Älykkäiden tieliikennejärjestelmien haasteet ja niiden ratkaiseminen

Abstract

Liikenteellä on suuri merkitys lähes jokaisen ihmisen elämälle ympäri maailmaa. Sen sujuvoittamiseen kehitetään jatkuvasti uusia teknisiä ratkaisuja, joista yhtenä ajankohtaisimpana voidaan pitää erilaisten älykkäiden järjestelmien hyödyntämistä. Uusien teknologioiden käyttöön voi kuitenkin liittyä monenlaisia haasteita. Tässä tutkielmassa pyrittiin selvittämään, millaisia nämä haasteet ovat älykkäiden tieliikennejärjestelmien osalta, ja miten kyseisiin haasteisiin voidaan vastata. Tutkielma toteutettiin kirjalliskatsauksena hyödyntäen pääosin vertaisarvioituja tieteellisiä julkaisuja 2010- ja 2020-luvuilta. Tutkielman ensimmäisessä sisältöluvussa käytiin läpi liikenteenohjauksen ja ajoneuvojen automaatioon liittyvä teknologiaa, kuten koneoppimisen kaltaisia erilaisia tekoälymenetelmiä. Tämän jälkeen toisessa sisältöluvussa siirryttiin tarkastelemaan itse tutkimusongelmaa, eli esitellyn tieliikenneteknologian haasteita kyberturvallisista, eettisistä ja lainsäädännöllisistä näkökulmista. Kolmannessa eli viimeisessä sisältöluvussa puolestaan jatkettiin tutkimusongelman käsittelyä etsimällä erilaisia ratkaisukeinoja esiteltyihin haasteisiin. Tutkielmassa havaittiin, että tieliikenteen älyjärjestelmiin liittyy monenlaisia haasteita. Olennaisiksi ongelmiksi nousivat erilaiset kyberhyökkäykset, kerätyn datan epäeettinen käyttö, moraalien noudattaminen itseohjautuvien ajoneuvojen osalta, sekä nykyisten tieliikennelainsäädäntöjen ristiriidat ajoneuvojen automaation kanssa. Ehdotettuja ratkaisuja olivat muun muassa erilaisten tietoturvamenetelmien implementointi osaksi älykkäitä liikennejärjestelmiä, datan käsittelyn läpinäkyvyyden lisääminen esimerkiksi lainsäädännön kautta, itseohjautuvien ajoneuvojen käytöksen rajoittaminen erilaisilla moraaliviitekehyksillä, sekä nykyisten lainsäädäntöjen selventäminen ajoneuvojen automaation osalta. Tutkielman aiheen laajuuden vuoksi tutkielmassa kyettiin käymään läpi vain pieni osa erilaisista älykkäistä tieliikennejärjestelmistä ja niiden haasteista. Tutkimuksen ulkopuolelle jääneitä aihealueita olivat muun muassa esineiden internet ajoneuvoissa sekä sosiaalisten ja taloudellisten haasteiden läpikäynti. Informaatioteknologian alan ollessa jatkuvassa muutoksessa, on myös osa käytetystä lähdemateriaalista ollut mahdollisesti jo vanhentunutta tutkielmaa kirjoitettaessa. Mahdollista jatkotutkimusta ajatellen olisikin olennaista, että aihepiiriä rajattaisiin tarkemmin ja käytettäisiin tuoreempaa lähdemateriaalia, jotta tutkimuksesta saataisiin tarkempaa ja kattavampaa.

This thesis aimed to explore the challenges intelligent road transport systems may face, and how they could be addressed. The thesis was conducted as a literature review, utilizing various peer-reviewed scientific publications from the 2010s and 2020s. The thesis’ second chapter examined various technologies associated with the automation of vehicles and traffic management. The third chapter covered the challenges of the presented road transportation technologies, from the standpoints of cybersecurity, ethics, and legislation. Lastly, the fourth chapter handled the research problem by finding ways to address the presented challenges. The challenges of transportation technologies identified in this study included various cyber-attacks, the misuse of collected user data, the implementation of moral standards for self-driving vehicles and the incompatibility of current road legislation with high level vehicle autonomy. Some of the proposed solutions for these challenges were, for example, the implementation of various cyber security methods for intelligent systems, the increase of data collection transparency, setting up moral constraints for vehicle behavior, and clarifying current road laws regarding autonomous vehicles. Given the extensiveness of the topic, only a small portion of all the possible intelligent road transport systems and their challenges could be covered. And due to how rapidly the field of IT tends to change, some of the material used in this thesis may already have been outdated by the time of writing. To improve the coverage and accuracy of possible future research, the scope should be tightened, and more attention should be paid to the age of the material.