Asymmetrische of publieke-sleutelcryptografie kan een zware wissel trekken op de processor, zowel op het vlak van berekeningen als qua geheugenverkeer. Barco Silex legt uit hoe zijn...
Het waren pijnlijke jaren, maar het gaat weer de goede kant op met zijn bedrijf, vertelt CTO René Penning de Vries van NXP. Een gesprek...
Beveiliging is een onderwerp van extremen. Dat is precies wat het spannend maakt. Versleutelen is een kant van beveiliging die het meest tot de verbeelding spreekt. Ik herinner me het geheimschrift...
8 maart 2010
‘Willen we in de toekomst een belangrijke bijdrage leveren aan de mobiliteit van Nederland, dan moet de gemiddelde voertuigdichtheid op de wegen flink omhoog. En dat kan ook, met coöperatief rijden.’ Dat stelt Nico Zornig, specialist op dit gebied bij TNO. Daarom wil TNO nationaal en internationaal de ontwikkeling en invoering van deze nieuwe manier van rijden versnellen. Via bijzondere projecten pakt TNO de files aan.
Coöperatief rijden is een van de belangrijke puzzelstukjes in het oplossen van de fileproblemen van de toekomst, weet TNO-programmamanager Nico Zornig. ‘Bij coöperatief rijden communiceren de auto’s op de weg automatisch met elkaar, dus onafhankelijk van de bestuurder. Draadloos kunnen voorliggers het achteropkomend verkeer informeren over bijvoorbeeld snelheidsbeperkingen, ongevallen, afsluiting van rijstroken of gladheid.’ Belangrijk, want hoe gelijkmatiger het verkeersbeeld, hoe beter de doorstroming en hoe meer auto’s er per uur over een wegvak kunnen. Dat sluit precies aan bij het driesporenbeleid van de overheid voor het terugdringen van files: meer asfalt, spreiding van de drukte op de weg (door kilometerbeprijzing en spitsheffingen) en betere benutting van de wegcapaciteit bij drukte door een betere doorstroming. Dat laatste onder meer door coöperatieve systemen. Dat gaat veel schelen: minder files, minder vertraging, minder onnodige CO2-uitstoot en meer efficiency.
TNO wil bij de ontwikkeling van coöperatief rijden een aanjager zijn. Zornig: ‘Onze rol is om maatschappelijke problemen aan te pakken. Het helpen voorkomen van de files is daar een belangrijk onderdeel van. Ons doel is aan te tonen dat het zin heeft om te investeren in technologie waarmee de auto’s met elkaar en met de infrastructuur communiceren. Het gaat ons erom de innovatie op dit vlak te stimuleren, bedrijven en instellingen uit te dagen en zo de ontwikkeling van deze technieken en de onderlinge samenwerking in de industrie in een stroomversnelling te brengen. We willen alle beschikbare kennis en capaciteit mobiliseren.’
Een van de fenomenen die TNO met deze techniek als eerste te lijf wil gaan, is de zogeheten spookfile. Dat is een file die ontstaat op drukke, volle snelwegen, maar geen direct aanwijsbare oorzaak heeft. Denk aan een opstopping die ontstaat als mensen op de snelweg uit een schrikreactie te heftig afremmen zodra de remlichten voor hen opgloeien. Voor je het weet, heb je daarachter een file die nergens voor nodig was geweest.
Met coöperatief rijden kun je zulke verkeersopstoppingen voorkomen, stelt Zornig. ‘Als auto’s elkaar continu en realtime goed informeren, en je de computer ook een aantal menselijke taken laat uitvoeren zoals de keuze wanneer je hoe hard wilt remmen of wanneer je vaart mindert of juist versnelt, zie je dat de onderlinge rijafstand veel korter kan. Daardoor neemt het effect van de schokgolven fors af, passen er meer auto’s tegelijkertijd op een snelwegkilometer, zijn er minder files en komen dus meer mensen snel op hun bestemming.’
Daarvoor heeft TNO diverse projecten lopen. Heel opvallend is de zogeheten A270-demo: een test van twee groepen van elk vijftig auto’s op een afgesloten stuk van de snelweg A270 tussen Helmond en Eindhoven. ‘Dit is een unieke demo; dit is nog nooit eerder op deze manier gedaan’, aldus Zornig. ‘De ene groep auto’s is uitgerust met een coöperatief communicatiesysteem en kan dus onderling communiceren, de andere groep heeft dat niet.’ In beide groepen zitten bestuurders die de auto bedienen. Het verschil is dat de ene groep beschikt over onderling gedeelde informatie tussen de voertuigen en de andere niet.
Op de snelweg A270 tussen Helmond en Eindhoven test TNO de technologie in de praktijk, met echte auto’s en echte bestuurders.
‘We testen dat systeem deze maand in de praktijk’, zegt Zornig met gepaste trots. ‘Niet als een simulatie, niet virtueel of met schaalmodellen, maar live, met echte auto’s en echte mensen op een echte snelweg. Zo gaan we overheden en de industrie overtuigen dat coöperatief rijden écht grote maatschappelijke voordelen biedt: minder files, minder oponthoud, minder milieuvervuiling en dat alles ook nog veiliger. De industrie willen we aanmoedigen om deze technologie breed toegankelijk te maken, overheden willen we overtuigen dat ze dit soort ontwikkelingen gaan subsidiëren en stimuleren.’
TNO heeft meer coöperatieve ijzers in het vuur om files te bestrijden. Het Spits-project bijvoorbeeld, dat in feite de blauwdruk is voor de cooperative driving roadmap die Nederland op dit gebied een leidende positie zal geven. De naam voluit (Strategic Platform for Intelligent Traffic Systems) zegt precies waar het hier om draait. Internationaal leidende partijen ontwikkelen hier samen aan onder meer de strategie voor de verkeersgeleidingssystemen van de toekomst. In dit Hightech Topproject, gestart met ondersteuning van Senternovem en het ministerie van Economische Zaken, werkt TNO onder meer samen met Logica, NXP, Peek Traffic, Tomtom, de drie TU’s en de Universiteit Leiden. Doel is een open systeem voor car-to-car datasharing waaraan ook de navigatie- en infotainmentsystemen van elke auto zijn gekoppeld.
Zornig: ‘Met Spits willen we een brug slaan tussen overheden en industrie, met als resultaat een open, snel en veilig ITS-platform voor de onderlinge multi-channel communicatie tussen voertuigen en de wegkantinfrastructuur. Ook de bestaande navigatie- en infotainmentsystemen worden daarop aangesloten, zodat ook je tomtom en je telefoon in de auto hieraan zijn gekoppeld en alles samen optimale informatie levert. Daarmee kun je dan niet alleen makkelijk de juiste route vinden, maar ook de juiste rijsnelheid om veilig en zonder vertraging op je bestemming aan te komen.’
TNO vergelijkt de prestaties van auto’s met en zonder coöperatief systeem.
Als het aan Zornig ligt, houdt de communicatie niet op bij de auto’s alleen. Ook de wegkant moet meedoen. Europese voorbeeldprojecten waar TNO bij betrokken is, zijn CVis en Safespot. In 2009 was daarvan in Helmond al een overtuigende demo te zien, waarbij vaste radarbakens langs de weg langsrijdende auto’s draadloos informeerden over bijvoorbeeld naderende voertuigen in zijwegen en variabele plaatselijke maximumsnelheden. Een sprekend voorbeeld van hoe weg en voertuigen kunnen samenwerken om informatie te delen, voor meer efficiency en veiligheid.
Zo’n communicatienetwerk tussen auto’s onderling en tussen auto’s en infrastructuur moet natuurlijk betaalbaar zijn en eenvoudig uit te rollen in andere omgevingen. Mede daarom is een open karakter volgens Zornig een absolute voorwaarde. ‘Als je dit niet open benadert en het eenvoudig toegankelijk maakt voor betrokken bedrijven om hiervoor aanvullende modules en applicaties te ontwikkelen, lukt het niet. De innovaties op het gebied van in-car systemen gaan zo snel, die veranderingen moeten ook steeds aan dit netwerk te koppelen zijn.’ Dat staat overigens los van de bescherming van privacygevoelige informatie, die binnen zo’n functionaliteit uiteraard gegarandeerd moet zijn, maar dat is in deze fase nog een heel ander verhaal.
TNO heeft nog meer plannen op het gebied van coöperatief rijden. Naar analogie van de bekende World Solar Challenge en de Darpa Challenge - een Amerikaans defensie-initiatief voor de ontwikkeling van autonome voertuigen - heeft TNO de uitdaging opgepakt en samen met het HTas het voortouw genomen om een vergelijkbare race op te zetten voor coöperatief rijden: de Grand Cooperative Driving Challenge (GCDC). Teams van bedrijven en universiteiten worden uitgenodigd deel te nemen aan deze innovatiewedstrijd. De eerste workshops zijn gehouden en de belangstelling groeit snel. Voor de eerste editie van de GCDC zal opnieuw de A270 worden afgezet, waarbij de deelnemers uit verschillende landen optimaal met elkaar moeten samenwerken om veilig en foutloos automatisch een voorgeschreven traject te rijden.
Initiatieven genoeg. Toch heeft ook coöperatief rijden te maken met kip-ei-achtige beperkingen. Zornig: ‘Zolang maar weinig auto’s op de weg met elkaar communiceren, heeft het natuurlijk nog weinig effect. Het is net als de opkomst van elektrisch rijden: je hebt een minimale installed base nodig om het echt op gang te brengen. Daarom is het belangrijk dat overheden en fabrikanten meedoen. Ook technisch zijn er natuurlijk nog volop uitdagingen, want hoe krijg je de draadloze communicatie betrouwbaar tussen honderden of zelfs duizenden voertuigen die tegelijk met hoge snelheid in verschillende richtingen rijden? En hoe zorg je voor 3D-locatiebepaling zodat het systeem ook in milliseconden het verschil kan zien tussen een fly-over en de weg eronder? En dan de datahoeveelheden: straks gaan er zo veel bytes heen en weer, dat is echt onvoorstelbaar. Er worden inmiddels nieuwe draadloze netwerktechnieken voor ontwikkeld zoals 802.11p, en nieuwe razendsnelle chips speciaal voor dit soort continue ad-hocnetwerken waarbij alles draait om betrouwbare info in milliseconden. Dus we zijn er nog niet, maar de ontwikkelingen gaan razendsnel. En vanuit TNO jagen we die graag nog verder aan.’
Leonard van den Berg is freelance tekstschrijver.
Robotauto’s, automatische piloot of zelfrijdend, de veelbelovende bewoordingen volgen elkaar in rap tempo op, maar waar staan ze voor? In grote lijnen komt het neer op het onderscheid tussen coöperatief en autonoom rijden. TNO-specialist Nico Zornig legt uit: ‘Bij coöperatief rijden is er sprake van auto’s die elkaar aan informatie helpen over de drukte, de rijsnelheid van de wagens voor hen, of de toestand van het wegdek zoals gladheid of obstakels. De voertuigen communiceren onderling en geven zo veel mogelijk informatie aan elkaar door, om elkaar te helpen veiliger en sneller op de bestemming te komen.’
Autonoom rijden gaat nog een stap verder. ‘Autonoom betekent zelfstandig, dus dat zegt al genoeg: een autonome auto kan in zijn eentje, zonder informatie van andere auto’s of van de infrastructuur, zelf zijn weg vinden, de verkeersregels volgen en obstakels vermijden’, zegt Zornig. ‘Dat doet hij met informatie van GPS, eigen waarnemingen vanuit sensoren op de auto en met gedetailleerde kaarten en algoritmes.’
Welke van de twee maakt volgens Zornig de meeste kans? ‘Op de korte termijn is coöperatief rijden eenvoudiger en goedkoper te realiseren. Daarom concentreren wij ons bij TNO daarop. We willen innovaties stimuleren die al op afzienbare termijn concrete problemen kunnen oplossen waar we nu mee te maken hebben. Daarna volgt ongetwijfeld de stap naar autonoom rijden zoals ook nu al hier en daar wordt getest. Er is al veel mogelijk, maar voor de korte termijn is coöperatief rijden het best realiseerbaar.’
© Bits & Chips | Deze pagina op internet: http://www.bits-chips.nl/nieuws/bekijk/artikel/dataverkeer-als-filekiller.html
