JR 東日本日前正式宣布,集團內第一輛商用自動駕駛公車在今年 9 月首度上路測試成功,並以時速 60 公里穩定前進。

相較於台灣的「捷運熱」,為何身為一家鐵道公司的 JR 東日選擇將眼光放在自動駕駛公車領域?事實上,這和日本的氣候、地形和勞動力短缺等都息息相關,而在這個陌生的領域,JR 東日本又是如何克服這些難題,打造出一套可投資的運轉模式?

AI 協助判斷,自動駕駛測試成功上路

9 月 13 日,JR 東日本在東北宮城縣舉辦自動駕駛公車試駕活動,以每小時 60 公里的速度成功行駛在 BRT 專用道上。在接下來的幾年,JR 東日本期望自駕公車能成功在一般道路上行走。

這次試駕的路段來頭並不簡單,從氣仙沼線的會津柳津站到陸前橫山站,全長共約 4.8 公里,其過去曾經是地方鐵路之一,在 311 東日本大地震引起的海嘯損毀後,因評估重建不符成本,JR 東日本改以 BRT(Bus Rapid Transit,公車捷運系統)方式營運至今。

試駕過程中,公車在狹窄的 BRT 專用道上行駛,並慢慢提速到最高速限 60 公里,到站才減速,如果公車透過紅外線或攝影機感覺到障礙物,會在其前方約 100 公尺處開始慢慢減速直到停下,避免車禍。當抵達站點時,自動駕駛車輛則會精準停在白線上,甚至連輪椅下車處都能完美對接,讓車廂與候車區呈現寬度最窄的距離。期間雖然還是有駕駛,但他們的雙手卻不會接觸到方向盤。

JR 東日本氣仙沼線BRT自動駕駛試駕
自動駕駛遠距監控畫面。
圖片來源:

走在專用道路,提前自駕商轉時程

近來,無論是世界各地的汽車相關製造商或新創公司,都紛紛投入自動駕駛技術的開發,希望能在 2030 年左右實際上路。不過要在一般道路上實現完全排除人工操控的「全自動駕駛」,無論是技術或法規層面都還有一些障礙,預計距離實際上路應用還要一些時間。

對於自駕巴士在公車專用道上行駛算不算上述的「全自動駕駛」看法可能不同,不過這項技術的實現,絕對比在一般道路跑的時程來得快。

在氣仙沼線 BRT 自動駕駛測試中,操作軟體已經內建在公車的電腦內,透過 JR 東日本既有且成熟的鐵路信號系統來控制沿線的交通燈號,讓巴士運作更加順暢。此外,JR 東日本已事先在專用路面上做好磁性標記,可以與設置於公車底盤下的磁性接收器交互,幫助駕駛室內的電腦判讀公車的正確位置,使其在狹窄的道路上也能即時修正路線偏移,高速行駛也不成問題。相較當前公車系統大多仰賴 GPS 獲取位置訊息,透過磁性標記,即使在雨天也能不受干擾、穩定運行。

JR 東日本氣仙沼線BRT自動駕駛試駕
JR 東日本事先在專用路面上做好磁性標記,可與設置於公車底盤下的磁性接收器交互,幫助駕駛室內的電腦判讀公車的正確位置。
圖片來源:

找出需求一一整合,排除上路難題

事實上,JR 東日本一共找了日本 9 家企業一起合作推動公車自駕技術,開發了 6 年才有了初步的成績。

該公司深知僅憑自己力量不可能做到,因此在 2015 年啟動了開放式創新計劃(open innovation program),廣泛招募企業合作開發自駕巴士技術,合作廠商涵蓋範圍超廣,包刮自動駕駛技術開發商 Advanced Mobility、鋼材製造商 Aichi Steel、電子零件廠 Kyocera、汽車零組件製造商 J-Tect、通訊商 Softbank、號誌機製造商 Nippon Signal、5G 電信設備商 NEC 及軟銀旗下智慧交通運輸子公司 BOLDLY 等。

要統合這麼多企業,JR 東日本扮演的角色至關重要。整項計畫中,JR 東日本必須先預想自己的需求,各別找尋適合的合作夥伴,並總結每個公司的技術去穿針引線,完成藍圖。例如找上 NEC 協助將道路的線性訊息和坡度轉換為電子數據,並將其標準化為自動駕駛車輛提供數據;利用京瓷(Kyocera)的智慧運輸系統來偵測障礙物;而「Dispacher」這套整合全部功能的軟體系統開發,則找上軟銀幫忙。

2018 年,JR 東日本先從大船渡線的 400 公尺短距離開始測試,2019 年才把舞台搬到現在的氣仙沼線繼續實驗,去年綜合先前實驗,與 9 家企業相互配合,才打造出 JR 東日本的第一輛自駕車,並於今年 9 月上路測試。

解決勞力短缺問題,偏鄉也能有大眾運輸

JR 東日本展示自動駕駛巴士技術還有一項重大意義,就是面對未來的「勞動力短缺」。

隨著日本人口老化,投入鐵路和公車司機的人力資源也出現斷層,尤其在東日本大地震的重災區東北更是嚴重。JR 東日本透過精進自動駕駛技術節省勞動力,除了公車外,也在部分鐵路積極開發全自動控制技術,未來計劃慢慢擴充自動駕駛的範圍。以氣仙沼線 BRT 自駕為例,雖然本身是針對公車開發的技術,但由於大部分路線都有類似鐵路的專用路權,要套用至鐵路也不成問題。

目前針對汽車自動駕駛,日本國土交通省共訂出了 6 個不同的階段。到今年為止,市場上的許多自駕都停留在「2 級」,即主要操控權仍在駕駛員手中,自駕系統只是提供駕駛輔助。根據 JR 東日本的開發計畫,預計在幾年內要達到第 3 階段,讓在特定道路的條件下(例如有專用路權的 BRT),整趟駕駛可以由自駕系統主導。

若這項技術開發成功,將成為偏鄉地區的交通新解方。如同台灣許多鄉鎮,其實還是有大眾運輸需求,人口卻又養不起一條鐵道系統,若有一套時速 60 公里的自駕系統投入,在不用大興土木又能精簡人力的前提下,調度還能充滿彈性,更容易達成收支平衡,進而發展出一套自己的商業運轉模式。

雖然現在自駕 BRT 是走在專用道路上,然而這些路跟一般道路差距也不大,因此往外拓展更是下個階端的目標之一。JR 東日本新創事業負責人浦壁俊光說:「或許我們在 BRT 的其中一個路口,轉個彎放一個站牌,就可能是一條新路線。」當技術更加成熟,運行路網就有更多可能性,可以想像待未來從山上到海邊、都市到鄉村都靠自駕巴士串連的路網,真的有機會發生。

資料來源:ITmedia(1)ITmedia(2)

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