V ulicích hlavního města letos v září meziročně přibylo automobilů. Zatímco během tohoto období Technická správa komunikací (TSK) na vybraných komunikacích spočetla zhruba 655 300 aut denně. V loňském roce to bylo asi 643 300 aut. Naopak oproti září 2019, tedy ještě před pandemií Covidu-19, jezdí nyní metropolí o 0,3 procenta aut méně. Mezi nejvytíženější silnice patří tunely v Blance, ulice Průmyslová, Chodovská či Bohdalecká.

Vyplývá to z údajů TSK, dostala k dispozici agentura ČTK. TSK sbírala data vždy v 36. týdnu roku. Největší úbytek aut byl zaznamenán při lockdownech např. loni na jaře nebo letos v zimě, kdy vláda zakázala cestovat mezi okresy.

Přestože celkově aut meziročně přibylo, neplatí to na všech komunikacích. Oproti loňskému září letos projede méně aut např. Žitnou ulicí, kde klesl z loňských 26 100 na letošních 25 200 aut. To samé se týká Komořanské, Kbelské nebo Horňátecké a Bohdalecké.

Naopak počet aut se výrazněji zvýšil ve třech tunelech Blanky. Zatímco loni Brusnickým tunelem projelo denně 86 500 aut, letos to bylo 92 500 vozidel. V případě Dejvického tunelu jde o nárůst z 92 000 na 97 100 aut a v Bubenečském tunelu z loňských 80 400 na letošních 87 300 aut.

V tunelovém komplexu letos projelo více aut dokonce i v porovnání s dobou před pandemií. O více než tisícovku aut denně vzrostl jejich počet také v ulici U Výstaviště, kde silničáři zaznamenali mírný nárůst i oproti roku 2019.

Ve srovnání letošního roku s dobou před covidem ubylo nejvíce aut na Evropské ulici. V září 2019 tady silničáři napočítali 17 100 aut denně a letos to bylo 12 700, tedy o 25,7 procenta méně. O více než deset procent ubylo aut rovněž v Žitné a na Průmyslové. „U Evropské to zřejmě souvisí s utlumenou leteckou dopravou, kdy na letiště jezdí výrazně méně lidí. V případě ostatních ulic to ale může souviset s opravami, což je případ třeba Žitné, které se zřejmě řidiči vyhýbají kvůli rekonstrukci na Karlově náměstí,“ řekla mluvčí TSK Barbora Lišková.

Doprava klesla loni v březnu po zavedení opatřeních proti pandemii zhruba o pět procent. Nejvyšší pokles byl zaznamenán na Evropské ulici, po které projelo denně o zhruba čtyři tisícovky aut méně. Automobilů ubylo víc v centru města než na okraji. Do stavu téměř shodného s dobou před pandemií se míra dopravy ve všední dny vrátila loni v květnu. Úbytek cestujících zaznamenala rovněž MHD, kde ubylo nejvíc lidí v metru.

Současné limity emisí pro osobní vozy se spalovacími motory v Evropské unii jsou podle výrobců přísné. A měly by být ještě přísnější. Dá se s tím vůbec něco dělat?

Podle pravidel EU by průměrný osobní automobilky měl vypouštět do vzduchu pouze 95 gramů CO2 na ujetý kilometr (může i více, ale výrobci budou platit citelné penále). Říkáme “průměrný vůz”, protože se o takzvaný flotilový průměr, který se vypočítává zpětně na základě veškerých zaregistrovaných vozů konkrétního výrobce v zemích Evropské unie. Do výpočtu se na základě speciálního matematického vzorce promítá nejen spotřeba, ale i hmotnost vozidla.

Emise CO2 přímo odpovídají spotřebě vozu a v dohledné době to jinak nebude. Zatím neexistuje žádný systém na zachycování CO2 ze spalin motoru a nezdá se, že by se to v dohledné době mohlo změnit. Technických a praktických problémů je příliš. Nabízí se otázka, proč i evropské orgány či národní vlády raději než o emisích skleníkových plynů nehovoří ke svým občanům o limitech spotřeby – na té záleží každému – ale tu nechejme stranou a přejděme k základním číslům.

Emise 95 gramů CO2 na kilometr odpovídají spotřebě zhruba 3,7 litru paliva na 100 kilometrů u dieselového motoru a zhruba 4 l/100 km u motoru benzínového. (Tady mimochodem nezáleží na metodice měření spotřeby protože pokud auta spálí paliva více, nemohou požadavky splnit, protože se z něj uvolní více CO2.) Už to je velmi nízký limit, jak se může vyvíjet dále?

Jak jsme na emovio.cz psali, na veřejnosti unikl návrh Evropké komise, podle kterého byse se emise CO2  měly během příštích let snížit ze současných až 30 mg/km. Spotřeba paliva by se totiž v takovém případě musela pohybovat kolem 1,2 litru nafty na 100 km nebo 1,4 litru benzinu na 100 km. V takovém případě by velkou část nabídky nutně musely tvořit elektromobily, které mají podle metodiky nulové emise oxidu uhličitého.

Ale ani ty zbylé vozy se spalovacími motory nebudou moci mít vysokou spotřebu. Jak daleko vlastně ještě výrobci mohou zajít?

Benzín à la diesel

Z technického hlediska navíc existuje celá řada způsobů, jak účinnost motorů nadále vylepšit. Jeden takový „skok“ v efektivitě se právě děje. Měly by ji představovat pohonné jednotky s takzvanou technologií HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition, česky se překládá jako „vznětové spalování homogenní směsi“). V těchto motorech se má spalovat benzin, v principu jde ovšem o „diesel“. O zážeh paliva se v HCCI motorech nemá starat zapalovací svíčka; palivo se má pod tlakem samo vznítit stejně jako v naftovém motoru.

Jde samozřejmě především o úsporu paliva. Díky vznětovému principu spalování by motor měl být schopen využít velmi chudou směs paliva se vzduchem. Jednoduše řečeno, ve válci je palivo promícháno se vzduchem tak dobře, že ho k vytvoření stejného výkonu stačí méně. Japonská automobilka Mazda, která zřejmě bude první, kdo tento typ začne prodávat, slibuje snížení o dramatických 20 až 30 procent oproti jejímu dnešnímu úspornému dieselu Skyactive-G. A o 35 až 45 procent oproti motorům Mazda z roku 2008.

První modely s motory Skyactiv-x přichází na trh v roce 2021 (foto Mazda)
První modely s motory Skyactiv-x přichází na trh v roce 2021 (foto Mazda)

V praxi vypadá takový záměna možná jednoduše, ale ve skutečnosti to tak ani zdaleka není. I proto si na praktické realizaci této myšlenky i v nedávné minulosti celá řada velkých firem vylámala zuby. Japonská automobilka dokázala projít problémy špatného běhu motorů při jiných než optimálních otáčkách, a vlastně postavila jakýsi „hybrid“, kombinaci vznětového principu a klasického zapalování svíčkami. (Poznámka bokem: Protože marketing miluje odborně znějící názvy a zkratky, Mazda to celé nazvala SPCCI – Spark Controlled Compression Ignition, tedy doslova „jiskrou řízené zapalování směsi“. Což vlastně neříká nic, ale zní to dobře.)

V podstatě jde ovšem o to, že motor, respektive jeho řídicí jednotka, na základě otáček a zatížení tedy bude volit mezi zážehovým a vznětovým principem. Přechod mezi oběma režimy by přitom samozřejmě měl být co nejhladší, aby motor pracoval co nejefektivněji (a řidič nic nepoznal). Motory jsou tak kompresory, ne turbodmychadly, aby nedocházelo k prodlevám při přechodu z jednoho režimu do druhého.

Protože motor je snad poměrně blízko výrobě, s auty vybavenými těmito motory už se svezli také první novináři. Podle nich je dojem z něj přesně takový, jaký by si všichni milovníci silných aut asi představovali: rozdíl není poznat.

Mazda bude patrně první, ale nepochybně nebude jediná. Stejný princip údajně využívá Mercedes ve svých motorech ve Formuli 1, totéž dělá Ferrari a je nasnadě, že konkurence v podobě Renaultu a Hondy musí pracovat na tomtéž. Novinka by tedy mohla pomoci plnit limity ještě v blízké budoucnosti. Ale jak dlouho to bude stačit?

Hon na procenta

Samozřejmě samotné spalování není to jediné, co se dá vylepšit. Například jen použití novějších syntetických olejů s přesně nadávkovanými přísadami prvků, které by laik v oleji nehledal (například molybdenu), může podle výrobců zvyšovat celkovou účinnost pohonu vozidla i o více než 0,5 procenta.

V praxi může jedno půlprocento k druhému znamenat poměrně veliký rozdíl, jak nasvědčuje i vývoj posledních desetiletí. Celková energetická účinnost spalovacích motorů u řady vozů na konci minulého století byla kolem 20–25 procent. K pohonu vozu tedy nakonec sloužila pouze pětina až čtvrtina energie, kterou je možné získat spálením daného množství paliva. V takovém případě by už samotná změna maziv de facto zvýšila účinnost takového motoru zhruba o dvacetinu: tedy jako kdyby váš motor měl 105 kW místo 100 kW. To neohromí, ale potěší.

Podobných opatření (včetně rozšíření turbo-dmychadel, systémů start-stop atd.) výrobci v poslední době uskutečnili řadu. Ve výsledku se tak podařilo účinnost moderních motorů poměrně výrazně zvýšit a dnes se udává, že u řady vozidel přesahuje 35 procent a v případě těch nejnovějších se dostává na hodnoty kolem 40 procent. Jak dosvědčuje příklad Mazdy, trend může ještě minimálně nějakou dobu pokračovat. Optimistické hlasy v průmyslu říkají, že výhledově (tedy možná zhruba do roku 2030) bychom se mohli dostat na hodnoty kolem 50 procent.

Stačí to?

Může takové auto ale splnit evropské normy stejného roku? S přimhouřením alespoň jednoho oka můžeme říci, že spálením jednoho kilogramu paliva lze získat při stoprocentní účinnosti kolem 10 kilowatthodin (kWh) energie. Při přepočtu na litr je to tedy někde mezi 7 až 8 kWh. Pro jednoduchost v tomto velmi přibližném výpočtu pomineme rozdíly mezi benzínem a naftou a výsledek je trochu „neostrý“. My ovšem naštěstí auta podle nových standardů stavět nemusíme, tak nám snad bude odpuštěno.

Co to v praxi znamená? Zatím pouze hypotetický motor s 50procentní účinností by tedy z jednoho litru paliva měl vyrobit maximálně 4 kWh. Jak daleko na to auto dojede, ptáte se? To lze snadno ilustrovat. U většiny vozů se spotřeba v kilowatthodinách neudává, ale existuje jedna výjimka: elektromobily.

V jejich případě se totiž v kilowatthodinách udává objem jejich „nádrže“, tedy baterie. A z provozních dat vyplývá, že spotřeba elektromobilů současných generací s rekuperací energie při brzdění se pohybuje kolem 17–20 kWh na 100 kilometrů. Ztráty u elektromobilů jsou velmi malé. Ani ten nejúčinnější systém pohonu, který dnes na silnicích je, na čtyři kilowatthodiny neujede více než zhruba dvacet kilometrů.

Ještě jinak řečeno, vůz, který využije celou polovinu energie paliva opravdu ke svému pohonu, by se asi v reálném provozu mohl dostat na spotřebu někde kolem čtyř litrů na sto kilometrů. Ale pokud by měl dosáhnout reálné spotřeby kolem tří litrů, musela by se účinnost motoru zvýšit poměrně vysoko nad 60 procent. Ovšem kde brát?

Za hranicí možností?

Nějaké další možnosti se nabízejí, ale jejich potenciál není neomezený. Ostatně ani velké velké stacionární systémy (generátory, ale i lodní motory) dnes nedosahují o mnoho lepší účinnosti než kolem 50 procent.

Největší ztrátovou složkou je teplo, které odchází spolu s výfukovými plyny. Přesné hodnoty se mohou lišit, ovšem zhruba platí, že u zážehových motorů takto odchází asi 40 % a u vznětových okolo 30 % celkové tepelné energie. Je tedy jen logické, že konstruktéři se snaží o využití tohoto tepla pro zvýšení celkové účinnosti přeměny energie paliva na „užitečnou práci“.

Ne že by teplo vznikající ve spalovacích motorech nemělo žádné využití (zahřívání prokřehlých cestujících je užitečné). Konstruktéři ovšem sní o něčem zásadnějším. Například nějakém systému přeměny odpadního tepla na elektrickou energii, využitelnou buď pro provoz pomocných zařízení motoru, nebo přímo k přídavnému pohonu klikového hřídele.

Již desetiletí se spekuluje o možném využití tzv. termoelektrického jevu. Což je jednoduše přímá přeměna rozdílu teplot na elektrické napětí a naopak. Nemá smysl zabíhat do detailů, protože tento jev je sice dobře popsaný, ale k jeho praktickému použití máme daleko. Účinnost známých materiálů se pohybuje v nejlepším případě pouze v jednotkách procent. Navíc jde většinou o materiály poměrně exotické a drahé.

Pokud se to změní, půjde nejspíše o zajímavé řešení. V principu by podobné zařízení mělo být jednoduché a nijak nesnižovat tepelnou činnost samotného motoru. Každý watt navíc je tedy „čistý zisk“. 

Tudy ne

Ale nasezení takové technologie v časovém horizontu tohoto desetiletí je čirou utopií. Jinak řečeno, ani optimisté v tuto chvíli nevidí způsob, jak pouze s pomocí dlouho ověřené a známé technologie spalovacích motorů dosáhnout vytyčených cílů. (Které se sice mohou ještě měnit v roce 2023 na základě průběžného vyhodnocení, ale to je samozřejmě jen částečná útěcha.) Velké instituce i podniky bývají z podstaty konzervativní a nejistoty se bojí.

Na druhou stranu musíme ihned upozornit, že technologické možnosti, jak těchto cílů dosáhnout, jsou k dispozici již dnes. Jen nejsou zdaleka tak vyspělé jako klasické vozy se spalovacími motory. Zdá se nepochybné, že výrobci – minimálně pro evropský trh – k nim přesto budou muset ve zvýšené míře sahat.

Připomínáme totiž znovu, že tyto normy nemusí plnit všechny vyráběné vozy. Ale jak je evidentní, vozy pouze spalovacími motory ho téměř určitě plnit nemohou. Dnes je jasně nejefektivnějším způsobem, jak si průměr srazit, je prodej čistých elektromobilů, které přímo žádný CO2 nevypouštějí. To se může změnit.

Od roku 2025 by snad měli výrobci deklarovat CO2 emise nově prodávaných vozů se započtením celého životního cyklu paliva. Má se tedy mimo jiné počítat, kolik oxidu uhličitého vypouštějící elektrárny pro daný typ vozidla podle složení energetické výroby v tom daném státě. A v tu chvíli se elektromobily už tak výhodnými zdaleka nejeví.

Unijní průměr je velmi zhruba kolem 400 gramů CO2 na kilowatthodinu spotřebovanou v síti. Na jednu kWh dnešní automobily ujedou pět až šest kilometrů, což znamená, že jejich spotřeba se pohybuje kolem 60 gramů CO2 na kilometr. V celé řadě zemí – včetně třeba Německa – jsou hodnoty ještě výrazně nepříznivější a elektromobily by byly velmi „špinavé“. Debata kolem přechodu k čistší automobilové dopravě bude nepochybně ještě bouřlivá.

Prodej aut na hybridní pohon kombinující spalovací motor a elektromotor se za pět měsíců roku meziročně zvýšil o 123 procent na 8 632 vozů. Naopak odbyt elektromobilů o 14 procent poklesl na 988 vozidel. Vozy s elektrickým pohonem tak tvořily již téměř 11 procent celkového trhu nových osobních aut. Vyplývá to z aktuálních údajů Svazu dovozců automobilů, které zveřejnila agentura ČTK.

Zájem o tzv. full hybridy, které se dobíjí jízdou, se zvýšil o 92 procent na 5 880 vozů. Prodej plug-in hybridů, které čerpají elektřinu ze zásuvky, stoupl o 178 procent na 1 721 vozidel. Nejprodávanější hybridní značkou byla nadále Toyota s 1 994 vozy, druhá Škoda Auto prodala 1 061 hybridů a třetí Ford 1 027 vozů.

„O hybridní vozy je v současnosti enormní zájem. Potvrzují to naši prodejci, kteří v květnu uzavřeli rekordních 1 626 zákaznických objednávek, z toho více než dvě pětiny tvořily hybridní pohony. Na rozdíl od některých konkurentů se v tuto chvíli nepotýkáme s přerušováním výroby a zároveň máme dostatek skladových vozů, takže auta jsou zákazníkům rychle k dispozici,“ řekl ředitel Toyota a Lexus ČR Martin Peleška.

Nejvíce elektromobilů prodala domácí Škoda s odbytem 361 vozů. Z toho 297 prodaných aut tvořil nový model Enyaq, který se k prvním zákazníkům dostal až na konci dubna. Následuje Volkswagen, který prodal 135 aut, a třetí je Hyundai s 95 prodanými elektrickými vozy.

Celkový prodej aut se letos od ledna do konce května meziročně zvýšil o 21,5 procenta na 90 244 vozů. Bylo to ale stále o desetinu méně než v roce 2019.

Pojistné škody vzniklé při provozu elektromobilů bývají nižší než při provozu podobných vozů se spalovacími motory. V případě škod na zdraví není situace tak příznivá. 

Americká organizace IIHS (Insurance Institute for Highway Safety) vydala na konci roku svou již druhou zprávu o elektromobilitě z pohledu pojišťoven (zde v PDF). Studie se zaměřuje na elektrické a konvenční verze devíti modelů z let 2011 až 2019. Má tedy dvakrát větší vzorek než předchozí studie provedená v roce 2017. Zařazeny jsou pouze ty vozy, které mají svůj protějšek se spalovacím motorem, a ve výčtu tak například chybí vozy Tesla. 

Analyzuje nároky na odškodnění za kolize, odpovědnost za škody na majetku a zranění. Z aktuálních údajů vyplývá, že míra pojistných událostí týkajících se zranění řidičů a spolujezdců elektrických vozidel byla v letech 2011-19 o více než 40 % nižší než u totožných konvenčních modelů. Tento výsledek je podobný dřívější studii HLDI týkající se hybridních vozidel. 

Proč by to tak mohlo být? Autoři studie se snažili část možných vlivů (najeté kilometry například) zohlednit, všechny možné vlivy (stáří řidičů například) ovšem neočistili. Na pohled jsou ovšem mezi oběma skupinami obou vozů překvapivé rozdíly v počtu nahlášených pojistných událostí. Ve sledované skupině měly elektromobily nehody o něco dražší (rozdíl se však snižuje), mají jich ovšem výrazně méně.

Srovnání relativního rozdílu v základních charakteristikách nahlášených pojistných událostí mezi elektromobily a vozy se spalovacínm motorem podle staistik organizace IIHS. Vlevo je jednoduše počet nahlášených událostí, který je u elektromobilů nižší. Uprostřed je výše nahlášených škod, který je u elektromobilů spíše vyšší, byť se rozdíl v čase postupně snižuje. A vpravo je pak v podstatě "součet" obou těchto údajů, který ukazuje celkovou výši škod mezi oběma skupinami. (kredit IIHS)
Srovnání relativního rozdílu v základních charakteristikách nahlášených pojistných událostí mezi elektromobily a vozy se spalovacínm motorem podle staistik organizace IIHS. Vlevo je jednoduše počet nahlášených událostí, který je u elektromobilů nižší. Uprostřed je výše nahlášených škod, který je u elektromobilů spíše vyšší, byť se rozdíl v čase postupně snižuje. A vpravo je pak v podstatě “součet” obou těchto údajů, který ukazuje celkovou výši škod mezi oběma skupinami. (kredit IIHS)

Jedním možným vysvětlením je, že vozy mají trochu lepší jízdní vlastnosti díky nižšímu těžišti. Navíc mohou mít větší deformační zóny, protože mají menší počet dílů a v autě je více “prázdného místa”. Na druhou stranu, díky bateriím jsou elektrická vozidla obvykle podstatně těžší než jejich konvenční protějšky. Například rozdíl mezi elektrickou verzí Volva XC40 (Recharge) a nejlehčí verzí s klasickým motorem je přes čtvrt tuny (1812 kg vs 1574 kg pohotovostní hmotnosti). Proč by ovšem s těžšími vozy měli mít řidiči méně srážek?

Malou záhadou je i rozdíl v typu srážek. V těchto datech byl u elektrických vozů znatelně nižší poměr čelních srážek ze všech zaznamenaných nehod: 45 procent vs. 51 procent u konvenčních vozů. A naopak elektromobily měly častěji “šrámy” na zadní části vozu (ve 32 % případů místo 27 %). Pro to na pohled není vůbec žádný dobrý důvod. Samozřejmě, může se jednat o náhodu, která v dalších datech zmizí. 

Jak je to v Česku

Na českém trhu podobná analýza k dispozici není. Ale něco nasvědčuje fakt, že cena povinného ručení u elektromobilů je i u nás oproti vozidlům s klasickým pohonem alespoň zatím citelně nižší. 

„Zatímco například pro majitele elektromobilu BMW i3 o výkonu 125 kW vychází cena povinného ručení u jedné z pojišťoven na 1 400 korun, vlastník stejně výkonného BMW 320 se spalovacím motorem o zdvihovém objemu 1995 ccm si musí připravit 4 200 korun. Majitele elektromobilu tedy vyjde v tomto případě povinné ručení přibližně o dvě třetiny levněji,“ uvedl před časem analytik portálu ePojisteni.cz Ladislav Gruber. 

Tři čtvrtiny majitelů elektromobilů zaplatili k počátku roku 2020 do tří tisíc korun. Nejlevnější povinné ručení automobilu s elektrickým pohonem aktuálně vyjde na zhruba 1200 korun ročně. 

Elektromobily stále tvoří jen zlomek českého vozového parku a většina pojišťoven nemá speciální kategorii pro vozidla s alternativním pohonem. Tyto vozy obvykle zařazují do nejnižší kubatury a výsledná cena povinného ručení je tudíž velmi nízká. Pokud má pojišťovna speciální sazbu pro elektromobily, cena je často ještě výhodnější než u nejnižší kubatury vozidel s klasickým pohonem. 

Do výsledné ceny povinného ručení se samozřejmě promítá také věk, bydliště a bonusy či malusy pojistníka. Stejně jako u běžných vozidel zaplatí za povinné ručení nejvíce mladí řidiči s bydlištěm v Praze, kteří již zavinili dopravní nehodu. Podle statistik ePojisteni.cz je mladých majitelů elektromobilů minimum. „Ze všech uzavřených smluv povinného ručení tvoří pojistníci ve věku do 25 let pouhé jedno procento. Nejsilnější skupinou jsou majitelé elektromobilů ve věku od 35 do 55 let, jichž je 78 %. Poměrně překvapivé je silné zastoupení majitelů ve věku nad 65 let, a to 14 %. Nejstarší pojistník má dokonce 77 let,“ uvedl Gruber. 

Zatímco u povinného ručení majitelé elektromobilů výrazně ušetří, v případě havarijního pojištění je tomu naopak. Do výpočtu ceny havarijního pojištění totiž vstupuje tržní hodnota vozidla, a ta je v případě elektromobilů výrazně vyšší než u vozidel se spalovacími motory.

Kolem nás se každý den odehrává spoustu věcí, o kterých nevíme, a přitom je někdo dělá kvůli nám. Někdo se musí starat o to, abychom měli čím topit, svítit, co jíst… A také, aby se k nám dostali věci, které chceme nebo potřebujeme.

Neustále roste obliba služeb, které takové věci mají doručit až k nám domů. Doprava takového na internetu objednaných počítačů, knížek nebo třeba stavebnic je přitom dlouhý řetězec. Začíná kdesi v minulosti: když byla daná věc vyrobena. Což bylo obvykle ve chvíli, kdy jsme vůbec neměli nic objednáno, ba jsme možná nevěděli, že právě tuhle věc budeme chtít či potřebovat. Pokračuje pak cestou po moři, vzduchem, silnici či železnici přes velké, či doslova obří sklady až k nám.

Nejtěžší a nejnáročnější přitom nebývá cesta přes mořem nebo v letadle z jedné země do druhé. Největší potíže dnes máme v posledním kroku: ve chvíli, kdy (už skoro) náš počítač, knížka či stavebnice jsou v podstatě jen kousíček od nás. Ve chvíli, kdy jim zbývá jen pár posledních kilometrů. Často se tomu říká „poslední míle“, což je samozřejmě překlad z angličtiny, protože kdo jiný by používal takovou podivnou jednotku délky. Dodejme jen pro úplnost, že není vůbec jasné, která míle to vlastně má být: nejspíše to ta míle, která má 1 609,344 metru, ale také by to klidně mohla být míle geografická (1 855,3176 m), nebo třeba námořní (1 853,184 metru)…

Hodiny zbytečné

Ať je to kterákoliv míle, je to míle obtížná. Především ve stále rostoucích městech není takový úkol pro kurýry, kteří ten poslední úsek mají na starosti, nic jednoduchého. Zácpy jsou běžné, parkovat není kde a zákazníci – i ti, kteří se na své věci opravdu těší – nebývají vždy dochvilní. Natož aby byli vždy tam, kde by v danou chvíli měli být. Kurýři tak drtivou většinu svého času stráví něčím než rozvážkou: čekám na zákazníky, hledáním místa na zaparkování…

Poslední míle se tedy mění v problém. Naštěstí nevyřešené problémy jsou zároveň příležitosti zkusit něco nového. V případě by tím něčím novým měli být kurýři robotičtí. V podstatě jde o spojení několika novinek, které už jsou k dispozici nebo se vyvíjí.

Experimentální dodávka EZ-Flex společnosti Renault určená právě pro dopravu na poslední míli
Experimentální dodávka EZ-Flex společnosti Renault určená právě pro dopravu na poslední míli (foto Renault)

Jednou je jednoduchý elektrický pohon s bateriemi, které vystačí na prakticky celodenní pohyb ve městě (cca 200 kilometrů) a přitom neruší a neznečišťuje okolí. Dalším jsou všudypřítomné mobilní telefony, díky kterými můžete přesně sledovat, kde takový kurýr, kdy se k vám blíží a „domluvit“ se s ním na předávce. Nu, a tou poslední novinkou je samozřejmě „samořídící“ auto. To je v současné chvíli největší problém, a nejen technický.

Příkladem může být český prototyp takového robotického kurýra, který připravují společně firmy Bring Auto a Roboauto. Jde vlastně o malé, šikovné elektrické vozítko, které uveze asi tunu nákladu, jen tři metry dlouhé a jen metr široké. (Malá šířka mu pomáhá zaparkovat i na rušné ulici, aniž by zcela blokovalo provoz.)

V České republice dnes samořiditelná auta na silnici nesmějí. A tak zatím jezdí autíčko buď ovládané na dálku, nebo přímo s řidičem za volantem. Ale už jezdí, sbírá zkušenosti a kilometry, aby bylo připravené zkusit vyřešit zapeklitý problém „poslední míle“, jak dostane příležitost.

Česko je vicemistrem světa ve výrobě automobilů na počet obyvatel; před námi je v této statistice jedině Slovensko. Ale nejen to. Česká republika se také stále dere kupředvu ve statistikách počtu vozidel na silnicích.

V letech 2014 až 2018 stoupal počet osobních vozů registrovaných v ČR druhým nejrychlejším tempem v EU, a sice devatenáctiprocentním, jak plyne z aktuálních údajů Eurostatu. Jinými slovy, za pouhé čtyři roky přibyla na českých silnicích pětina osobních vozů. Češi za to vděčí z velké části ekonomické prosperitě a citelnému růstu reálných mezd, k němuž v té době došlo.

Rychleji v daném období přibývala registrovaná osobní auta pouze v jediné zemi EU, a sice v Rumunsku – tempem 31 procent. Rumunsko je ovšem stále i tak zemí s nejnižším počtem osobních vozů v přepočtu na tisíc obyvatel – v roce 2018 jich mělo pouze 332. Česko mělo v roce 2018 hned 540 osobních aut na tiscíc obyvatel (v roce 2020 to bylo 572 na 1 000 ob.). Ve stejném roce bylo premiantem EU Lucembursko, kde bylo 676 vozů na tisíc obyvatel .

Typická ulice evropského velkoměsta
Typická ulice evropského velkoměsta (foto thinkrorbot)

V roce 2016 poprvé v historii ČR připadly na jeden osobní vůz méně než dva obyvatelé země. Stalo se tak teprve jako v jedenácté zemi EU. Od toho roku tak platí, že teoreticky může celé Česko v daný moment cestovat vozem tak, že všichni jeho obyvatelé sedí na místě řidiče nebo spolujezdce, a nikdo tedy na zadním sedadle. Pokud to předpisy dovolí, samozřejmě.

V současné době vykazuje jen deset zemí EU vyšší počet osobních aut v přepočtu na obyvatele než Česko. Přitom dlouhá léta, od roku 1990 do roku 2014, se Česko pohybovalo kolem dvacátého místa současné EU. V roce 1990 dokonce ještě vykazovalo nižší počet osobních aut na obyvatele než Slovensko. Česko jich tehdy mělo 234, Slovensko 240. Bylo to jediný rok za posledních třicet let, kdy se v pomyslném žebříčku zemí dle vozů v přepočtu na obyvatele Slovensko umístilo výše než Česko. Dnes je Česko na zmíněné cifře 540 vozů, Slovensko se se 426 vozy na obyvatele nalézá na 21 příčce v EU.

V budoucnosti by každý mohl mít svého řidiče, přitom řidič by mělo být poměrně vzácné povolání. Přesně to slibuje vize samořiditelných (či autonomních) vozů. Jak se takové auto ovšem na silnici vůbec vyzná a orientuje?

Začalo to nesměle

Auta, která se opravdu sama a bez lidské pomoci umí pohybovat na silnici, dnes ještě zdaleka nejsu připravená vyrazit na silnice. Konstruktéry a vývojáře čekají podle všeho ještě roky práce, a kdo ví, kdy se k cíli dostanou. Ale je vlastně nečekaným úspěchem, že vozy alespoň něco zvládnou.

K orientaci na silnici totiž dnešní používají počítačové programy, které dokáží rychle a přesně „přeložit“ obraz z kamer (či radaru, ale to je vlastně podobné) do jazyka počítačům srozumitelného. Dlouho šlo o slepou uličku. Počítače v obrazu samy od sebe nic nevidí. Ať se programátoři a počítačoví vědci snažili, jak mohli, počítače až do konce 20. století nedokázali naučit, jak poznat auto od kočky, či žirafu od Eifelovky. Změna přišla na konci prvního desetiletí 21. století, kdy „dozrály“ nové metody programování, které zvládnou zjednodušeně řečeno napodobit někeré rysy lidské intuice (koho zajímá víc, může si přečíst více o hlubokém učení a neuronových sítích).

Díky nic počítače mohou najít v obraze najít význam. Musí se to nejprve dostatečně dlouho a trpělivě učit , k čemuž potřebují spoustu učiva (tedy hodně obrázku), dobré instrukce a dostatek výpočetního výkonu. Ale už to není problém nijak neřešitelný. Když teď víme, kde auta vzala mozek, jaké smysly vlastně na silnici používají?

Garáž společnosti Waymo (patří do koncernu Google), která se specializuje na vývoj samořiditelných vozů (foto Waymo)

(Ne)lidské smysly

Jak asi vyplývá z našeho krátkého exkurzu do historie, dnešní vozy používají k orientaci na silnici především kamery, konkrétně řečeno digitální kamery. Ty jsou dnes levné, dostupné a kvalitvní. Na kamerách se tedy u vozů, které se mají alespoň do určité míry řídit samy, nijak nešetří. Například na vozech Tesla Model 3 je osm kamer, které dohromady vidí dokola celého auta.

Ale to nebývá jediný smysl, který auta mají k dispozici. Prakticky u všech dnešních vozů a u všech zvažovaných samořiditelných vozů blízké budoucnosti jsou ultrazvukové „uši“, tedy senzory, které sledují především bezprostřední okolí, tedy prostor několika metrů kolem vozu. Jde o stejný typ senzorů, který může řidiče upozornit na překážku při couvání.

Běžné optické kamery samozřejmě špatně vidí ve tmě. Řízení za tmy se tedy musí řešit jiným systémem. Dnes se za ten nejslibnější považuje „laserový radar“ známý jako LIDAR. Ten pracuje podobně jako radar, jen namísto radiových vln vysílá pulsy pro lidské oko neviditelného záření a měří dobu, kdy se paprsek odrazí od okolních objektů a vrátí zpátky. Pošle miliony za sekundu a z údajů, které tak získává, si sestavuje reálném čase velmi detailní mapu okolí.

Zatím jsou LIDARy poměrně drahé, předpokládá se, že by měly postupně (nadále) zlevňovat, a samořiditelná auta se bez nich neobejdou. Jsou velmi přesné, zvládnou určit přesnou polohu daného předmětu s centimetrovou přesností i na vzdálenosti kolem stovky metrů. Hodí se tak pro přesnou a navigaci v provozu.

Ještě to chvíli bude trvat

Laserový radar není dokonalý. Občas se stává, zvlášť když se auto pohybuje větší rychlostí, že vysílané paprsky nedopadnou tam, kam mají, a systém některé objekty jaksi „přehlédne“. Zastavit ho může také například hustý padající sníh, kterým laserové paprsky neprojdou. Prototypy samořiditelných vozů společností jako Google či Uber a dalších tak jsou vybaveny obvykle ještě klasickým radarem, který v podobných podmínkách má „vidět“ lépe.

Bude ještě nepochybně nějakou dobu trvat, než se vše podaří dobře „vyladit“ a uvést do takového stavu, aby se auta skutečně mohla řídit sama. Ale kdo ví, třeba to bude dříve, než si myslíme. Ostatně počítače se například nejen žirafy a Eifelovky, ale i chodce naučili poznávat mnohem rychleji, než všichni očekávali.

Na druhou stranu, jak se můžete podívat na našem videu, samořiditelná auta už dnes zvládnou leccos. Uvidíte na něm samořiditelný autobus společnosti AuveTech, která připravuje podobná vozidla pro hromadou dopravu v centru měst.

Demonstrační jízda vozidla AuveTech (video AuveTech)

Známky pro samořidiče

Je jasné, že auta se ještě nějakou dobu neobejdou na silnicích bez lidské pomoci a dozoru. Jejich dospívání k samostatnosti se dnes nejčastěji hodnotí známkováním, které připravila mezinárodní skupina odborníků na automobilovou techniku SAE. Samořídící auta podle se známkují přesně opačně než děti v českých školách: známka 1 je vyhrazena pro ty, co umí nejméně, známka 5 je určena pro ty nejlepší. (Což je stejně jako v Estonsku či Turecku, pro zajímavost.)

1: PODPORA ŘIDIČE

To je vůz, který řidiči pomáhá. Příkladem může být tempomat, který sám udržuje rychlost a odstup od vpředu jedoucího vozidla. Počítač v autě může mírně zasahovat do řízení na základě aktuální jízdní situace, konkrétně zrychlovat, zpomalovat, lehce zatáčet. Ovšem auto může vykonávat vždy jen jednu funkci, nikoli je kombinovat.

2: ČÁSTEČNÁ AUTOMATIZACE

Tomuto stupni se přezdívá „nohy z pedálů, oči na silnici“. Takový systém dokáže v podstatě totéž co „jednička“, ovšem může zkombinovat několik činností najednou. Dokáže samo zároveň například zrychlovat a točit volantem. Řidič ale doslova nemůže spustit oči ze silnice, musí být vždy připraven okamžitě převzít řízení. Dobrý příkladem je systém automatického parkování.

3: PODMÍNĚNÁ AUTOMATIZACE

Na úrovni 3 už může počítač za určitých okolností úplně převzít kontrolu nad vozem. Nezvládne žádné složité situace, ale dokáže si poradit například na široké dálnici s dobře vyznačenými jízdními pruhy. Řidič nemusí mít ruce na volant, a ani nemusí sledovat silnici, ale stále musí být připraven na upozornění systému převzít řízení. Autopilot při jízdě po dálnici automaticky zrychluje, řídí, brzdí, a dokonce se i vyhýbá.

4: VYSOKÁ AUTOMATIZACE

Situace je přesně opačná než v případě stupně 3. Auto se většinou řídí samo, člověk musí zasáhnout pouze občas. Například, pokud je velmi špatné počasí, husté sněžení apod. Důležité je, že auto si umí poradit i v případě, kdy vyzve člověka k převzetí řízení, ale ten nereaguje. Samo pak bezpečně zastaví.

5: PLNÁ AUTOMATIZACE

Stroj zvládá úplně všechny situace, volant není vůbec potřeba. Člověk jen nasedne a dá vědět, kam chce jet.

Auta i jiné dopravní prostředky se časem budou do značné míry řídit bez pomoci člověka. Ale z různých důvodů bude ještě nějakou dobu trvat, než k něčemu takovému dojde.

K dispozici dlouho nebyly dostatečně výkonné počítače, které by tak těžký problém zvládly. Řídit se musí naučit i lidé, kteří jsou díky stovkám milionů let evoluce vybaveni mnohem lepším mozkem, než jaký mají dnešní počítače. Ty jen postupně získávají schopnosti a dovednosti, které nám lidem přijdou samozřejmé. Velmi dlouho také trvalo, než se počítače naučili vidět světě kolem sebe (tento problém se podařilo vyřešit až po roce 2010, více v našem jiném článku).

Navíc se musí auta naučit ještě sama rozhodovat. Na silnicích je čeká řada nepředvídatelných událostí a okolností. Podle dnešních odhadů bude mít řídící program skutečně samořiditelného auta několik stovek miliónů řádek kódu. Jen pro představu, nejdelší český román, pětidílný L.F. Věk od Aloise Jiráska, má zhruba půl milionů slov (a to se dostal i na seznam 40 nejdelších světových románů).

Na druhou stranu, samořiditelná auta již dnes dokáží leccos. Některé úkoly zvládnou počítače bez pomoci člověka docela dobře. Proč toho tedy nevyužít?

Na půl cesty

Možná by to šlo udělat tak, že člověk by nemusel být za volantem neustále. Nechal by na počítači všechny úkony, které samořiditelná auta (či jiné dopravní prostředky) už zvládnou. Po dálnici by mohl vůz jet sám, před příjezdem do hustší dopravy by pak řidiče požádal o pomoc.

Předpokládá se, že než budou k dispozici skutečně samořiditelná a zcela samostatná auta, bude běžné, že vozidla nechají řidiče chvíli odpočívat, nebo se věnovat jiným věcem. V osobním autě si tak řidič bude moc například číst, časem třeba i odpočinout. Ale co když cílem cesty není dostat z místa A na místo B řidiče, ale jen a pouze náklad? Musí řidič opravdu v takovém případě ve voze sedět, když tam bude po většinu doby bude zbytečně?

Na silnicích to tak dnes být musí, předpisy a zákony říkají, že vůz musí neustále řídit člověk. Ale v hlavách konstruktérů a vývojářů je odpověď jiná. Celá řada lidí si dnes myslí, že řidič by mohl do vozidla „naskočit“ do vozu z místa jinde na planetě. V podstatě by tedy vůz řídil na dálku. Někdy se také používá výraz „teleoperace“, který ale doslova znamená totéž – „tele-“ je předpona, která znamená na dálku („televize“ je tedy „obraz (vize) na dálku“).

V podstatě to znamená, že by řidič z Prahy mohl na chvíli „vzít do ruky“ řízení nákladního auta, které se zrovna blíží k Mnichovu, kde doprava zhoustla. Pokud se provoz úplně zastaví, může zase „vyskočit“, protože počítač popojíždění v zácpě zvládne, a věnovat se dodávce, která má rozváží zásilky po Brně. Jinak řečeno, jeden člověk by mohl dohlížet na několik aut – a nemusí to být jen auta na silnicích.

Řízení na dálku ve středisku izraelské firmy Ottopia (foto Ottopia)

Pro bezpečnost i lepší učení

Ještě více se řízení na dálku může hodit v situacích, kdy řidič nemusí přijít jen o nervy a čas při stání v zácpě, ale mohl by přijít o zdraví. Typickým příkladem mohou být důlní stroje. Nehody jsou sice v dnešních dolech méně časté než v minulosti, ale stále jde o nebezpečnou práci. Proč by například důlní nakladače nemohl řídit člověk na dálku?

Vzdálené řízení má ještě jednu velkou výhodu: nemusíme na něj čekat dlouho. Je možné ho zavádět podstatně rychleji než skutečně samořiditelné vozy. Nemusíme počkat, že se počítače opravdu naučí všechno, co řidič musí umět. A navíc při řízení mohou koukat lidem přes rameno.

Řada algoritmů, které se při řízení mají používat, se totiž zlepšuje především učením na příkladech. Znovu a znovu řeší podobné úlohy, zpětně si kontrolují výsledky, a tím se zlepšují (samozřejmě, programátoři v tom mají svou úlohu, musí učení správně připravit). Pro budoucí samořídící auta jsou tedy příklady toho, jak „vzdálený řidič“ řešil tu či onu situaci na silnici, velmi cenné učivo.

Jak takový systém může fungovat, se můžete podívat na videu, které představuje práci izraelské společnosti Ottopia. Její specialitou je vzdálené řízení s pomocí počítačových asistentů, kteří mohou nejen některé úkoly dělat zcela sami, ale také pomáhají dělat jízdu bezpečnou. Pomáhají například bránit kolizím, protože sledují i ty prostory kolem auta, kam řidič nevidí.

Načíst další