Navigeren om het hoekje

Als er één ding is dat qua futurisme een beetje in de buurt van de superbus komt, dan is het de Phileasbus die in Eindhoven al een paar jaar dienst doet. Het is een hybride voertuig, dat een voorgeprogrammeerde route rijdt, waarbij de navigatie plaatsvindt via gps en magneten in het wegdek. Daarmee bepaalt de Phileas voortdurend zijn plek op de weg en kan hij bijvoorbeeld exact op de juiste plaats langs een perron rijden. Zodra de Phileas meer dan een halve meter van zijn geplande baan afwijkt, zet het systeem hem stil. Hoewel de Phileas in principe zonder chauffeur kan rijden, is er in de praktijk altijd eentje aan boord.

Precies een geprogrammeerde route afleggen over een vrije busbaan is namelijk niet de grootste uitdaging. Die ligt in de omgang met uitzonderingen, zoals obstakels. Er kan zomaar een spelend kind op de busbaan lopen en de automatische detectie van obstakels is nog onvoldoende betrouwbaar. De Parkshuttle, het chauffeurloze wagentje in Capelle aan den IJssel dat de kleine broer is van Phileas, botste in december 2005 op een ander exemplaar, omdat ze elkaar elektronisch uit het zicht verloren hadden.

“Onze systemen zijn gebouwd voor snelheden tot tachtig kilometer per uur”, zegt Robert Lohmann van Frog, het Utrechtse bedrijf dat de navigatiesystemen voor Phileas en Parkshuttle bouwde. “Getest zijn ze tot honderd kilometer per uur, maar we hebben geen plannen om naar hogere snelheden te kijken, omdat die niet relevant zijn voor stadsbussen zoals de Phileas. De superbus is de enige waarvoor hogere snelheden nodig zouden zijn. Als die in een concreter stadium komt, zijn we uiteraard geïnteresseerd om over de navigatie mee te denken.”

De TU Delft mikt momenteel op radar en optische sensoren om de superbus aan zijn route te houden en obstakels tijdig te detecteren. Volgens prof.dr.ir. Leo Ligthart, directeur van het international research center for telecommunications and radar (IRCTR) bij de faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica, is de grootste uitdaging om de chauffeur van de superbus tijdig voldoende inzicht te geven in de baan vlak achter bochten.

“Ligthart heeft gelijk, maar de superbusbaan zal weinig bochten hebben”, zegt superbus-initiator prof.dr. Wubbo Ockels. “De veiligheid van de superbus wordt ondersteund door vele sensoren, zoals radar en camera’s. Als de superbus onvoldoende ziet, gaat hij langzamer rijden. Het grote verschil met de hogesnelheidslijn is dat de superbus binnen enkele honderden meters kan stoppen. Op die afstand kan de chauffeur veel zelf zien.”

Zelfs als alle sensoren goed werken, is het bij 250 kilometer per uur nog een zware klus om de bus goed te besturen. Een kleine stuurfout, bijvoorbeeld als gevolg van een windvlaag, leidt al snel tot forse koersafwijkingen. Die moeten elektronisch gecorrigeerd worden, bijvoorbeeld met hulp van het zeer nauwkeurige gps van de superbus. Ook hier geldt: er is ervaring met wagentjes zoals de Parkshuttle, maar niet bij hoge snelheden. Vliegtuigen hebben wel systemen die op hoge snelheden berekend zijn, maar in het luchtruim kom je gegarandeerd geen spelende kinderen tegen.

De derde elektronische uitdaging is het realtime verwerken van alle signalen. “Geen probleem”, zegt Wim van Rij, directeur van Free Technics, producent van dergelijke systemen voor schepen en adviseur van het superbus-project. “Een bus is niet anders dan een boot. Wij hebben zelf op bitniveau een systeem gebouwd dat duizend input/outputsignalen tegelijk kan verwerken. Die expertise brengen we graag in.”

Als er één ding is dat qua futurisme een beetje in de buurt van de superbus komt, dan is het de Phileasbus die in Eindhoven al een paar jaar dienst doet. Het is een hybride voertuig, dat een voorgeprogrammeerde route rijdt, waarbij de navigatie plaatsvindt via gps en magneten in het wegdek. Daarmee bepaalt de Phileas voortdurend zijn plek op de weg en kan hij bijvoorbeeld exact op de juiste plaats langs een perron rijden. Zodra de Phileas meer dan een halve meter van zijn geplande baan afwijkt, zet het systeem hem stil. Hoewel de Phileas in principe zonder chauffeur kan rijden, is er in de praktijk altijd eentje aan boord.

Precies een geprogrammeerde route afleggen over een vrije busbaan is namelijk niet de grootste uitdaging. Die ligt in de omgang met uitzonderingen, zoals obstakels. Er kan zomaar een spelend kind op de busbaan lopen en de automatische detectie van obstakels is nog onvoldoende betrouwbaar. De Parkshuttle, het chauffeurloze wagentje in Capelle aan den IJssel dat de kleine broer is van Phileas, botste in december 2005 op een ander exemplaar, omdat ze elkaar elektronisch uit het zicht verloren hadden.

“Onze systemen zijn gebouwd voor snelheden tot tachtig kilometer per uur”, zegt Robert Lohmann van Frog, het Utrechtse bedrijf dat de navigatiesystemen voor Phileas en Parkshuttle bouwde. “Getest zijn ze tot honderd kilometer per uur, maar we hebben geen plannen om naar hogere snelheden te kijken, omdat die niet relevant zijn voor stadsbussen zoals de Phileas. De superbus is de enige waarvoor hogere snelheden nodig zouden zijn. Als die in een concreter stadium komt, zijn we uiteraard geïnteresseerd om over de navigatie mee te denken.”

De TU Delft mikt momenteel op radar en optische sensoren om de superbus aan zijn route te houden en obstakels tijdig te detecteren. Volgens prof.dr.ir. Leo Ligthart, directeur van het international research center for telecommunications and radar (IRCTR) bij de faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica, is de grootste uitdaging om de chauffeur van de superbus tijdig voldoende inzicht te geven in de baan vlak achter bochten.

“Ligthart heeft gelijk, maar de superbusbaan zal weinig bochten hebben”, zegt superbus-initiator prof.dr. Wubbo Ockels. “De veiligheid van de superbus wordt ondersteund door vele sensoren, zoals radar en camera’s. Als de superbus onvoldoende ziet, gaat hij langzamer rijden. Het grote verschil met de hogesnelheidslijn is dat de superbus binnen enkele honderden meters kan stoppen. Op die afstand kan de chauffeur veel zelf zien.”

Zelfs als alle sensoren goed werken, is het bij 250 kilometer per uur nog een zware klus om de bus goed te besturen. Een kleine stuurfout, bijvoorbeeld als gevolg van een windvlaag, leidt al snel tot forse koersafwijkingen. Die moeten elektronisch gecorrigeerd worden, bijvoorbeeld met hulp van het zeer nauwkeurige gps van de superbus. Ook hier geldt: er is ervaring met wagentjes zoals de Parkshuttle, maar niet bij hoge snelheden. Vliegtuigen hebben wel systemen die op hoge snelheden berekend zijn, maar in het luchtruim kom je gegarandeerd geen spelende kinderen tegen.

De derde elektronische uitdaging is het realtime verwerken van alle signalen. “Geen probleem”, zegt Wim van Rij, directeur van Free Technics, producent van dergelijke systemen voor schepen en adviseur van het superbus-project. “Een bus is niet anders dan een boot. Wij hebben zelf op bitniveau een systeem gebouwd dat duizend input/outputsignalen tegelijk kan verwerken. Die expertise brengen we graag in.”