Robots zijn overal. Ze worden slimmer, zelfstandiger en mogen steeds meer beslissen. Op één vlak nemen ze binnenkort letterlijk het stuur van ons over: in het verkeer.
Op een parkeerplaats achter de faculteit Werktuigbouwkunde van de Technische Universiteit Eindhoven staat een bijzondere vrachtwagen. De rode DAF-truck ziet er normaal uit, maar toch staat hier de toekomst van het vrachtverkeer. Dankzij wat sensoren en een extra computer achterin de cabine, kan deze vrachtwagen remmen en gas geven, zonder tussenkomst van een chauffeur.
Boven de spiegel aan de bijrijderkant is bovendien een korte, witte antenne gemonteerd. Daarmee kan de truck communiceren met andere slimme auto’s. Voorliggers kunnen een seintje geven als ze afremmen, waarop de computer van de truck direct kan reageren, veel sneller dan een chauffeur zou kunnen.
Dat heet coöperatief rijden. De student die het portier opent, studeert er op af. Door auto’s zelfstandiger te maken, kun je de menselijke fouten uit het verkeer halen, vertelt hij. Auto’s die elkaar op de hoogte houden, kunnen dichter op elkaar rijden, zonder dat het risico van een botsing toeneemt. Het systeem zorgt voor meer veiligheid, lager brandstofverbruik en een efficiënter gebruik van de weg.
Binnen zit hoogleraar ‘dynamics & control’ Henk Nijmeijer in zijn kantoor vol stapels papier én een grote autoband in de hoek. In zijn vakgebied worden voertuigen die tijdens het rijden met elkaar overleggen pelotons genoemd, een konvooi vormen heet platooning. ‘Dat kunnen we inmiddels. In ieder geval in testsituaties. Er zijn geen voeten meer nodig om gas te geven. Nu willen we ook de handen van het stuur.’
Dat moment is niet meer ver weg. Auto’s zijn de laatste jaren ‘denkende’ machines geworden. Navigatiesystemen vertellen niet alleen waar je heen moet, maar ook of je te hard rijdt. Nissan kwam in 2001 als eerste met een systeem dat het stuur laat trillen om de bestuurder te waarschuwen als hij de eigen weghelft verlaat.
Maar de slimmigheid gaat steeds verder. De meeste intelligente systemen in auto’s zijn nu nog bedoeld om de bestuurder te informeren. De volgende stap bestaat uit auto’s die actief meedenken en zelfs taken overnemen.
Sommige modellen hebben bijvoorbeeld een ingebouwde parkeerassistent, die met piepjes en camerabeelden laat weten hoeveel ruimte er nog zit tussen achterbumper en een paaltje. Maar waarom zou je inparkeren überhaupt nog overlaten aan de bestuurder? Er zijn al auto’s op de markt, zoals de Ford Focus en Audi A3, die volautomatisch kunnen fileparkeren. Je hoeft er soms niet eens meer voor achter het stuur te blijven zitten.
Veel merken bouwen tegenwoordig een ‘pre-crash-systeem’ in: auto’s met zo’n systeem waarschuwen de rijder voor een aanstaande botsing. Maar het blijft al niet meer bij eenvoudig waarschuwen. Sommige auto’s schakelen de remmen in om een ongeluk te voorkomen, nog voordat de bestuurder de situatie heeft kunnen inschatten.
Ditsum
Het trotse centrum van Nederlands automotive-onderzoek bevindt zich in Helmond. Automotive Campus NL is een bedrijventerrein dat er misschien niet spectaculair uitziet, maar waar spannend onderzoek wordt gedaan. DITCM, de Dutch Integrated Test Site for Cooperative Mobility (door medewerkers gemakshalve uitgesproken als ‘Ditsum’), is dé plek waar bedrijven, overheid en onderzoeksinstituten samen werken aan de zelfstandige auto van de toekomst.
Het coöperatief rijden wordt uitgebreid getest op het circuit van het onderzoekscentrum. Maar ze gaan ook al de openbare weg op.
Vlakbij de automotive campus ligt een bijzonder stukje snelweg, de A270 tussen Helmond en Eindhoven. Over vijf kilometer staat elke honderd meter een witte paal met antennes en een camera. DITCM heeft met de gemeente afgesproken dat ze een paar keer per jaar dat stuk mogen afsluiten om er tests te houden.
In het buitenland maakt dat behoorlijk indruk, vertelt Joëlle van den Broek, voor TNO projectleider van DITCM: ‘De collega’s van het Duitse testcentrum vielen van hun stoel toen ze hoorden dat wij een stuk snelweg mogen afsluiten. Zeker toen we vertelden dat we met auto’s rijden die nog niet gründlich zijn getest, en zelfs met vrijwilligers… Dat zou daar echt niet kunnen. Daarom is DITCM zo aantrekkelijk. Wij proberen dingen gewoon uit.’
In de controlekamer van TNO hangen monitoren die testgegevens en live beelden van het verkeer laten zien. Vorig jaar sloten de onderzoekers een paar keer de snelweg af om kunstmatig files te creëren. Van den Broek: ‘een derde van alle files ontstaat doordat mensen steeds iets langer remmen dan de auto voor ze. Zulke schokgolven kun je voorkomen.’
Hoe goed dat lukte, was voor de onderzoekers een grote verrassing. Ze gingen ervan uit dat de meeste auto’s intelligentie aan boord zouden moeten hebben om spookfiles te voorkomen. Uit de experimenten op de A270 bleek dat al bij tien tot twintig procent slimme auto’s het verkeer veel beter door te stromen.
Autonoom
In een grote, bijna lege hal, staan auto’s waar TNO mee experimenteert. Voor het coöperatief rijden paste TNO zes Priussen van Toyota aan. Bastiaan Krosse, programmaleider Cooperative Driving van TNO, start een Prius en rijdt de elektrische auto bijna geruisloos naar voren. Hij laat het schermpje in het dashboard zien waarop hij uit drie typen cruise control kan selecteren: ‘Priussen krijgen in de fabriek al normale cruise control en adaptive cruise control ingebouwd. Wij hebben daar dus cooperative adaptive cruise control aan toegevoegd, de virtuele stang tussen auto’s.’
Zulke uitbreidingen zijn verbazingwekkend gemakkelijk in te bouwen. Net als veel andere moderne auto’s is de Prius zo geavanceerd, dat er amper gesleuteld hoeft te worden, vertelt TNO-onderzoeker Bart Scheepers. ‘We hebben een wifi-zender toegevoegd voor de communicatie, maar verder bijna niks. Een radar, GPS-ontvanger, alles zit er al in.’
Hij laat de achterbak van de Prius zien: er liggen een paar kleine zwarte kastjes met knipperende lampjes in. ‘Voorheen moesten we een auto helemaal ombouwen. De achterbak van zo’n auto lag dan helemaal vol met regelcomputers en andere apparatuur. Nu kunnen we in een à twee dagen een standaard Prius ombouwen tot een coöperatief rijdende auto.’
Maar als de technologie al zo vergevorderd is, hoe lang duurt het dan nog voordat auto’s ons echt helemaal zelfstandig kunnen vervoeren? De directeur van autofabrikant Volvo, Stefan Jacobi, zei tijdens een autobeurs in juni dat het hard nodig is dat auto’s zelf gaan rijden. Anders wil de volgende generatie misschien helemaal geen auto meer, denkt hij: ‘Tieners zien de bestuurdersplaats als een plek waar ze niet steeds online kunnen zijn. Velen van hen vinden voortdurend verbonden zijn belangrijker dan het hebben van een rijbewijs en een auto.’
De huidige situatie moet dus worden omgekeerd: geen campagnes om mensen te vragen niet te sms’en en te bellen tijdens het rijden, maar auto’s die dat gewoon mogelijk maken door de besturing over te nemen. Volvo heeft bekendgemaakt in 2014 met een autonoom systeem te willen komen. De auto zou zelf kunnen rijden in verkeer tot vijftig kilometer per uur. Vooral het filerijden zou de bestuurder uit handen worden genomen. Cadillac wil in 2015 met een autonome auto de openbare weg op.
Dure sensoren
Google is al zo ver. Het internetbedrijf kreeg in Californië en Nevada toestemming om met een autonome auto op de openbare weg te rijden. Maar die auto kost een miljoen dollar en dat is volgens de onderzoekers in Brabant niet de manier. Scheepers: ‘In die auto kun je echt achterin gaan zitten. Maar hij is uitgerust met ontzettend dure sensoren. Er moeten nog heel veel stappen gezet worden om tot productiemodellen te komen. Wij kijken veel meer naar de korte termijn en betaalbare systemen.’
Maar volledig autonoom rijden gaat dus ooit kunnen? Professor Nijmeijer gelooft er niet écht in: ‘Een auto vol sensoren en computers kun je best autonoom laten rijden. Maar alles van tevoren doorrekenen kan niet. De wereld is zo complex en dynamisch. Wat als je op een tweebaansweg rijdt, het stormt, er zijn auto’s aan het invoegen en de communicatieverbinding valt weg? Er zijn altijd situaties waarvoor je niet alle informatie hebt.’
Joëlle van den Broek van TNO: ‘Je zult nooit altijd autonoom kunnen rijden. Het hangt ook af van je definitie: wat is autonoom? In ieder geval gaat het sneller dan we dachten. Eerst dachten we dat autonoom rijden pas zou kunnen in 2040. Nu houden we het op 2020.’
In Rotterdam rijdt al een busdienst zonder chauffeur, de Parkshuttle. Wel op een vrije busbaan, want de Nederlandse wet stelt een chauffeur verplicht als het traject niet gescheiden is van het verkeer. In 2005 botsten twee bussen op elkaar na een fout van de centrale. De software die aanrijdingen moest voorkomen, bracht de voertuigen niet snel genoeg tot stilstand. Die was namelijk ingesteld op stilstaande obstakels, niet op rijdende collega’s.
Hét grote obstakel op de weg naar autonoom rijden is veiligheid. Daarom richt het meeste onderzoek zich op de betrouwbaarheid. Bastiaan Krosse van TNO weet daar als projectmanager van de afdeling ‘vehicle safety’ veel van: ‘Er zijn Europese organisaties bezig met bedenken hoe je auto’s kunt gaan certificeren voor de weg. Ze formuleren waar de auto tegen moet kunnen en bij welke scenario’s de inzittenden er nog zelf uit kunnen kruipen. Dan kun je gaan testen. Wat je moet doen, is heel veel kilometers maken. ‘
Mensen zullen pas in een volautomatische auto durven stappen als die geen rare dingen doet. Krosse: ‘We verwachten van een robot veel meer. Als hij het maar iets beter doet dan een mens, dan is hij al nuttig. Maar als een robot iemand doodrijdt, dan vinden we dat veel erger dan wanneer een dronken chauffeur dat doet. ‘
Ergens is zulk wantrouwen gek, vindt hij: ‘We zijn vaak bang voor iets dat we elders al normaal vinden. We stappen wel allemaal in een vliegtuig dat de grootste deel van de tijd op de automatische piloot vliegt. ‘ Tests van producenten laten alvast zien dat mensen heel snel wennen aan een auto die het sturen uit handen neemt.
Automatiseringsverslaving
Het voorbeeld van de automatische piloot in vliegtuigen illustreert nog een interessant probleem voor de toekomst. De Amerikaanse luchtvaartautoriteit FAA waarschuwde onlangs dat piloten langzaam maar zeker vergeten hoe ze moeten vliegen. Ze vertrouwen zo veel op de boordcomputer, dat ze zelf onvoldoende ervaring hebben als het erop aankomt. Een voormalig piloot en FAA-official had het zelfs over ‘automatiseringsverslaving’. Stromen onze wegen straks vol met onervaren chauffeurs? En is dat erg?
Het is niet het enige futuristische probleem dat robotauto’s met zich meebrengen. Wat nu als je achteroverleunt op de snelweg, helemaal vertrouwend op de software… en iemand heeft je auto gehackt? Krosse: ‘Gelukkig zijn we ook bezig met cybersecurity. Zulke gevaren zijn niet alleen een risico, maar ook een markt. Het is gewoon iets dat je moet oplossen. ‘
De bestuurder moet in ieder geval altijd kunnen ingrijpen. Nieuwe auto’s zoals de Prius komen de fabriek uit met een koppelsensor in het stuur. Daarmee kan de auto voelen wanneer de mens weer de macht grijpt.
In de autowerkplaats van de TU Eindhoven staat een autonome robot in aanbouw. Delen van het chassis van koolstofvezel liggen erom heen, maar het frame en de banden zijn onmiskenbaar: een Formule1-auto. Over twee jaar moet hij helemaal klaar zijn en autonoom rondjes over het circuit kunnen racen. ‘Het is een proof of concept, ‘ vertelt student Albert Maas. ‘Op een circuit is het veel makkelijker om auto’s zelfstandig te laten rijden. Er zijn geen kruispunten, geen stoplichten en geen voetgangers. ‘
De ingenieurs in de Formula Student – een race competitie voor aanstaande ingenieurs – hebben serieuze doelen. Over drie jaar moet de racewagen niet alleen klaar zijn en rijden op bio-ethanol – hij moet ook de echte Formule1-coureurs verslaan, soeverein én geheel autonoom. Behoorlijk ambitieus, geeft Maas toe. ‘Absoluut. Maar ja: durf te dromen. ‘
Box: Wegen vol lege auto’s
Willen we dat eigenlijk wel, zelfsturende auto’s? Lambèr Royakkers, universitair hoofddocent Ethiek en Techniek aan de TU Eindhoven, twijfelt daar niet aan: “Je krijgt er veel vrijheid voor terug. Je kunt naar een feest gaan en meer biertjes drinken, want de auto rijdt je naar huis.” De extra veiligheid zal het uiteindelijk winnen van onze angst voor robots: “Ik verwacht dat de techniek over tien tot vijftien jaar zo goed is, dat de politiek het autonoom rijden zal willen toelaten. Het zal zeker een keer gebeuren dat een automatische auto een kind zal doodrijden, maar statistisch zullen ze minder ongelukken veroorzaken dan mensen.”
Zal de overheid autonoom rijden dan ook verplichten, net als de autogordel? “Om het aantal verkeersdoden te verminderen, zal de EU op termijn verplicht stellen dat auto’s zelf afstand houden en remmen voor voorliggers. Misschien is het daarna niet meer gek als we niet zelf meer mogen rijden. Wil het systeem echt goed functioneren, dan moet je zorgen dat er geen mens meer aan te pas komt. Maar dan zijn we zeker twintig jaar verder. De auto’s moeten zich eerst bewijzen.”
Als auto’s zichzelf gaan besturen, wie is er dan eigenlijk schuldig bij een ongeluk? “Nieuwere auto’s hebben al een ‘black box’, het eCall-systeem. Daarmee kun je goed achterhalen of de auto het ongeluk veroorzaakte, of bijvoorbeeld haperende stoplichten. De politiek zou het moeten aandurven om juridisch vast te stellen wat de auto moet kunnen. Dan ligt de verantwoordelijkheid voor de gevolgen niet meer bij de producenten en kunnen zij aan de slag.”
De verwachting dat autonoom rijden zal zorgen voor minder files en minder milieubelasting, vindt Royakkers ’totale onzin’: “Een autonome auto staat niet van negen tot vijf op één plek. Tijdens je werk kun je hem op weg sturen om bijvoorbeeld de kinderen naar hun sportclub te brengen. Zo komt er juist meer verkeer! Ik denk dat vijftig procent van de ritten lege auto’s zullen zijn.”