A large-scale introduction of driverless trucks could start taking place during the next decade. While this could bring several economic benefits for freight transport actors and society, it may also change the freight transport system and exacerbate the negative effects of road transport. This thesis aims to increase the understanding of how an introduction of driverless trucks could materialize and impact the freight transport system in Sweden. Two overarching issues are addressed. The first is how freight transport patterns will change due to the impacts of driverless trucks on road transport supply. This is addressed in Paper 1 and Paper 2. The second issue, which is studied in Paper 3, is what factors are shaping the ongoing development towards an introduction of driverless trucks in Sweden. In Paper 1, the impact of driverless trucks on the costs for long-distance road freight transport is studied through a total cost of ownership analysis which shows that driverless trucks could enable cost reductions of around 30%-40% per ton-kilometer. A key determinant of the cost reduction is to what extent reduced driver costs will be offset by other forms of human labor that may be required for driverless truck operations. Other factors, including changes to the truck acquisition cost, have marginal importance. The cost-saving potential provides a strong motivation for freight transport actors to develop and adopt driverless trucks. In Paper 2, the impacts of driverless trucks on road transport demand, utilization of different truck types, modal split, and total logistics costs are studied by using the Swedish national freight transport model Samgods. Two scenario types are studied, one in which driverless trucks substitute manually driven trucks and one where driverless trucks capable of operating between logistics hubs are introduced as a complement to manually driven trucks. The analysis shows that in both scenarios, driverless trucks could reduce total costs for Swedish freight transport in the range of billions of SEK per year. Road transport demand and truck traffic volumes may increase significantly through modal shifts from rail and sea. This could lead to increased societal costs through, for instance, increased CO2 emissions and congestion which are, however, not quantified in the study. In Paper 3, an analysis of the innovation system of driverless trucks based on an interview study with actors involved in the development and introduction of driverless trucks in Sweden is presented. The findings suggest that there are several favorable factors for a successful introduction of driverless trucks, but also that the innovation system is characterized by a high degree of uncertainty related to what infrastructure will be required and available, what business models will be emerging, and which actors will be able to capitalize on the development and which actors that become marginalized in a future with driverless trucks. The findings from this thesis can be of interest for policymakers since it highlights potential benefits and challenges associated with driverless trucks from a transport-system perspective and the provided indicative quantitative estimates on system-level impacts offer a glimpse into a future freight transport system with driverless trucks. Also, the thesis highlights critical challenges for the innovation system of driverless trucks which could guide efforts to improve its performance.

Ett storskaligt införande av förarlösa lastbilar kan komma att inledas under det kommande årtiondet. Detta skulle kunna medföra flera nyttor för transportköpare, transportbolag och samhället i stort men kan också leda till betydande förändringar av godstransportsystemet och ökade negativa effekter från vägtransporter. Syftet med denna avhandling är att öka förståelsen för hur ett införande av förarlösa lastbilar kan ske samt påverka godstransportsystemet i Sverige. Två övergripande frågeställningar studeras. Den första är hur förarlösa lastbilar påverkar utbudet för lastbilstransporter och därigenom förändrar godstransportsystemet. Detta studeras i Artikel 1 och Artikel 2. Den andra frågeställningen är vilka faktorer som påverkar den pågående utvecklingen mot ett införande av förarlösa lastbilar, vilket studeras i Artikel 3. I Artikel 1 görs en analys av hur förarlösa lastbilar kan påverka kostnaden för långväga lastbilstransporter. Denna visar att förarlösa lastbilar kan minska den totala ägandekostnaden med runt 30-40% per tonkilometer jämfört med konventionella lastbilar. Avgörande för hur stor kostnadsbesparingen blir är i vilken utsträckning minskningar i förarkostnader vägs upp av andra lönekostnader som uppstår vid användning av förarlösa lastbilar. Andra faktorer, inklusive förändringar av inköpspriset på lastbilar, har endast marginell påverkan. Den potentiella kostnadsbesparingen utgör ett tydligt motiv för godstransportaktörer att införa förarlösa lastbilar. I Artikel 2 studeras effekterna av förarlösa lastbilar på efterfrågan på lastbilstransporter, användningen av olika lastbilstyper, fördelningen mellan transportslag, och totala transportkostnader. Analysen görs med den svenska nationella godstransportmodellen Samgods och studerar två scenariotyper. I det första scenariot ersätter förarlösa lastbilar hela flottan av konventionella lastbilar. I det andra scenariot införs förarlösa lastbilar som enbart kan köra mellan logistikterminaler som ett komplement till konventionella lastbilar. Analysen visar att förarlösa lastbilar leder till en betydande ökning av efterfrågan på lastbilstransporter till följd av överflyttningfrån sjöfart och järnväg i båda scenarierna. På nationell systemnivå kan förarlösa lastbilar minska de totala kostnaderna för svenska godstransporter i storleksordningen miljarder kronor per år. Åandra sidan kan den betydande ökningen av lastbilstrafik också medföra ökade samhällsekonomiska kostnader, till exempel genom ökade koldioxidutsläpp och trängsel, vilka dock inte kvantifieras i studien. I Artikel 3 presenteras en analys av innovationssystemet för förarlösa lastbilar som bygger på en intervjustudie med aktörer involverade i utvecklingen och införandet av förarlösa lastbilar i Sverige. Resultaten indikerar att det finns flertalet gynnsamma faktorer för ett framgångsrikt införande, samtidigt som innovationssystemet i flera avseenden karakteriseras av en låg mognadsgrad och stora osäkerheter kopplade till infrastrukturfrågor, vilka affärsmodeller som kommer uppstå samt vilka aktörer som kommer gynnas eller missgynnas av utvecklingen. Resultaten från denna avhandling kan vara av intresse för beslutsfattare då de belyser potentiella nyttor och utmaningar med förarlösa lastbilar från ett transportsystemperspektiv och de indikativa systemeffekter som kvantifieras ger en fingervisning om hur ett framtida godstransportsystem med förarlösa lastbilar kan se ut. Avhandlingen belyser också viktiga utmaningar för innovationssystemet för förarlösa lastbilar vilket kan vägleda eventuella ansträngningar för att förbättra det.

The freight transport system is expected to face significant changes driven by emerging technologies, increasing transport demand, and the need for rapid decarbonization. Automated driving systems and their application to road freight in the form of driverless trucks is one such technology that may influence the development. Driverless trucks could potentially enable cost efficient, safe, and flexible transport solutions, provided that technical, regulatory, and operational challenges are overcome. However, there is significant uncertainty regarding their development trajectory, future use, and system-level impacts such as changes in transport costs, freight patterns, and mode shifts, as well as their implications for sustainable freight transport.

This thesis explores potential long-term system-level impacts of driverless trucks and implications for planning, policy, and sustainability, with a focus on the Swedish freight transport system. Four objectives are addressed. First, future scenarios for the freight transport system are developed, and an analysis of the Swedish innovation system for driverless trucks is performed. The results suggest that plausible initial deployments of driverless trucks are within confined areas, short-distance repetitive flows, and for highway driving between logistics facilities. The innovation process of driverless trucks is characterized by cooperation among a broad set of actors, and it is possible that driverless trucks will disrupt the value chain of road freight transport.

Second, the potential impacts on road transport costs are modeled, showing that driverless trucks could reduce costs by 20% or more, largely determined by the extent to which total labor costs can be reduced.

Third, system-level impacts are analyzed for a large set of introduction scenarios, using national freight transport modeling. The change in cost structure could lead to increased demand for road transport and shifts from rail and sea to road, which may have implications for infrastructure planning, policymaking, and environmental sustainability. Furthermore, driverless trucks capable of operating on highways and strategically chosen access roads can address a substantial amount of freight demand and generate significant system impacts.

Finally, this thesis explores how model-based analysis of driverless trucks’ cost performance, system-level impacts, and climate policy implications under uncertainty can be enhanced using exploratory modeling and methods for decision-making under deep uncertainty. The application of such methods demonstrates that they can contribute to a broader understanding of potential impacts and policy robustness. Several challenges for their introduction in national transport planning are identified, including the need for more flexible and faster models, and managing fundamental differences in approach compared to the current prediction-based planning paradigm.

This thesis contributes with research on the potential system-level impacts of driverless trucks, which may be of relevance for the freight transport industry as well as planners and policymakers at the national level. The research offers an initial, broad examination of a topic for which literature is scarce. Several areas for future research are identified, including the relationship between driverless trucks, electrification, and freight decarbonization; improving modeling of costs and operations of driverless trucks at the vehicle and fleet levels; as well as developing tools to support exploratory modeling and planning to handle uncertainty about the future.

Godstransportsystemet förväntas stå inför betydande förändringar, drivna av ny teknik, ökande transportefterfrågan och behovet av en snabb omställning till fossilfria transporter. Automatiserade körsystem, och deras tillämpning i form av förarlösa lastbilar är en sådan teknologi som kan påverka utvecklingen under de kommande årtiondena. Förarlösa lastbilar kan ha potential att möjliggöra kostnadseffektiva, säkra och flexibla transportlösningar, förutsatt att tekniska, regulatoriska och operativa utmaningar hanteras. Det finns dock betydande osäkerhet kring teknikens framtida utvecklingsriktning och användning, samt kring systemeffekter såsom förändrade transportkostnader, transportmönster och val av transportslag, och dess påverkan på omställningen till ett hållbart transportsystem.

Denna avhandling utforskar potentiella, långsiktiga systemeffekter av förarlösa lastbilar och implikationer för planering, policy och hållbarhet med fokus på det svenska godstransportsystemet. Avhandlingen fokuserar på fyra områden. För det första utvecklas framtidsscenarier för godstransportsystemet och en analys av innovationssystemet för förarlösa lastbilar genomförs. Resultaten tyder på att förarlösa lastbilar initialt kan komma att implementeras inom avgränsade områden, för korta repetitiva flöden och för motorvägskörningmellan logistikfaciliteter. Innovationsprocessen för förarlösa lastbilar kännetecknas av samarbete mellan en bred uppsättning aktörer och det är möjligt att förarlösa lastbilar kommer att förändra värdekedjan för vägtransporter.

För det andra modelleras potentiella effekter av förarlösa lastbilar på vägtransportkostnader. Resultaten visar att förarlösa lastbilar kan minska kostnaderna med 20 % eller mer, där magnituden till stor del beror på i vilken utsträckning de totala arbetskostnaderna kan reduceras.

För det tredje analyseras systemeffekter i ett stort antal introduktionsscenarier, med hjälp av nationell godstransportmodellering. Förändringen i kostnadsstrukturen kan leda till ökad efterfrågan på vägtransporter och överflyttning från järnväg och sjöfart till väg, vilket kan ha konsekvenser för infrastrukturplanering, klimatstyrmedel och miljömässig hållbarhet. Vidare kan förarlösa lastbilar som kan köra på motorvägar samt strategiskt valda tillfartsvägar tillgodose en stor andel av transportefterfrågan.

Slutligen utforskar avhandlingen hur modellbaserad analys av förarlösa lastbilars kostnadsprestanda, systemeffekter och klimatpolitiska implikationer under osäkerhet kan förbättras genom användning av explorativ modellering och metoder för beslutsfattande under djup osäkerhet. Tillämpandet av sådana metoder visar att de kan bidra till en bredare förståelse av möjliga effekter och robustheten för olika styrmedel. Identifierade utmaningar för att införa sådana metoder i nationell transportplanering inkluderar behovet av mer flexibla och snabbare modeller samt att hantera grundläggande skillnader i angreppssätt jämfört med det nuvarande prognosbaserade planeringsparadigmet.

Avhandlingen bidrar med forskning om potentiella systemeffekter av förarlösa lastbilar, som kan vara relevant för transportindustrin samt för planering och policy på nationell nivå. Forskningen utgör en tidig, bred analys av ett område där litteraturen är begränsad. Flera områden för framtida forskning identifieras, vilka inkluderar relationen mellan förarlösa lastbilar, elektrifiering och fossilfria godstransporter; förbättrad modellering av kostnader, planering och användning av förarlösa lastbilar på fordons- och flottnivå; samt utveckling av verktyg som stödjer explorativ modellering och planering för att hantera osäkerhet om framtiden.