Modulární autonomní vozidla nabízejí v praxi mnoho užitečných možností. Jejich hlavními přednostmi jsou vysoká flexibilita a úspora provozních nákladů. Nejčastěji se uplatňují ve smart city dopravě a v průmyslových areálech.
Plné nasazení těchto vozidel ale naráží na několik překážek – patří mezi ně nízká spolehlivost některých technických prvků (například HD map nebo stabilního internetového připojení), vysoké náklady na vývoj a stavbu pilotních projektů, potřeba odolných a spolehlivých spojovacích systémů pro propojení modulů s podvozkem a také absence jasného legislativního rámce.
Modulární vozidlo je vozidlo, které se skládá z více vzájemně zaměnitelných či specializovaných modulů se specifickými funkcemi (modul tedy může být určen pro přepravu lidí, elektroniky, potravin atp.)
Modulární vozidlo se tak skládá z fixní pojízdné části (podvozek, motor), která je pro provoz nutná, a modulu, který je vyměnitelný za jiný.
Autonomní vozidlo pak znamená, že díky pokročilým technologiím (lidary, kamerové systémy, 5G síť, neuronové sítě) je schopné běžného provozu bez řidiče.
Proč je výhodné tyto dvě věci spojit dohromady a vytvořit modulární autonomní vozidlo? To se dozvíte dále v našem článku!
Mezi obecné výhody uvedení modulárních autonomních vozidel do provozu patří:
- • Flexibilita a přizpůsobivost: Možnost rychlé změny konfigurace vozidla podle potřeb.
- • Úspora nákladů: Sdílení modulů mezi různými typy vozidel snižuje náklady na vývoj a výrobu.
- • Efektivita výroby: Zjednodušení výrobního procesu díky použití standardizovaných modulů.
- • Snadná údržba a opravy: Modulární konstrukce usnadňuje výměnu vadných dílů.

Čtěte také! Rizika a přínosy autonomní mobility
Pro modulární autonomní vozidla existuje široká škála využití. Níže uvádíme pouze několik nejdůležitějších případů:
- • Smart city doprava – sdílená přeprava, pop-up linky v době špičky
- • Poslední míle v logistice – modul s dronem, nebo pojízdné výdejní místo
- • Průmyslové areály – automatizovaná přeprava nákladů mezi sklady
- • Zdravotnická pomoc – mobilní laboratoře, nouzová přeprava vakcín nebo krve
Ještě než zabrouzdáme do stručné historie modulárních autonomních vozidel, je potřeba zmínit možné úrovně autonomie vozidla.
Existuje 6 úrovní autonomie vozidla:
- 0. Žádná automatizace
- 1. Podpora řidiče (funkcionality typu tempomat nebo nouzového brzdění)
- 2. Částečná automatizace (funkcionality typu parkovací asistent)
- 3. Podmíněná automatizace (na určitých úsecích, jako je např. dálnice, je vozidlo schopné plně autonomního provozu)
- 4. Vysoká automatizace (vozidlo je schopné plně autonomního provozu, ale je vybaveno pedály, volantem a dalšími řídicími prvky; v nestandardních situacích může řidiče vyzvat k převzetí řízení, pokud tak řidič neučiní, vozidlo zastaví)
- 5. Úplná automatizace

Už ve 20. letech minulého století se objevily první pokusy o konstrukci radiově řízených vozidel na dálku. Z hlediska dnešní klasifikace autonomního řízení ale šlo stále o úroveň 0. Skutečně vážné snahy o vývoj plně autonomních vozidel řízených počítačem na základě vizuálního vnímání se objevily až v 80. letech, kdy šlo spíše o zkoumání možností automatizace řízení. K samotnému rozvoji této technologie došlo až na počátku nového tisíciletí.
Téměř každé nové vozidlo dnes disponuje alespoň základními prvky automatizace, jako jsou např. tempomat či nouzové brzdění. Dosáhnout první úrovně automatizace tak není problém. Luxusní modely aut, jako je např. nová Audi A8, zvládají dokonce úroveň třetí.
Spíše než v technickém vývoji zaostáváme ve vývoji legislativním a logistickém. Přechod od třetí ke čtvrté fázi už z technického hlediska také nebude působit zvláštní obtíže. Pilotní projekty firem Waymo nebo Cruise už existují, ale opět bude ještě roky trvat, než se vytvoří fyzická a legislativní infrastruktura pro uvedení vysoce automatizovaných nebo dokonce plně automatizovaných vozidel do běžného provozu.
Jak fungují autonomní vozidla 4. a 5. úrovně?
Zde přinášíme bodový popis, jak funguje provoz autonomních vozidel v praxi:
- ➡️ Senzory (lidar – laserové radary, radar, kamery, GPS, ultrazvuk – nablízko např. při parkování) detekují okolí (auta, pruhy, chodce, značky).
- ➡️Počítačové vidění klasifikuje objekty a určuje jejich polohu.
- ➡️ AI predikuje jejich chování (např. „chodec se rozběhne“).
- ➡️ Plánovací algoritmus určí trajektorii a akci (např. zpomal).
- ➡️ Řídicí jednotka vydá příkazy brzdám, volantu a pohonu.
- ➡️ Systém průběžně aktualizuje plán každých pár milisekund.
Zde se můžete podívat na praktickou ukázku:

Nejen auta mohou být autonomní!
Když se řekne autonomní vozidlo, většina lidí si představí auto bez řidiče. Plně vyspělá verze takového vozu je zatím spíše vizí budoucnosti, nicméně jiné typy autonomních strojů, například drony nebo ponorky, se už přitom běžně využívají – často v armádě.
To jen dokazuje, že technické provedení není tou největší překážkou. Skutečnou výzvou je zajistit všechny ostatní podmínky, aby byl plošný provoz těchto vozidel bezpečný a spolehlivý. Podívejme se nyní na hlavní výzvy a překážky uvedení autonomních vozidel do běžného provozu.
Pro spuštění plně automatizovaných vozidel do provozu je třeba zajistit dobrou logistiku, aby se netvořily zbytečné zácpy nebo nedocházelo k haváriím (tak jako na videu níže).
To samo o sobě nezní příliš komplikovaně, ale jedná se o velmi komplexní matematický problém.
V zásadě je totiž potřeba, aby všechna auta mezi sebou navzájem komunikovala a v reálném čase takto získané informace vyhodnocovala a přizpůsobovala jim svou jízdu. K tomu jsou zapotřebí komplexní prediktivní algoritmy, ale ani pro dnešní superpočítače se nejedná o snadno řešitelnou úlohu.
Tento problém by navždy vyřešil příchod kvantových počítačů, ale samotný jejich vývoj představuje pravděpodobně ještě větší oříšek, než je vývoj autonomních vozidel.
Pro plynulý provoz autonomních vozidel a jejich komunikaci jak mezi sebou navzájem, tak s infrastrukturou, cloudem a okolím (tzv. komunikace V2X, vehicle to everything) je potřeba, aby vozidlo bylo neustále připojené na internet, disponovalo bezchybnou HD navigací, v níž jsou uvedeny všechny potřebné údaje o terénu, a mělo funkční lidarové a radarové systémy.
Stabilní připojení k internetu
Rychlý internet s příchodem 5G sítí není v tomto ohledu problém, ale výpadek proudu, jako nedávný blackout v Čechách, může operátory přinutit – byť jen na chvíli – přepnout uživatele sítí 5G na 4G. To by na plynulost provozu a komunikace mezi vozidly mohlo mít zásadní negativní dopad.
Bezchybné HD mapy
Ani pravidelně aktualizované a zcela bezchybné mapy ještě nejsou úplně samozřejmostí. A opět: jen krátký výpadek systému by mohl vést ke zničujícím katastrofám.
Bezchybná technika
Kamerové, lidarové a radarové systémy nejsou ještě zcela spolehlivé. Při špatném počasí (mlha, silné slunce proti kameře) nelze zaručit, že budou fungovat správně.
Obecně řečeno platí, že technické řešení problémů spojených s funkčností autonomních vozidel už docela „umíme“. Větší problém je zajistit, že vše bude fungovat i v nestandardních podmínkách typu blackout, hackerský útok nebo špatné počasí. Takové nestandardní podmínky totiž nikdy nemůžeme vyloučit z úvahy.

Cena konstrukce jednoho autonomního vozidla se pohybuje ve vysokých desítkách až stovkách tisíc dolarů. Pilotní projekty robotaxi od společnosti Waymo a dalších tak při těchto částkách nemůžou být ve srovnání s alternativními rychlými a kvalitními taxislužbami jako Uber nebo Bolt ziskové. Zákazníci přitom nebudou ochotni platit o moc více při svezení se autonomním taxíkem než tím klasickým, protože jim to nepřináší žádnou přidanou hodnotu.
Aby bylo možné plně automatizovaná vozidla nasadit do provozu hned teď, musel by se jedním krokem zakázat provoz všech klasických aut s řidičem – a na to by žádná rozumná vláda ani veřejnost nepřistoupila.
Otázka spuštění autonomních vozidel není jen technická, ale i filozofická
Kromě technických rozměrů spuštění plošného provozu autonomních vozidel je třeba myslet na to, že součástí provozu jsou i již zmiňované nestandardní situace. Například nám dítě vběhne pod kola nebo auto před námi znenadání zastaví a je jasné, že my nestihneme včas zabrzdit. Pak máme zlomek vteřiny na to, nějak zareagovat.
Morální algoritmus
Jako lidé máme to štěstí (?), že naše instinkty a intuice řeší podobné situace za nás. Roboti tyto vlastnosti přirozeně nemají. Proto my lidé musíme složitě přemýšlet nad tím, jak do nich intuici „zabudovat“.
Princip dvojího účinku
V této souvislosti se často zmiňuje tzv. problém dvojího účinku – situace, kdy jednání s dobrým úmyslem má zároveň předvídatelný negativní následek. Představme si, že dítě vběhne do cesty autonomnímu autu na úzkém mostě. Vůz má jen dvě možnosti: pokračovat rovně a dítě srazit, nebo uhnout, spadnout z mostu a ohrozit životy pasažérů. Jak má v takové situaci algoritmus vozu rozhodnout?

Aby modularita vozidel mohla efektivně a bezpečně fungovat, musí být pro jejich konstrukci použity bezpečné spojovací mechanismy (které spojí jízdní část s modulem). Přitom má-li být vozidlo skutečně autonomní, musí být schopné bezchybně rozeznat, že spojení proběhlo úspěšně a že se po cestě nic nepokazí.
Stejně jako u jiných převratných a složitých technologií, ani autonomní vozidla nelze jednoduše zařadit do běžného provozu, dokud nebudou vyřešeny všechny legislativní otázky. Klíčová je například odpovědnost za nehodu nebo jiné neštěstí. Nutné je také vyvinout spolehlivé systémy, které zabrání tomu, aby kyberútok či výpadek proudu vyvolaly dopravní kolaps.
Z legislativního pohledu je to běh na velmi dlouhou trať – po které nás zatím žádný autonomní vůz svézt nedokáže.