無人載具上路運行之發展機會

經濟部技術處 無人載具科技實驗計畫辦公室主任 雷震台

隨著全球智慧城市、智慧運輸、共享經濟與5G聯網等科技之興起,加速創新科技之應用以帶動產業發展,已成為全球重要趨勢之一。智慧型運輸系統(Intelligent Transportation System, ITS)的發展應用,隨著網路化、行動化服務需求,由過去的系統建置、單一型智慧運輸服務,逐漸擴展成發展智慧路廊、智慧城市應用面向。透過物聯網結合人工智慧的創新運用,引領各種載具不斷推陳出新。運輸科技發展日新月異,近年來更結合人工智慧應用搭載而形成無人載具(車輛、航空器、船舶或其他結合之無人駕駛交通運輸工具)備受注目,各國政府也積極發展,期待其可解決近年來勞動力缺乏、都市發展快速、交通事故頻傳等問題,也為民眾的生活帶來便利,已是國際間重要發展趨勢。

各式無人載具應用不斷推陳出新,其法規、營運模式及如何建立技術供應鏈體系是重要的課題。

無人載具定義與應用範疇

何謂無人載具

無人載具係具備感知、決策及控制等功能之智慧載具,透過遙控、自動導引或自動駕駛驅動,而應用於運輸、科學研究、軍事及民生等用途。無人載具比起傳統的載具,不受人體的限制,可以在不耗損人力且長時間進行運輸、資訊蒐集、偵查、監視、農藥噴灑等任務,同時在各種惡劣情況下完成任務。

無人載具應用範疇

結合各式無人載具及自動駕駛技術,建構以使用者需求為導向,跨越陸海空藩籬之運輸系統,目前產業應用以接駁服務、物流配送、智慧巡檢、救災應用等項目為主。並以解決人力(駕駛)短缺、強化運輸安全、增加能源效率、降低載具擁有權、增加載具使用率、新型態共乘共享運輸模式、加速跨域科技創新等為發展目標。以下說明各類型應用現況:

  • 接駁服務:依具全球接駁服務之運行案,多屬在特定場域或情境下提供乘坐體驗或短期試運行計畫,車型則多以小型巴士(6至12名乘客)為標的,於都市、校園、機場、特定園區等進行,在歐洲、美國、中國、亞洲等地都有運行案例。小型乘用車之應用,現階段則以自駕計程車為主要發展項目,提供短程接駁服務。海域部分亦有觀光導覽用途之自駕船舶案例。
  • 物流配送:自動駕駛技術可有效紓解目前物流運輸業勞動力短缺之困境,除長程運輸透過協同駕駛或遠程駕駛方式降低駕駛負擔,中短程運輸如宅配服務降低配送撲空率,以及大型商用車應用於機場、港口之貨物運送服務、自駕船運送物資等,目前都是技術開發者與營運業者積極發展之方向。進一步更可透過載具間搭配,強化最後一哩服務,例如結合自駕車與無人機,於車輛到達社區後,以無人機分別配送加快運輸效率。
  • 智慧巡檢:可取代人力,用於任務難度高、風險高之工作,例如使用自駕船巡檢海上風電設施、無人機空拍並記錄水壩高度面積、進行橋梁、隧道巡檢等,不僅改變傳統耗時耗力的人工巡檢,同時也結合科技方式完成更高效準確之決策判斷。
  • 救災應用:災區常有道路中斷阻斷交通之狀況,除了影響救災速度外,也讓相關單位無法掌握即時狀況;透過無人機隊之協助,可監查災情、空投物資、運送緊急醫療用品等,避免因地理限制造成之額外負擔,並有效運用資源。 

目前國內無人載具上路實驗現況

為迎上全球發展無人載具相關應用之潮流,政府也將智慧運輸與人工智慧發展納入重點項目,並規劃如沙崙自駕車封閉實驗場域,以促進我國的相關技術發展。但無人載具(如自駕車、自駕船與無人機等)若需實際運用並上市布建,仍須透過實際場域(如開放道路)之驗證;但因現行法規多數仍然是以駕駛人存在之前提進行規範,因此若在開放場域進行無人載具之實驗須克服相關法規限制,經濟部於2018年提出之《無人載具科技創新實驗條例》草案,立法院業於同年11月30日三讀通過,總統並於12月19日公告,期透過立法鼓勵國內產業投入無人載具創新應用,建構友善、安全、創新發展的法規環境。其中創新實驗條例援引「監理沙盒」概念,擬透過排除相關法令罰則之適用,以利自駕車等無人載具進行上路實驗。

因應無人載具興起,各部會已從技術研發(經濟部/科技部)、環境布建(科技部/內政部)、法規調適(經濟部)等方向推動,在技術研發方面,已有關鍵計畫發展無人載具之感知、決策及控制技術;科技部於臺南沙崙建置「臺灣智駕測試實驗室」,已於2019年2月25日啟用開幕,內政部將建立我國高精度地圖統一標準,協助業者建置地方運行相關圖資;另「無人載具科技創新實驗條例」經總統公布,為全球首發涵蓋陸海空之無人載具沙盒實驗條例,並成立計畫辦公室,透過專責人力之進駐與單一窗口之設置,以便民簡政方式協助國內產業申請無人載具科技創新實驗計畫,並協助經濟部辦理創新實驗計畫之受理申請、審查、管考及結案等計畫行政事務推動與開展,以及掌握各地方政府推動無人載具推動狀況。

依據經濟部網站之無人載具科技創新實驗資訊揭露顯示,2020年1~8月已核准勤崴、高雄輪船、台灣智駕、理立系統、成功大學等5家公司/單位於臺北市信義路、新北市淡水、桃園青埔、彰濱工業區、臺南沙崙及科學園區、高雄愛河等地開放場域進行自駕車、船之接駁實驗計7案(如圖1)。

圖1 國內無人載具上路實驗案所在區域

未來發展機會及挑戰

目前全球無人載具仍處於發展初期,不論在技術發展、產品用以及法規制定上仍屬於探尋階段,以自駕車為例,臺灣交通環境擁有道路狹窄、車道混流、需求集中性高等特性,相較於歐美等地之環境複雜度高,可發展具競爭力之自動駕駛技術;隨自駕車發展趨勢,未來將會搭載更多車電產品,並走向機電整合的模組化,臺灣業者過去累積產品之高可靠度、可信賴性與耐久性能力,已有業者與國際廠商有穩定合作關係,具備產業基礎。

因應我國之國情,我國可發展無人載具之相關創新應用之情境,包括觀光接駁、偏鄉接駁、高鐵/台鐵/捷運之最後一哩接駁、物流運輸等,藉由發展無人載具自動駕駛之相關技術,例如:多重感測、影響蒐集與標記、動態軌跡規劃、載具動態整合暨回饋控制、燃料電池、鋰電池等,針對各類需求提出整體解決方案。

而未來面臨挑戰包括目前國內在自駕實驗車數量有限,皆已支應六都等地方政府實驗需求,未來如其他地方政府提出實驗需求時將面臨無車可用之狀況,如何吸引國內業者增加產製自駕車,將是一大課題。加上目前申請無人載具沙盒實驗計畫多以系統商為主,相關參與營運商(如客運業者)較少,未來如何透過政策及配套措施來帶動營運商投入創新營運服務,亦是另一大挑戰。

結論

政府為推動創新應用,以推動無人載具上路及試營運為目標,並充分落實「無人載具科技創新實驗條例」以鼓勵無人載具科技之研究發展與應用,建構完善且安全之創新實驗環境,帶動國內載具、半導體、資通訊次系統、感測器、軟體及陸、海、空硬體設備等產業共同鏈結,發展無人載具技術供應鏈體系。同時藉由發展創新典範開拓新型營運模式,以整合產學研或透過國際合作,促成產業投入建立新型態商業服務模式,提供我國現有資通訊、車載零組件產業升級與新創事業發展契機,建立我國產品的高附加價值。

文章轉載自工業技術研究院電腦與通訊月刊