet (meer) kunnen rijden.
Nadelen en Uitdagingen van Zelfrijdende Auto's
Zelfrijdende auto’s hebben echter ook nadelen.
- Ethiek en verantwoordelijkheid: Wie is verantwoordelijk bij een ongeval met een zelfrijdende auto? Dit blijft een complex ethisch en juridisch vraagstuk. Is de menselijke inzittende verantwoordelijk, omdat hij de zelfrijdende functie heeft geactiveerd? Of de fabrikant, omdat die immers heeft beloofd dat de auto veilig zelfstandig kan rijden? Dan is er nog een tweede ethisch vraagstuk: als de zelfrijdende auto in geval van nood moet kiezen tussen een aanrijding met een gebouw of een groep mensen, voor welke optie moet hij dan kiezen? Moet hij altijd de inzittenden beschermen (gebouw ontwijken) of zo veel mogelijk slachtoffers voorkomen (groep mensen ontwijken)?
- Kosten van de technologie en ontwikkeling: De technologie die nodig is voor zelfrijdende auto’s is kostbaar. Sensoren zoals lidar en complexe AI-systemen maken een autonoom rijdend voertuig aanzienlijk duurder. Deze hoge kosten kunnen een belemmering vormen voor brede adoptie door consumenten.
- Cyberbeveiliging en privacy: Zelfrijdende voertuigen zijn gevoelig voor hacking, zeker vergeleken met traditionele auto’s die alleen door mensen bestuurd kunnen worden. Cyberaanvallen kunnen mogelijk het controlemechanisme van de auto beïnvloeden, wat gevaarlijke situaties kan opleveren. Daarnaast verzamelt de auto continu data, wat zorgen oproept over de privacy van bestuurders en passagiers.
- Te veel vertrouwen op technologie: Zelfrijdende auto’s zijn nog niet foutloos. Er zijn gevallen bekend waarbij systemen objecten verkeerd interpreteerden of niet op tijd ingrepen.
- Voetgangers en fietsers: In Nederland is het druk met fietsers en voetgangers. Autonome voertuigen moeten leren omgaan met het onvoorspelbare gedrag van deze weggebruikers.
- Misverstanden in het verkeer: Zelfrijdende auto’s houden zich strikt aan de regels. Daardoor kunnen ze in principe beter ‘samenwerken’. Maar in de praktijk is verkeer vaak een kwestie van interactie en onderling afstemmen: oogcontact, een knikje, een handgebaar.
De Weg naar Volledige Autonomie
De technologie voor zelfrijdende auto’s heeft de afgelopen jaren al de nodige vooruitgang geboekt en steeds meer autofabrikanten en techbedrijven investeren in deze ontwikkeling. Toch staan we nog voor een aantal grote uitdagingen voordat volledig zelfstandig rijden echt werkelijkheid wordt. Voor volledige autonomie is het de vraag of dit überhaupt ooit werkelijkheid wordt.
Lees ook: Kleine autoschade zelf oplossen
Volgens Rino, is SAE-level 5 in mijn ogen dan ook nog minstens 50 jaar weg. ‘Al die ontwikkelingen en veelbelovende teksten vanuit de autofabrikanten doen vermoeden dat we al bijna klaar zijn met het besturen van onze auto’s. Maar niets is minder waar. Zo rijden er nog genoeg auto’s rond met SAE-level 0.
De meeste experts denken dat het nog minstens enkele decennia duurt voordat zelfrijdende auto’s niveau 5 bereiken. Maar wanneer veiligheid het belangrijkste doel is van zelfrijdende auto’s dan hebben we niveau 5 niet eens nodig. In dat geval volstaan de niveaus 1, 2 en 3.
Ondanks de vele voordelen zijn er ook enkele nadelen en uitdagingen verbonden aan zelfrijdende auto's.
- Hoewel zelfrijdende technologieën snel vorderingen maken, zijn ze nog niet perfect. Zelfrijdende auto's kunnen moeite hebben met het omgaan met complexe verkeerssituaties, slecht weer of onverwachte obstakels. Dit kan leiden tot onvoorspelbaar gedrag en potentiële veiligheidsrisico's.
- De introductie van zelfrijdende auto's brengt daarnaast ook een reeks juridische en ethische vraagstukken met zich mee. Denk maar aan aansprakelijkheid bij ongevallen, privacy van gegevens en besluitvorming in noodsituaties.
- Tot slot, zijn zelfrijdende auto's momenteel nog relatief duur om te produceren en te onderhouden. Dit komt vanwege de complexe sensoren, computersystemen en software die nodig zijn voor autonoom rijden.
Bekende Incidenten met Zelfrijdende Auto's
Ja, helaas wel. Alhoewel je soms denkt dat we nu al in de toekomst leven, is niets minder waar.
- Uber-ongeval in Arizona (2018): Een zelfrijdende Uber-auto was betrokken bij een dodelijk ongeval in Tempe, Arizona, waarbij een voetganger werd aangereden.
- Tesla-ongevallen met Autopilot: Er zijn verschillende incidenten geweest waarbij Tesla's met Autopilot-functie betrokken waren bij ongevallen. Deze ongevallen variëren van kleine aanrijdingen tot ernstige crashes, waarbij soms dodelijke slachtoffers vielen.
- Google's Waymo-incidenten: Waymo, voorheen bekend als de zelfrijdende auto-afdeling van Google, heeft ook te maken gehad met enkele ongevallen en incidenten tijdens het testen van hun autonome voertuigen.
Lees ook: Volvo motorcontrolelampje zelf resetten