除雪車を自動運転化 NECとNEXCO中日本

NECは、NEXCO中日本と共同で、除雪車の梯団(ていだん)走行を自動運転化する技術開発に着手した。2024年度内を目標に自立走行技術や、車間距離の保持技術の完成を目指し、試験走行や検証などを実施する。

降雪時の高速道路では、車両が安全に利用できるよう、吹雪による視界不良などの悪条件のなか、除雪車の梯団走行により複数車線の除雪作業が行なわれている。

梯団走行の除雪作業では、除雪車の先頭車両と後続車両が一定車間距離を保ちつつ、前面に装着した排雪板を少し重ねて走行する必要があるため、除雪車1台につき熟練した運転技術を有する人と除雪操作装置や周囲確認等を行なう人の計2名が乗車している。しかし、高齢化や労働人口減少により除雪車の運転技術者の担い手不足のため、除雪車の梯団走行に関する少人化・省力化を目的とした自動運転技術を開発する。

今回の技術開発は、高速道路で大型車両の自動運転技術を開発し、実証実験が実施されてきた経済産業省と国土交通省による「高速道路におけるトラックの後続車無人隊列走行技術(隊列走行技術)」を基に開発を進めるもの。

除雪車の自動運転化に向けた実証実験

開発のポイントは下記の通り。

各除雪車が異なる走行軌跡を自立走行する(自立走行技術)

隊列走行では、先行車両の後ろを後続車両が同じ走行軌跡を追従する(電子牽引イメージ)技術が用いられていたが、梯団走行は各車両の走行軌跡が異なる。そこで、全車両が高精度な衛星測位により自車位置を正確に把握しながら、道路線形データにより、車両毎に異なる走行軌跡を自立走行することを可能にする。

後続車両が先行車両と異なる軌跡を適切な車間距離を保ちながら走行する(車間距離の保持技術)

隊列走行では、LiDARにより先行車両との距離を計測し、車間距離を計測しながら追従技術との組み合わせで車間距離制御を行なっていたが、除雪時にはLiDARは雪の反射により正確な距離計測が困難になると想定される。そこで、各車両の位置、速度を車車間通信を利用することで車両相互の位置関係を把握し、適切な車間距離を保ちながら梯団走行を可能にする。

現在は、隊列走行や梯団走行時のハンドル操舵や速度制御を開発中。除雪車は除雪作業開始前に隊列走行状態から梯団走行状態に展開し、梯団走行による除雪作業を行ない、除雪作業終了後に梯団走行状態から隊列走行状態に収束する。

この動作を実現するため、隊列→梯団→隊列の走行形態における先頭車両のハンドル操舵と2番目・3番目車両のハンドル操舵・速度制御について、人の手を介さずプログラム制御する試験走行を開始している。