|
|
|
Hankekoodi: A75051
Hankkeen nimi: Energiatehokkaat menetelmät arktisessa liikenteessä
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 3.2. Uusiutuvan energian ja energiatehokkaiden ratkaisujen kehittäminen
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 2.9.2019 ja päättyy 31.8.2021
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Lapin liitto
Hakijan virallinen nimi: Ilmatieteen laitos
Organisaatiotyyppi: Tutkimuslaitos
Y-tunnus: 0244664-7
Jakeluosoite: Tähteläntie 62
Puhelinnumero: 0405294977
Postinumero: 99600
Postitoimipaikka: Sodankylä
WWW-osoite: http://fmiarc.fmi.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Timo Eerik Sukuvaara
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Ryhmäpäällikkö, vanhempi tutkija
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: timo.sukuvaara(at)fmi.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0405294977
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Liikenteen osuus fossiilisista päästöistä on korkea ja Euroopan Unioni on asettanut itselleen kunnianhimoiset tavoitteet liikenteen päästöjen voimakkaaseen vähentämiseen. Hankkeessa tutkitaan mahdollisuuksia päästöjen vähentämiseen ja energiatehokkaampiin toimintamalleihin erityisesti pohjoisessa Suomessa, jossa arktiset olosuhteet luovat omat erityishaasteensa energiatehokkuudelle ja vähähiilisyydelle.
Ilmatieteen laitoksella on pitkä kokemus älyliikenteen tutkimushankkeista arktisissa sääolosuhteissa. Energiatehokkuuteen ja vähähiilisyyteen ei tähänastisissa hankkeissa ole kiinnitetty huomiota. Ilmatieteen laitos kuitenkin ympäristötekniikan ja vähähiilisten ratkaisujen johtavia asiantuntijoita maassamme. Tuuli- ja aurinkoenergian hyödyntäminen ja optimoiminen nimenomaan erilaiset sääolosuhteet huomioimalla on yksi keskeinen osaamisalueemme. Tältä pohjalta on perusteltua selvittää Arktisen liikenneympäristön energiatehokkaita menetelmiä nimenomaan Ilmatieteen laitoksen toimesta. Ilmatieteen laitos on osana Liikenne- ja viestintäministeriön asettamaa Liikenteen ilmastopolitiikan työryhmää Hiiletön Liikenne 2045, joka selvittää ja arvioi keinoja, joilla liikenteen kasvihuonekaasupäästöt voidaan pitemmällä aikavälillä poistaa. Ilmatieteen laitoksen muilla yksiköillä on osaamista energiatehokkuuden, uusiutuvan energian hyödyntämisen ja tuottamisen tuen alueilla, esimerkiksi sääpalvelussa ja kansallisen havaintoverkoston ylläpidossa. Antarktis- ja avaruustutkimushankkeet ovat myös antaneet arvokasta kokemusta kylmiin olosuhteisiin sopeutumisesta ja siellä toimimisesta. Tämä osaaminen on myös tässä hankkeessa käytettävissä.
Lapin Arktiseen liikenneympäristöön kartoitetaan energiatehokkaampia toimintamalleja ja menetelmiä, ja hankkeen tuloksena syntyy selvitysraportti käytettävissä/sovellettavissa olevista arktisen liikenteen energiatehokkuutta parantavista menetelmistä, Osa näistä menetelmistä toteutetaan konkreettisina pilottiskenaarioina Sodankylän lentoaseman Sod5G-ajoneuvotestausalueelle erityisesti tieinfrastruktuurin valvontaan, ylläpitoon ja huoltoon. Autonomiset dronella ja miniatyyriajoneuvolla toteutettavat valvonta- ja havaintoproseduurit ovat lähtökohtaisesti avainasemassa, mutta myös muita menetelmiä kartoitetaan. Näitä menetelmiä otetaan myös käyttöön olemassa olevan instrumentaation puitteissa. Vaikka menetelmät ja ratkaisut on tutkittu lähtökohtaisesti testiympäristön näkökulmasta, niiden täytyy olla myös siirrettävissä suoraan todelliseen liikenneympäristöön arktisissa sääolosuhteissa. Olemassa olevan instrumentaation puitteissa menetelmiä testataan myös käytännössä, ja otetaan käyttöön niin testirataympäristössä kuin myös operatiivisen liikenteen testijärjestelmässä.
Hankkeen tuloksena syntyy selvitysraportti käytettävissä/sovellettavissa olevista arktisen liikenteen energiatehokkuutta parantavista menetelmistä. Osa menetelmistä toteutetaan Sod5G-testiympäristön yhteyteen sekä operatiivisen liikenteen testiympäristöön, sikäli kun se on olemassa olevan instrumentaation puitteissa mahdollista. Toteutettuja menetelmiä myös testataan ja tulokset raportoidaan osana selvitystä.
Ensisijainen kohderyhmä hankkeessa on Lappilainen liikenneympäristö ja sen eri toimijat. Energiatehokkailla ja ekologisilla menetelmillä yhdistettynä älykkääseen liikenteeseen on suuri merkitys Pohjoisessa Suomessa, missä etäisyydet ovat pitkiä, asutus harvaa ja osin näistä syistä energiankulutus ja hiilijalanjälki suurempi kuin tiheään asutussa Etelä-Suomessa.
Hankkeen kohderyhmiä ovat kaikki ajoneuvo- ja rengastekniikassa toimivat kansainväliset suuryritykset, langattomien tietopalveluiden kehittäjät maailmalla, Suomessa ja Lapissa, sekä (pääsääntöisesti) kansalliset viranomaispalveluiden tuottajat ja tilaajat. Samalla hankkeen toivotaan luovan kokonaan uusia Lappilaisia tai osittain Lappilaisia yrityksiä ja toimintoja etenkin talviliikenteenenergiatehokkuus-, testaus- ja turvallisuusratkaisujen puolelle. Yhteistyömahdollisuudet olemassa olevien talvitestausratojen ja –toimijoiden kanssa kartoitetaan, ja pyritään löytämään yhteistoimintamalleja. Automaattiajamisen testialue Aurora on yksi keskeisimpiä tällaisia toimijoita, ja näin ollen yhteistyötä ja toimintaa Aurora-hankkeen eri osa-alueiden kanssa pyritään erityisesti kehittämään. Muun muassa Viestintäviraston 5G Momentum - ohjelman sekä Trafi:n Liikennelabran kautta hankkeen ratkaisuja voidaan kanavoida suoraan liikenne- ja viestintäviranomaisten arvioitaviksi ja parhaimmillaan osaksi viranomaisratkaisuja.
Talviliikenteen ekologiset ratkaisut hyödyttävät ennen kaikkea paikallisia ammattiautoilijoita ja sitä kautta pienentävät alueen hiilijalanjälkeä. Hankkeeseen rekrytoidaan alueen ammattiautoilijoita mukaan jo olemassa olevien lisäksi, osallistumaan hankkeen tuotteiden erilaisten käyttötapojen määrittelyyn mutta myös testaamaan hankkeen ratkaisuja mahdollisimman aikaisessa vaiheessa myös varsinaisen tieverkoston puolella, todellisessa toimintaympäristössä. Tätä kautta paikallisilla liikenteen toimijoilla olisi myös ensi käden tieto ja mahdollisuus lähteä toteuttamaan käytännössä löydettyjä innovaatiomalleja ja teknisiä ratkaisuja.
Testialueen kasvaessa tunnetummaksi sillä voidaan ajatella olevan myös epäsuoria vaikutuksia Sodankylän alueen laajempaan näkyvyyteen matkailullisessa mielessä. Ekologisten ratkaisujen kiinnostavuus nyky-yhteiskunnassa on suuri, ja sitä kautta hankkeen yhtenä tavoitteena on lisääntynyt ulkopuolinen testaus- ja tutkimustoiminta alueella kolmansien osapuolien, esimerkiksi uusien ajoneuvovalmistajien kanssa, samoin erilaisten viranomaispalveluiden testaustoiminta ja jopa kehittäminen ekologisempaan suuntaan. Tällöin lisääntynyt matkailu tuo tämän sektorin kaikille toimijoille luonnollisesti merkittävää lisäarvoa, samalla kun matkailun tuottama hiilijalanjälki saataisiin luontevasti hallintaan, osaksi laajempaa ekologista ajattelua. Myös matkailuyritysten edustajia pyritään saamaan mukaan hankkeen yhteistyökumppaneiksi.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 98 256
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 98 256
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 140 366
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 140 366
Maakunnat: Lappi
Seutukunnat: Pohjois-Lapin
Kunnat: Sodankylä
Jakeluosoite: Tähteläntie 62
Postinumero: 99600
Postitoimipaikka: Sodankylä
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 8 | 8 |
| Hankkeessa havaitut ja testatut menetelmät parantavat luonnonvarojen käyttöä ensisijaisesti pidemmällä tähtäimellä. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 4 | 4 |
| Hankkeessa havaitut ja testatut menetelmät parantavat luonnonvarojen käyttöä ensisijaisesti pidemmällä tähtäimellä, mutta ilmastonmuutoksen etenemiseen tällä hetkellä ei pystytä vaikuttamaan. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 6 | 6 |
| Hankkeessa havaitut ja testatut menetelmät tukevat luonnon monimuotoisuutta. | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 9 | 9 |
| Hankkeessa havaitut ja testatut menetelmät vaikuttavat nimenomaan liikennepäästöjen osalta. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 0 | 0 |
| Ei suoranaisesti vaikutusta | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 0 | 0 |
| Ei suoranaisesti ota kantaa | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 3 | 3 |
| Pyritään hyödyntämään myös uusiutuvia energianlähteitä erityisesti verkkojärjestelmien tukemiseen, muttei ole varsinaisesti pääosassa. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 6 | 6 |
| Hankkeessa havaitut ja testatut menetelmät vaikuttavat nimenomaan liikennepäästöjen osalta, herkässä Arktisessa ympäristössä. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 4 | 4 |
| Menetelmiä energiatehokkaaseen toimintaan. | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 9 | 9 |
| Hankkeessa havaitut ja testatut menetelmät vaikuttavat nimenomaan liikennepäästöjen osalta. | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 4 | 5 |
| Energiatehokkuus ja vähähiilisyys parantavat mysö hyvinvointia. | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 0 | 0 |
| Ei sanottavaa vaikutusta | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 4 | 4 |
| Arktisella alueella energiankulutus yleensä korkeampaa, parannukset edistävät yhdenvertaisuutta. | ||
| Kulttuuriympäristö | 0 | 0 |
| Ei sanottavaa vaikutusta | ||
| Ympäristöosaaminen | 10 | 8 |
| Keskeisin teema, energiatehokkuus on myös ympäristön huomioon ottamista, ainakin Ilmatieteen laitosken toiminnassa. | ||
Hankkeessa pyrittiin löytämään erityisesti arktiseen liikenneympäristöön energiatehokkaampia ja
ekologisempia ratkaisuja. Lapin Arktiseen liikenneympäristöön kartoitettiin nergiatehokkaampia toimintamalleja ja menetelmiä, joista koostettiin selvitysraportti hankkeen www-sivulle jaettavaksi. Projektisuunnitelman mukaisesti selvitystyön pohjalta pyrittiin toteuttamaan käytännön pilottikokeiluja, neljästä etukäteen valitusta teemasta, jotka olivat :
1. Dronen toiminnan automatisointi/etäoperointi testirata-alueella, drone-avusteinen 5G
2. Autonomisen miniatyyriajoneuvon toiminnan automatisointi/etäoperointi testirata-alueella
3. Testiradan kiinteän mittausinfrastruktuurin energiatehokkaat prosessit
4. Älykkäät arktiset rekat-ajoneuvokannan monitorointi ja ajoneuvopalvelut.
Teemojen toteuttaminen oli haastavaa, koska hankkeessa ei ollut omaa investointirahoitusta ollenkaan, mutta tarkoituksena olikin luoda teemojen ympärille oheistutkimusta joka rahoittaisi investoinnit. Tässä onnistuttiinkin hyvin.
Dronetoiminnan automatisointiin syntyi EAKR VED-hanke, jolle käynnistyi samaan aikaan sisarhankkeet Ouluun ja Helsinkiin. Tässä hankkeessa saatiin hankittua Rumbletools:in valmistama autonominen dronejärjestelmä. Dronejärjestelmän varmatoimisuuden kanssa on ollut haasteita, jolloin varsinaiset testiradan lentotestit on tehty muulla dronekalustolla, kuitenkin ohjelmoitua reittiä ja -rutiineja noudattaen.Näin on saatu todennettua dronetoiminnan käytännön toiminta testirata-alueella, monitorointityökaluna ja tiesääasemien tukena. Potentiaalisin käyttöskenaario on erilaisten tiesäähavaintolaitteiden havaintojen vahvistajana, erityisesti tiehen upotettavien antureiden. Työ jatkuu ja kehittyy.
Autonomisen miniatuuriajoneuvon koko pilottijärjestelmä uusittiin teeman aiheita sivuavan Celtic Next 5G-SAFE-Plus hankkeen rahoituksella. Autonominen ajoneuvo pystyy nyt kantamaan jopa 70kg:n instrumenttikuorman, sekä ajamaan testiradalla itsenäisesti ohjelmoitua reittiä noudattaen. Potentiaalisia käyttökohteita on radan kunnon monitorointi kamera- tutka- ja LiDAR-mittalaitteilla, mutta myös autonomisen ajamisen tiesääpalveuiden testikäyttäjänä sekä ajoneuvohavaintojen tuottajana. Työ jatkuu ja kehittyy.
Testiradan kiinteän infran energiatehokkuutta parannettiin monin tavoin. IL:n omalla rahoituksella on asennettu radalle IoT sensoriverkko, joka tuottaa säähavaintoja edullisesti monista paikoista, tarkkuuden kuitenkin kärsiessä. Radioverkkojärjestelmien osalta toteutettiin 5G-SAFE-Plus hankkeessa uudistettu 5G NR-radioverkko ja sitä varten uusi tukiasema. Nyt on mahdollista jatkaa tutkimusta energiatehokkaampien kommunikaatioprosessien ja -järjestelmien parissa. Testiympäristöstä on myös luotu karkea virtualisointimalli Digital Twin-ympäristöön Sitowisen toimesta. Tämä toiminta on energiatehokkuutta suurimmillaan, ja hyvin potentiaalinen jatkokehityskohde yhdessä Sitowisen ja myös Vaisalan Työ jatkuu ja kehittyy.
Älykkäät arktiset rekat-ajoneuvokannan mittauksia jatkettiin ja kehitettiin eteenpäin. Erityisesti ylläpitoprosessien tehostamiseen kiinnitettiin huomiota, nyt konseptin toteutus ja -ylläpito pystytään toteuttamaan aiempaa tehokkaammin, myös energiatehokkaammin. VR Transpointin ajoneuvokanta uusiutui kokonaan, jolloin jouduimme tekemään myös instrumenttien pois- ja uudelleenasennukset. Toiminta kuitenkin jatkuu ja palvelujen kehittäminen siinä sivussa. Uusi hanke, EAKR Winter Premium, hyödyntää osaltaan järjestelmää roudan ennustamisessa.