I framtidens koldioxidfria städer, pendling till jobbet kan ske i form av att en förarlös skyttel bjuds in via en app som tar dig från din dörr till närmaste kollektivtrafikterminal. Faktiskt, autonoma skyttlar har varit under utveckling i begränsade områden under de senaste åren. Så vad kommer det att krävas för att göra dem till en del av vår dagliga pendling?

Stiger ut i havet, industrihamnområdet Nordhavn i Danmarks huvudstad, Köpenhamn, förvandlas för närvarande till en futuristisk stadsdel vid vattnet som består av små holmar. Det faktureras som Skandinaviens största storstadsutvecklingsprojekt och, när det är klart, kommer att ha boyta för 40, 000 personer och arbetsyta för ytterligare 40, 000.

Just nu, Nordhavn trafikeras endast av en närliggande S-tågsstation och busshållplatser nära stationen. Det går inga bussar eller tåg inom utvecklingsområdet, även om det finns planer på en förhöjd tunnelbanelinje, och parkering kommer att avskräckas i det nya kvarteret. Detta är en fantastisk möjlighet för autonoma fordon (AV) att fungera som en ny kollektivtrafiklösning, koppla samman detta område mer effektivt, säger professor Dimitri Konstantas vid universitetet i Genève i Schweiz.

"Vi tror att AV kommer att bli den nya transportformen i Europa, " sa han. "Vi vill bevisa att autonoma fordon är ett hållbart, hållbar och miljömässig lösning för kollektivtrafik i städer och förorter."

Prof. Konstantas koordinerar ett projekt som heter AVENUE, som syftar till att göra detta i fyra europeiska städer. I Nordhavn, teamet planerar att rulla ut autonoma skyttlar på en slinga med sex hållplatser runt havet. De hoppas kunna ha dem igång om två år. Men väl på plats, Nordhavnsplanen kan ge en glimt av hur AV-baserade kollektivtrafiksystem skulle kunna fungera i framtiden.

Prof. Konstantas ser för sig att dessa så småningom blir en on-demand, dörr till dörr service, där människor kan hämtas och åka vart de vill snarare än förutbestämda resplaner och busshållplatser.

I Nordhavn, AVENUE kommer att testa och implementera ett autonomt mobilitetsmoln, "för närvarande under utveckling, att koppla ihop pendeltrafiken med befintlig kollektivtrafik, såsom den närliggande tågstationen. En on-demand-tjänst kommer i slutändan att ge passagerare tillgång till den tillgängliga transporten med en enda app, säger prof. Konstantas.

Att integrera autonoma skyttlar i det bredare transportsystemet är avgörande om de ska lyfta, säger Guido Di Pasquale från International Association of Public Transport (UITP) i Bryssel, Belgien.

"Autonoma fordon måste användas som flottor av delade fordon, helt integrerad och kompletterande kollektivtrafik, ", sa han. "Detta är det enda sättet vi kan säkerställa en hållbar användning av AV-apparater när det gäller utrymmesbeläggning, trafikstockningar och miljön."
Enstaka tjänst

Di Pasquale pekar på ett koncept som kallas Mobility-as-a-Service (MaaS) som en möjlig modell för framtida transportsystem. Denna modell kombinerar både kollektiva och privata transporter. Det låter användare skapa, hantera och betala resor som en enda tjänst med ett onlinekonto. Till exempel, Uber, UbiGo i Sverige och Transport for Greater Manchester i Storbritannien utforskar MaaS för att göra det möjligt för användare att ta sig från en destination till en annan genom att kombinera transport och boka det som en resa, beroende på deras föredragna alternativ baserat på kostnad, tid och bekvämlighet.

Di Pasquale koordinerar ett projekt som heter SHOW, som syftar till att distribuera mer än 70 automatiserade fordon i 21 europeiska städer för att bedöma hur de bäst kan integreras med olika bredare transportsystem och olika användares behov. De testar kombinationer av AV-typer, från skyttlar till bilar och bussar, i verkliga förhållanden under de kommande fyra åren. Under denna tid, han förväntar sig att projektets AV:er ska transportera mer än 1, 500, 000 personer och 350, 000 containrar med varor. "SHOW kommer att bli det största showcase- och levande labbet någonsin för AV-flottor, " han sa.

Han säger att de flesta av de inblandade städerna har testat autonoma last-mile-fordon tidigare och är angelägna om att inkludera dem i sina framtida planer för hållbar stadsmobilitet.

Dock, att rulla ut AV:er kräver att man övervinner stadsspecifika utmaningar, som att demonstrera säkerhet.

"Säkerhets- och säkerhetsrisker har begränsat stadsanvändningen av AVs till särskilda körfält och låg hastighet - vanligtvis under 20 km/h, " förklarade Di Pasquale. "Detta minskar starkt deras användbarhet och effektivitet, som i de flesta stadsmiljöer är det utrymmesbrist och höga kostnader för att behålla eller bygga sådana dedikerade körfält."

Det kan också avskräcka användare. "För de flesta, en knappt snabbare hastighet än att gå är inte en attraktiv lösning, " han sa.

Di Pasquale hoppas att ny teknik kommer att göra högre hastighet och blandad trafik säkrare, och garanterar att flottorna fungerar säkert genom att övervaka och fjärrstyra dem.

Varje stad som deltar i SHOW kommer att använda autonoma fordon i olika miljöer, inklusive blandade och dedikerade körfält, i olika hastigheter och vädertyper. Av säkerhets- och regleringsskäl, alla kommer att ha en förare närvarande.

Målet är att göra fordonet helt autonomt utan behov av förare samt att optimera tjänsten för att uppmuntra människor att göra övergången från ägande av bilar till delade tjänster, enligt Di Pasquale. "Detta skulle också göra on-demand och sista mils tjänster hållbara i mindre tätbefolkade områden eller landsbygdsområden, " han sa.
Tillstånd

Men de tekniska frågorna med att göra fordonet autonomt är bara en del av utmaningen.

Det är också frågan om vem som betalar för det, säger Di Pasquale. "AVs kräver sensorer ombord, samt anpassningar till den fysiska och digitala infrastruktur som ska användas, " förklarade han. "Deras marknadsutbyggnad skulle kräva att städer drastiskt förnyar sina flottor och infrastrukturer."

SHOWs piloter är planerade att starta om två år från nu, eftersom varje stad måste förbereda sig genom att skaffa nödvändiga tillstånd och förbereda fordon och teknik, säger Di Pasquale.

Att få tillstånd att verka i städer är ett av de största hindren. Stadens lagar och regler skiljer sig överallt, säger prof. Konstantas.

AVENUE väntar fortfarande på stadslicenser för att testa i Nordhavn, trots att en nationell lag antogs den 1 juli 2017 som tillåter att AV-apparater testas i allmänna utrymmen. För närvarande, de har piloter som äger rum i Lyon, Frankrike och Luxemburg. I Genève, teamet har lyckats få de nödvändiga licenserna och den första världsomspännande on-demand, AV kollektivtrafik kommer att rullas ut på en bana med 69 hållplatser i sommar.

AVENUEs första resultat visar att städer måste göra betydande investeringar för att distribuera AV-apparater och dra nytta av denna teknik. Det rättsliga och reglerande ramverket i Europa kommer också att behöva anpassas för en smidig distribution av tjänster, säger prof. Konstantas.

Både han och Di Pasquale hoppas att deras arbete kan bana väg för att övertyga operatörer och myndigheter att investera i flottor i Europas städer.

"Beroende på myndigheternas vilja, det kan ta upp till fyra år innan vi ser verkliga, kommersiellt hållbara AV-baserade kollektivtrafiktjänster i stor skala i Europa, sade Prof. Konstantas.