Robots doen ov nog geen concurrentie aan

Al jarenlang zijn de verwachtingen hooggespannen waar het gaat om kunstmatige intelligentie, robotica en daaruit afgeleide technologieën om voertuigen automatisch te laten rijden en navigeren. En nu Google aan de weg timmert met zijn spectaculaire robotauto’s zijn de beloftes groter dan ooit. Dat blijkt ook uit het vorige nummer van OV-Magazine waarin de zelfrijdende auto ten kosten van het ov een grote rol wordt toegedicht. Maar misschien is de toekomst minder zeker dan velen kennelijk geloven, want de rol van technologie wordt meestal overschat, terwijl de factor menselijk gedrag vaak wordt onderschat. Bovendien blijken automatiseringsprojecten toch altijd complexer dan gedacht.

Kijken we naar het ov dan wordt duidelijk dat er al veel beschikbaar is. Automatische metro’s zijn inmiddels standaard bij nieuwe projecten en onder de vlag van ‘people movers’ is wereldwijd een scala aan automatisch bestuurde ov-diensten in gebruik. Op busgebied wordt al langer geëxperimenteerd, maar de resultaten spreken vooralsnog minder tot de verbeelding, zoals de bescheiden ondersteuning bij het rijden en halteren van de bus in Rouen. Ondanks deze op zich veelbelovende ontwikkelingen is enige voorzichtigheid en bescheidenheid op zijn plaats. Daarvoor hoeft alleen maar de treurige geschiedenis van het Phileas-project in herinnering te worden geroepen, waar de claims van automatische geleiding en haltering nimmer zijn waargemaakt. Dat is geen toeval, drie hete hangijzers –technologie, ergonomie en complexiteit – maken duidelijk dat de huidige verwachtingen te hoog gespannen zijn.

Strikt afgebakend
Ten eerste, waar het gaat om automatisering van kennis waarbij cognitieve vaardigheden een grote rol spelen, zijn tot op heden de aloude claims niet of nauwelijks waargemaakt. Er zijn zeker succesvolle producten gelanceerd, zoals de schaakcomputer, de melkrobot, de stofzuigrobot, software met talloze toepassingen, ook voor ov, computerondersteund halteren en inparkeren, contextafhankelijke informatiesystemen, de OV-chipkaart natuurlijk en niet te vergeten de tientallen apps voor smartphones. Maar al deze technologieën zijn in hun toepassing specifiek, begrensd, strikt afgebakend en nergens wordt menselijke denken, beslissen en handelen volledig overgenomen.

De komst van zelfsturende auto’s wordt al decennia lang aangekondigd. In 1939 voor het eerst en in de jaren zestig zag het nog immer levende idee van de autotreintjes op de snelweg het licht. Terugblikkend een knap staaltje van overschatting van de rol van technologie, want ondanks toegevoegde hulpmiddelen aan de huidige generatie auto’s is met daadwerkelijke realisering van autotreintjes nog geen begin gemaakt.

Ten tweede blijken ergonomische en cognitief-psychologische condities veelal schromelijk onderschat. Wat betekent het als een bestuurder (van bus of vliegtuig) het grootste deel van zijn werktijd niet daadwerkelijk zelf bestuurt, maar dat overlaat aan de geleiding (van de bus) of de automatische piloot van het vliegtuig? Tijdens het Phileas-project is deze vraag nimmer serieus aan de orde gesteld. En zelfs in de luchtvaart, waar automatische besturing zeer ver is ontwikkeld, heeft deze vraag kennelijk onvoldoende aandacht gekregen. In februari 2009 stortte een vliegtuig neer van Continental Connection tussen Newark en Buffelo, nadat de piloten in stormachtig weer overschakelden op handbesturing. In plaats van de snelheid op te voeren lieten de piloten het toestel vaart minderen (49 doden). Drie maanden later gebeurde iets soortgelijks met een Airbus van Air France op weg van Rio de Janeiro naar Parijs, die door ramzalige stuurfouten in de oceaan verdween (228 doden).

Onderzoek naar dit soort rampen heeft aanleiding gegeven om voortaan rekening te houden met tenminste twee zeer hardnekkige problemen. Ten eerste kan de vaardigheid van piloten verminderen als vele vluchturen automatisch worden afgelegd. Daarnaast brengt met name de onverwachte overschakeling van automatisch naar handmatige besturing levensgrote risico’s met zich mee. Immers, plotseling moet worden gehandeld en het is dan vaak moeilijk om meteen de reden van de situatiewijziging goed in te schatten. De situatie verergert als de bestuurder minder ervaren is of meetapparatuur onverhoopt niet goed werkt.

Ruim een jaar na de twee vliegtuigongelukken, in juni 2010, kondigde Google zijn zelfrijdende auto’s aan, waarmee daadwerkelijk in gewoon verkeer is gereden. Aan boord waren weliswaar een niet-sturende chauffeur en een ingenieur voor controle van de apparatuur. Recentelijk was Google weer in het nieuws met de kleine Robocar zonder stuur, die in 2015 beschikbaar moet komen om met veel lagere snelheid (maximaal 40 kilometer per uur) zelfnavigerend door het verkeer te gaan. Ondertussen zijn universiteiten (waaronder Oxford) en diverse fabrikanten (BMW en Toyota) druk in de weer met hun zelfrijdende-autoprojecten.

Kortom, de verwachtingen zijn hooggespannen. Testritten in San Francisco en op de Duitse Autobahn spreken tot de verbeelding. Maar het probleem van omschakeling van automatisch naar handmatig blijft buiten het nieuws. Wat gebeurt er als straks de noodknop in Google’s Robocar wordt ingedrukt en de menselijke bestuurder van een voertuig er bovenop knalt? Voor automatische bussen zou hetzelfde probleem gelden, bijvoorbeeld als de Phileas in Eindhoven of Douai gewerkt zou hebben. En dat brengt ons op de derde kwestie.

‘Hoe herkent de robotbesturing een klein meisje dat zo maar achter haar bal de weg op zou kunnen springen?’

Menging van automatisch en handmatig verkeer is nagenoeg onontgonnen terrein. Nergens ter wereld bestaat openbaar vervoer (of een logistiek systeem) waarin automatische, zelfsturende voertuigen zich mengen met regulier verkeer in de stad. In Japan zijn wel experimenten gaande om service-robots autonoom (maar stapvoets) in stedelijk-publieke, of semi-publieke werkruimte te laten navigeren, maar de meest kansrijke projecten hebben toch vooral betrekking op afgebakende ruimtes met alleen voetgangers, zoals terminals van luchthavens.

De ervaringen met de ParkingHopper op het parkeerterrein P3 van Schiphol stemmen ook tot nadenken. Vanaf 1997 vervoerden daar vier people movers (eerste generatie type Parkshuttle) automobilisten naar de pendelbushalte, maar in 2004 is het systeem opgedoekt omdat het technisch onbetrouwbaar was en de kruisingen met de voetgangerspaden tot onveilige situaties leidden. Zo’n menging als op P3, laat staan een volledige menging in de stad – zeker als hogere snelheden in het geding zijn – leidt vooralsnog tot het onoplosbare probleem dat automatisch voertuigen niet kunnen omgaan met het onvoorspelbare gedrag van menselijke verkeersdeelnemers. Juist hierin schuilen de meeste voetangels en klemmen. Hoe herkent de robotbesturing onverwachte gebeurtenissen? Wat te doen met die vervaarlijke fietser op een Amsterdamse gracht, of het kleine meisje waarvan je als mens aanvoelt dat ze zo maar achter haar bal op de weg zou kunnen springen? Zelfs Google heeft op dit soort vragen tot nu toe geen antwoord geleverd.

Openbaar vervoer kan de vruchten plukken van slimme toepassingen uit kunstmatige intelligentie en robotica. Maar rijden zonder bestuurder is nog tot in lengte van jaren voorbehouden aan ov-systemen die voor 100 procent over een eigen kruisingsvrije infrastructuur beschikken. Los daarvan moet het ov zich continu verbeteren wil het de concurrentie met de auto (al dan niet uitgerust met elektronische hulpmiddelen) kunnen aangaan. Ter geruststelling van degenen die het ov een warm hart toedragen: de auto als een soort rijdende werkplek voor de bestuurder bestaat niet, en zal voorlopig ook niet bestaan.

Personal Rapid Transit
Kleinschalige ‘people mover’-systemen zoals een shuttle of Personal Rapid Transit (PRT) op luchthavens of rond winkelcentra worden doorgaans niet geëxploiteerd als conventioneel openbaar vervoer. De benodigde investeringen in infrastructuur en de relatief geringe capaciteit laten een sluitende business case nauwelijks toe. Ze zijn commercieel gezien veel beter te vergelijken met het eveneens dure en complexe liftsystemen van wolkenkrabbers. De business case van dergelijke voorzieningen maakt deel uit van de algehele exploitatie van het betreffende complex (kantoorgebouw, luchthaven of winkelcentrum). De PRT van Masdar in Abu Dhabi is daar een voorbeeld van.

Automatische metro
De geautomatiseerde metro is mogelijk omdat ‘metro’ (afgeleid van het Franse ‘métro’, dat verwees naar de eerste ‘metropolitane spoorweg’ in Parijs) staat voor een volledig gesloten systeem, zonder interferenties met andere systemen.

Sendai in Japan kreeg in 1987 een automatisch metro. In Lyon rijdt de belangrijke lijn D al sinds de opening in 1991 automatisch. Op grote schaal worden momenteel automatische metro’s ingevoerd. De nieuwe stadsmetro van Parijs (Météor lijn 14) heeft daar de standaard gezet en nu wordt het systeem ook uitgerold voor de andere lijnen. Zo werd vorig jaar lijn 1 omgebouwd. Overigens zijn wereldwijd talrijke nieuwe metro- en monorailsystemen van meet af aan geautomatiseerd, zoals bijvoorbeeld in Dubai.

Dat is allemaal niet voor niets. Besparing op personeelskosten speelt zeker een rol, maar toenemende betrouwbaarheid is nog belangrijker – alhoewel veel systemen in de beginfase vaak geteisterd werden door softwareproblemen. De eerste generatie van Londens Dockland Light Railway is daarvan een notoir voorbeeld. Het grootste voordeel van de automatische metro is de flexibiliteit in het aanbod. De frequentie kan immers omhoog zonder dat dit leidt tot hogere personeelskosten. Het verlengen of inkorten van metrotreinen levert evenmin extra exploitatiekosten op.

Het valt daarom te hopen dat het automatisch rijden ook wordt ingevoerd op de Noord/Zuidlijn in Amsterdam. De toepassing van het vermaledijde ‘safe haven’ principe kan echter roet in het eten gooien. Het beperkt namelijk de capaciteit van de dure tunnel aanzienlijk. Het tunneldeel achter een halterende metro mag om (vermeende) reden van veiligheid nooit bezet zijn door een tweede metro.

Sendai (Japan), 4 april 2008
De in 1987 geopende Namboku-lijn van de stad Sendai is een conventionele metro die volledig wordt bestuurd door computers. De passagiers voelen zich op hun gemak. De tweede lijn komt volgend jaar in bedrijf.

Lille (Frankrijk), 1 oktober 2009
In april 1983 werd tussen de universiteitswijk Villeneuve d’Asq en het centrum van Lille een automatische lichte metro op luchtbanden in gebruik genomen. Het systeem was een nationale pilot, afgekort als VAL, dat toen nog stond voor ‘Villeneuve d’Asq-Lille’ maar dat sindsdien op allerlei plaatsen in Frankrijk en daarbuiten bekend staat als ‘Véhicule Automatique Léger’. Als ‘lichte metro’ wordt de succesvolle VAL-technologie toegepast als klassieke stadsmetro (zoals de netwerken in Lille en Rennes), of als people mover die pendeldiensten verzorgt op korte trajecten (zoals voor de luchthaven Orly, waar de VAL pendelt tussen de terminal en een RER-station).

Rouen (Frankrijk), 13 juli 2011
Bus met optische geleiding. De camera naast de bestuurder achter de voorruit leest de dubbele strepen op het wegdek. De boordcomputer verwerkt de gegevens en stuurt vervolgens de bus. De chauffeur hoeft niet te sturen, maar kan wel ingrijpen. Het voordeel van deze besturing is de precieze haltering, dicht tegen het perron, zonder breedte- en hoogteverschillen.

Abu Dhabi (VAE), 19 januari 2013
De cabines van deze Personal Rapid Transit in de eco-wijk Masdar verbindt de ondergrondse parkeergarage met de entree van het wijkcentrum. In oktober 2010 is besloten dat het systeem vooralsnog een proefproject blijft.