Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
The Technical Innovation System of Self-Driving Vehicles in Road Freight Transport: Towards an understanding of Actor Dynamics, Sustainability Outcomes and New Competencies
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering.
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Learning.
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Tekniskt innovationssystem för Självkörande fordon inom vägtransport : Med sikte mot ökad förståelse för aktörsnätverk och Hållbarhetsimplikationer och nya kompetenser (Swedish)
Abstract [en]

Over the last decade, advancements in connectivity, driving automation technology and electrificationin combination with changing customer demands have started to rapidly transform the way in whichgoods are being transported. Following this fast rate of development, self-driving vehicles (SDVs) inroad freight transport are anticipated to operate on public streets within the next couple of decades.

The road freight transport sector is particularly feasible and attractive for driving automationtechnology. In this sector, there are strong economic incentives and rationales to implement SDVs inroad freight transport as it presents possibilities to eliminate or drastically reduce driver costs,optimize vehicle usage rates and improve energy efficiency. Widespread adoption of SDVs isespecially feasible for so called node-to-node freight transport flows, carried out between importantlogistics hubs. Node-to-node road freight transport is characterised by repetitive and predictive flowsof goods, conducted in less complex driving environments such as highways and industrial areas.

Although SDVs are predicted to bring significant impacts to the transport system and society,research on the potential influence of commercial use cases of SDVs in road freight transport is scarce.Research aiming to provide an overview of how different type of actors are involved in shaping thedevelopment, deployment and future operations of SDVs in road freight transport is also limited.

This paper provides an understanding of system-level impacts of SDVs in node-to-node road freighttransportation. It also provides a synthesized view of opportunities and barriers that actors are facingin relation to a large scale use of SDVs in road freight transport. This understanding makes it possiblefor stakeholders to identify expectations, needs, policies and strategies to govern a sustainabletransitions of the transport system. In addition, the paper provides an investigation of requirementsfor new knowledge and competencies along with development.

By using technical innovation systems (TIS) as a theoretical approach for the study, differentcomponents and aspects of the Swedish freight transport system are described and analysed inrelation to SDV development and innovations. The TIS framework consists of a set of systemcomponents involved in the generation, diffusion and utilisation of a technology, and therelationships between the components. TIS components include actors, institutions, and networks,where networks describe the relationships between actors and institutions. In the paper, Sweden isused as case study. The results are based on 19 qualitative interviews with representatives from abroad spectrum of actors all being part of, or expected to be part of, a road freight transport systemwhere SDVs is a central component.

By analysing the interview results using the TIS framework, one of the main findings is that the publicsector together with truck manufacturers are key actors in governing and enabling acommercialization of SDVs in road freight transport. Truck manufacturers have a great power inshaping the system by driving the technical development of SDVs, while government agencies areresponsible for regulations and guidelines influencing the direction of development.

The results further indicate that the introduction of SDVs in road freight transport would implychanging dynamics between the actors and other components of the TIS. One example is the role ofroad carriers and freight forwarders who are currently two of the most central actors in the freighttransport system. In a transport system with SDVs, those actors may become less influential. Likewise,actors that are currently not having a central role in the freight transport system may become moreinfluential. For instance, SDVs can catalyse a development towards electrification. This is a way ofexpanding the system boundaries and implies that new actors, such as energy companies and fuelretailing companies, begin to investigate how they could develop their business models to become a part of an evolving market. This is important in order to be able to compete and engage in a systemwith SDVs.

Another finding is that there is a consensus among interviewed actors that SDVs must be adapted tothe existing road infrastructure system rather than the other way around. At the same time, acompletely new digital infrastructure system is being created around SDVs, which is necessary tohandle the large amounts of data required for SDVs to operate. Furthermore, the connection betweenelectrification and automation is somewhat ambiguous - some claim that there is clear symbiosisbetween the two technologies while others argue that they just happen coincided in time.

Finally, the results indicate a lack of holistic and systematic perspectives among the actors on howthe development and deployment of SDVs could contribute to sustainability in the freight transportsystem. It is critical to at this early state of implementation govern and shape technologicaldevelopment and business models in a direction that ensures a sustainable path for a future transportsystem with SDVs.

Abstract [sv]

Under det senaste decenniet har det gjorts flera framsteg inom teknik för självkörande fordon,uppkoppling och elektrifiering. Detta i kombination med nya krav från kunder har påbörjat en storförändring i hur gods transporteras. Utvecklingen går snabbt och inom de närmsta decenniernaförväntas självkörande lastbilar köra på offentliga vägar.

Tekniken för självkörande fordon är särskilt attraktiv och lämplig för vägtransportsektorn. I dennasektor finns det starka ekonomiska incitament och grunder för att implementera självkörandelastbilar. Detta eftersom självkörande lastbilar ger möjlighet att eliminera eller drastiskt minskaförarkostnaderna, optimera användningsgraden av fordon och förbättra energieffektiviteten. Enomfattande implementering av självkörande lastbilar är särskilt lämplig för så kallade nod-till-nodgodstransporter. Nod-till-nod godstransporter är i denna rapport definierade som transportflödensom sker mellan större nav i godstransportsystemet och kännetecknas av repetitiva och förutsägbaravaruflöden som bedrivs i mindre komplexa körmiljöer så som motorvägar och industriområden.

Trots att självkörande lastbilar förutses få betydande konsekvenser för transportsystemet ochsamhället är forskning om det potentiella inflytandet av kommersiell användning av självkörandelastbilar bristfällig. Forskning som syftar till att ge en överblick över hur olika typer av aktörer ärinblandade i att forma självkörande lastbilars utveckling, utbyggnad och framtida verksamhet är ävenden begränsad.

Denna uppsats syftar till att tillhandahålla en förståelse för systemeffekter av självkörande lastbilar inod-till-nod godstransporter. Den syftar vidare till att ge en syntetiserad överblick av de möjligheteroch hinder som olika typer av aktörer står inför i samband med en storskalig användning avsjälvkörande lastbilar. Denna förståelse gör det möjligt för intressenter att identifiera förväntningar,behov, policys och strategier för att styra en hållbar övergång till ett automatiseratgodstransportsystem i samband med att självkörande fordon blir allt vanligare. Dessutom undersöksvilka nya behov av kunskap och kompetens som skapas i samband med utvecklingen.

Genom att använda tekniska innovationssystem (TIS) som teoretiskt ramverk för studien beskrivsoch analyseras olika komponenter och aspekter i det svenska godstransportsystemet i relation tillutveckling och innovation av självkörande lastbilar. TIS-ramverket består av en uppsättningsystemkomponenter som är inblandade i generering, diffusion och användande av en teknik samtrelationerna mellan komponenterna. TIS-komponenter inkluderar aktörer, institutioner och nätverk,där nätverk beskriver förhållandena mellan aktörer och institutioner. I uppsatsen används Sverigesom fallstudie. Resultaten baseras på 19 kvalitativa intervjuer med representanter från ett brettspektrum av aktörer som alla ingår i, eller förväntas vara del av ett godstransportsystem därsjälvkörande lastbilar är en central komponent.

Genom att analysera intervjuresultaten med hjälp av TIS-ramverket framkommer bland annat attden offentliga sektorn tillsammans med lastbilstillverkare kan ses som nyckelaktörer i styrning ochmöjliggörande av en kommersialisering av självkörande lastbilar. Lastbilstillverkare har storamöjligheter att forma systemet genom att driva den tekniska utvecklingen, medan myndigheterpåverkar utvecklingsriktningen genom att ansvara för regler och riktlinjer.

Resultaten visar vidare att ett införande av självkörande lastbilar skulle innebära förändrad dynamikmellan aktörer och andra komponenter i TIS. Ett exempel är transportföretagen och speditörernasroller som för närvarande är två av de mest centrala aktörerna inom godstransportsystemet. I etttransportsystem med självkörande lastbilar kan dessa aktörer bli mindre inflytelserika. På sammasätt kan aktörer som för närvarande inte har en central roll i godstransportsystemet bli merinflytelserika. Självkörande lastbilar kan exempelvis katalysera en utveckling mot elektrifiering. Det här är ett sätt att utöka systemgränserna vilket leder till att nya aktörer, så som energibolag ochdrivmedelsföretag börjar undersöka hur de kan utveckla sina affärsmodeller för att bli en del avmarknaden. Detta är viktigt för att kunna konkurrera och bli delaktiga i ett system med självkörandelastbilar.

Ett annat resultat är att det finns en enighet bland intervjuade aktörer om att självkörande lastbilarmåste anpassas till det befintliga väginfrastruktursystemet snarare än tvärtom. Samtidigt skapas etthelt nytt digitalt infrastruktursystem kring de självkörande lastbilarna, vilket är nödvändigt för atthantera de stora mängder data som krävs för att fordonen ska kunna fungera. Dessutom ärkopplingen mellan elektrifiering och automatisering något tvetydig. Vissa hävdar att det finns entydlig symbios mellan de två teknikerna medan andra hävdar att de bara råkar sammanfalla i tiden.

Slutligen tyder resultaten på en brist av holistiska och systematiska perspektiv bland aktörerna omhur utvecklingen och användandet av självkörande lastbilar kan bidra till hållbarhet inomgodstransportsystemet. Det är avgörande att i detta tidiga skede av implementeringen styra ochforma den tekniska utvecklingen och affärsmodellerna i en riktning som säkerställer en hållbarutveckling för ett framtida transportsystem med självkörande lastbilar.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 71
Series
TRITA-ABE-MBT ; 19502
Keywords [en]
SDV, Node-to-node, Freight transport, TIS, Sustainability, Knowledge, Competencies
Keywords [sv]
Självkörande lastbilar, Nod-till-nod, Godstransport, TIS, Hållbarhet, Kunskap, Kompetens
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-253781OAI: oai:DiVA.org:kth-253781DiVA, id: diva2:1325938
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-06-19 Created: 2019-06-17 Last updated: 2019-06-19Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1826 kB)11 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1826 kBChecksum SHA-512
0a87f40a82e22098c3d00739e3cc841b36411fef04430256819a9db98a26c84b80251f2acf9a1118eeb553f7a15da0b624bab64c4a948ea056df6e8772ce3a2b
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Sustainable development, Environmental science and EngineeringLearning
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 11 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 43 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf