シーメンスの自動運転路面電車が自律走行技術を軌道に乗せる

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エンジニアが人生をかけて習得する数々の頭字語の中で、KISS（Keep It Simple, Stupid）ほど価値のあるものはほとんどありません。自動運転車のような斬新なシステムを設計する際には、問題を制限し、変数を減らし、作業を可能な限り簡単にしましょう。世界は混沌としていて複雑な場所です。解決すべき問題が少なければ少ないほど、実際に機能する製品に近づきます。

そのため、ウェイモはアリゾナ州チャンドラーで車両のテストと配備を計画している。チャンドラーは、晴天が安定し、交通量が少なく、綿密に整備された道路がある。しかし、そこでも同社のロボットは、交通量の多い道路への左折など、日常的な操作で依然として問題を抱えていると報告されている。ドイツ・ポツダムのエンジニアたちがKISS構想を極限まで推し進めた理由も、これで理解できる。彼らは自律走行車を軌道に乗せたのだ。シーメンス・モビリティは、ベルリンで開催された大規模な鉄道見本市「イノトランス」で、路面電車型のライトレール（ヨーロッパではトラムと呼ぶ）の自律走行プロジェクトを世界初公開した。

過去1年間の試験運用で、同社の（乗客を乗せていない）車両はポツダムを450回以上走行した。既存のネットワークの4マイル（約6.4キロメートル）区間で、LIDAR（ライダー）、レーダー、カメラ、機械学習ソフトウェアを活用し、車、歩行者、その他の都市生活者と連携する。この区間は、混雑しすぎない程度に、かつ緩やかすぎないように選定されている。

この実証実験により、シーメンスは、自由走行の自動車では容易ではない方法で実験を行い、道路車両と鉄道車両の両方における運転支援機能と自動運転機能の開発に役立つ教訓を得る機会を得ています。自動運転の路面電車、トロリー、路面電車にも、自動車の場合と同様の可能性が期待されています。人間の運転手を、完璧な注意力を持ち、死角がなく、人間の神経系よりも速く反応するコンピューターに置き換えることで、安全性が向上します。しかし、現時点では、その効果は理論上のものに過ぎません。

「複雑さは確かに少し軽減されます」と、シーメンス・モビリティのライトレール車両部門を率いるクリストフ・クラース氏は語る。薄くなった車線を検知したり、カーブを曲がる際に正確な角度を測ったりする必要はもうない。最も基本的な部分は、速度、つまりいつ停止し、いつ進むか、そしてどのくらいの速度で進むかを考えるだけでよい。これは、勾配、乗客の乗車人数、ブレーキ特性などによって、聞こえるほど複雑ではない。大型車両を乗客全員を転倒させずに停止させるには、特に上り坂では熟練した技術が必要となる。

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「現在、私たちが目指している次のレベルは、熟練した運転手の挙動に近づけることです」とクラース氏は語る。例えば、誰かが線路に向かって歩いてきているように見える時に急ブレーキをかけるのではなく、路面電車は加速を止め、待機し、見守るべきだ。緑、白、灰色の車両が赤レンガの高床式プラットフォームに近づく時も同様だ。プラットフォームは時折、白線の後ろに必ずしも並んでいない通勤客で混雑する。路面電車は減速するはずだが、シーメンスのエンジニアたちは、あまり慎重になりすぎることを懸念している。頻繁に停止すると、路線網全体が渋滞してしまう可能性がある。そうなれば、通勤客が技術に反発するのは確実だ。

技術者たちはまた、路面電車に、正面から迫ってくる巨大な物体が、時には曲線区間を反対方向に走る路面電車であることを認識させる必要もあった。線路が交差する分岐器の状況は依然として課題だが、クラース氏によると、全方向を監視するセンサーを増やすことで、最終的には解決できる可能性があるという。

ポツダムでの取り組みは、ドイツのウルムで以前に行われた「シーメンス・トラム・アシスタント」の試験の延長線上にある。これは、現在高級車に搭載されている衝突回避ツールに類似している。ドライバーは常に車両を操作しているが、後退中に歩行者や後方を横切る車両を検知すると、車両がブレーキをかける。

ロボットカーの熱狂的な期待にもかかわらず、世界中の鉄道事業者は列車の自動制御の強化を推進している。米国では、連邦鉄道局（FRA）が、2008年にカリフォルニア州で発生した通勤列車と貨物列車の衝突事故や、2年前にホーボーケンで発生したニュージャージー・トランジットの衝突事故のような事故を防ぐため、ポジティブ・トレイン・コントロール（PTC）の全国展開を目指している。2015年までに全ての列車に導入される予定だったが、多くの列車は2020年まで導入されず、導入費用も高額で、政府による後押しもほとんどない。

それでも、クラース氏によると、一部の州や都市はすでに完全自律走行システムに関心を示している（シーメンスも近々詳細を発表するだろう）。また、ヨーロッパでは路面電車、地下鉄、さらにはフランスのSNCFのような高速鉄道の運行会社も、無人運転の未来を見据えている。（ただし、速度が上がると、障害物の検知とそれに対する対応の計算がはるかに難しくなる。）

ポツダムでの実証実験はほんの始まりに過ぎない。自動運転車と同様に、人間が搭乗し、運転を引き継ぐ準備を整えている。しかし、問題を少しずつ解決することで、大きな約束のいくつかをより早く実現できるかもしれない。

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