Выступление: “Оценка влияния распространения беспилотного совместно используемого транспорта на динамику и структуру парка легковых автомобилей”

Доклад посвящен описанию возможной трансформации логики процесса автомобилизации под влиянием распространения практик совместного использования легковых автомобилей и внедрения беспилотного автотранспорта. Представлен прогноз динамики и структуры парка (в зависимости от режима использования и по типу используемых энергоносителей) до 2045 года для крупнейших экономик мира. Проведено сравнение с инерционным прогнозом и прогнозами других исследователей.

Выступление на конференции молодых ученых “Создание дохода, накопление национального богатства, формирующиеся рынки и новые мировые финансы

Презентация

Скачать (PPTX, 369KB)

Тезисы выступления

Автомобильный транспорт является крупнейшим потребителем моторного топлива. В связи с этим оценка динамики автомобильного парка, его структуры по видам используемых энергоносителей, режимов его использования, скорость технологических изменений в автомобилестроении – важнейшие факторы, определяющие возможности и ограничения в развитии нефтедобычи, нефтепереработки, электроэнергетики и других отраслей ТЭК.

К настоящему моменту большинство исследователей рассматривают автомобилизацию как процесс с насыщением (в прогнозно-аналитических расчетах такие представления выражаются в аппроксимации обеспеченности населения легковыми автомобилями (числа легковых автомобилей на 1000 человек) S-образными кривыми, имеющими горизонтальные асимптоты слева и справа). Однако последние данные об удельном спросе на поездки с использованием легкового автомобильного транспорта свидетельствуют в пользу того, что автомобилизация может относиться к процессам с пиком. Обеспеченность населения легковыми автомобилями сначала возрастает (в силу экономического развития страны (или региона), сопутствующего увеличения доходов населения, расширения спектра финансовых инструментов, развития автомобильного  рынка, возникновения вторичного рынка), достигает пика и начинает снижаться под действием негативных последствий автомобилизации, экологической политики городских властей и\или государств, распространения интернета, эволюции расселения и пр. [1]

Кроме того, с точки зрения построения прогноза уровней и динамики автомобилизации важными оказываются относительно новые факторы: распространение практик совместного использования автомобилей (car-sharing) и беспилотного автомобильного транспорта (обладающего значительным потенциалом совместного использования). Основной механизм воздействия этих факторов на объем и динамику показателей автомобилизации заключается в том, что один автомобиль, участвующий в совместном использовании, способен удовлетворить потребности в перевозках сразу нескольких домашних хозяйств. В случае совместного пользования на регулярной основе и сопутствующего отказа от личного автомобиля, количество личных автомобилей, которое таким образом вытесняется совместно используемым автомобилем, оказывается больше одного. Другими словами распространение совместного пользования способно сокращать общий парк пассажирских автомобилей, находящихся в собственности домашних хозяйств. Беспилотный автомобиль, который в первую очередь предполагается встраивать в системы совместного использования, может значительно усилить описанный эффект.

Автором был разработан прогнозно-аналитический инструментарий для оценки перспективной динамики и структуры парка легковых автомобилей при разных сценариях внедрения беспилотного совместно используемого транспорта, а также реализации целевых установок государственной политики в области энергетики и экологии.

Расчеты проводятся в два этапа. На первом этапе оценивается потенциальная потребность в услугах легкового автотранспорта в зависимости от динамики экономического развития и численности населения. На втором этапе расчетов  полученные оценки динамики и объемов автомобильного парка корректируются с учетом постепенного внедрения беспилотного автотранспорта (который в рамках расчетов является основным драйвером распространения практик совместного использования и эффекта вытеснения). В качестве сценарных параметров на втором этапе расчета выступают темп прироста продаж беспилотных автомобилей и число пилотируемых автомобилей, замещаемых одним беспилотным (степень замещения).

Ввиду того, что автомобильный транспорт является крупным потребителем нефтепродуктов, модель была дополнена возможностью оценки структуры парка легковых автомобилей по видам используемых двигателей (двигатель внутреннего сгорания\двигатели на альтернативных видах топлива).

С помощью разработанного инструментария были выполнены оценки объема,  динамики и структуры парка легковых автомобилей для ряда стран и регионов (США, ЕС, Япония, Китай, Индия) в двух сценариях.

Параметры интенсивности распространения беспилотного совместно используемого транспорта и электрификации в сценарии 1 определяются в первую очередь активной государственной политикой по стимулированию этого распространения: внедрением жестких норм выбросов CO2 и соответствующим регулированием автомобильного рынка; форсированным изменением дорожного регулирования, снимающим ограничения на использование беспилотного транспорта; отсутствием новых заградительных мер для компаний, предлагающих совместное использование автомобилей (в том числе и беспилотных).

Основанием для рассмотрения такого сценария являются заявления, сделанные правительствами стран ЕС[2], Китая[3], Индии[4] и Японии [5] по установлению норм выбросов углекислого газа и целевых установок по снижению доли автомобилей с ДВС в продажах, а также их запрета в перспективе. Не отстают в своих планах по электрификации и переходу на другие альтернативные виды топлива и производители[5]. Оптимизм относительно беспрепятственного выхода на рынок беспилотного транспорта внушает текущее и планируемое изменения дорожного регулирования [6, 7, 8]. Более скромные сценарные параметры электрификации автомобилей в США предопределяются как нацеленностью американских энергетических компаний на добычу традиционных видов топлива, так и отсутствием заявлений по ограничению продаж автомобилей с ДВС на федеральном уровне. Более скоромные сценарные параметры внедрения беспилотников в Индии предопределяются заявлениями о противодействии их распространению в рамках политики обеспечения занятости [9].

Параметры сценария 2 определяются различного рода препятствиями в области электрификации автомобильного транспорта и внедрения беспилотных автомобилей. Снижению интенсивности проникновения электромобилей могут способствовать стоимостные ограничения (недостаточная скорость снижения цен на батареи, рост цен на литий и кобальт), технологические (отсутствие или отсроченность прорывных технологий в области разработки аккумуляторов), политические (пересмотр мер поддержки спроса на  электромобили правительствами), ограничения со стороны спроса (консерватизм потребителей)[10]. Препятствием к распространению беспилотных совместно используемых автомобилей могут выступать как законодательные препятствия (отсрочка пересмотра дорожного регулирования, ограничение внедрения беспилотных автомобилей в виду политики обеспечения занятости), так и технологические (замедление темпов развития интеллектуальных систем управления).

Основные сценарные параметры представлены в таблице 1, результаты прогнозов в таблице 2.

Таблица 1. Численные значения основных сценарных параметров

Страна Год Темп прироста продаж беспилотных совместно используемых автомобилей, % Степень замещения беспилотными совместно используемыми автомобилями пилотируемых Доля автомобилей с двигателями на альтернативном топливе в продажах пилотируемых автомобилей, % Доля автомобилей с двигателями на альтернативном топливе в продажах беспилотных автомобилей, %
  Сценарий 1
ЕС 2025 80% 2 20% 40%
2035 10% 4 60% 70%
2045 1% 8 90% 95%
Китай 2025 80% 2 20% 30%
2035 10% 4 50% 60%
2045 1% 8 80% 90%
Индия 2025 50% 2 20% 30%
2035 10% 4 50% 60%
2045 1% 8 80% 90%
Япония 2025 80% 2 20% 40%
2035 10% 4 60% 70%
2045 1% 8 90% 95%
США 2025 80% 2 10% 30%
2035 10% 4 50% 60%
2045 1% 8 80% 90%
  Сценарий 2
ЕС 2025 70% 2 10% 30%
2035 10% 3 40% 60%
2045 1% 7 60% 90%
Китай 2025 70% 2 10% 20%
2035 10% 3 30% 50%
2045 1% 7 50% 80%
Индия 2025 40% 2 10% 20%
2035 10% 3 30% 50%
2045 1% 7 50% 80%
Япония 2025 70% 2 10% 30%
2035 10% 3 40% 60%
2045 1% 7 60% 90%
США 2025 70% 2 5% 10%
2035 10% 3 20% 40%
2045 1% 7 40% 60%

 

Таблица 2. Основные результаты прогноза

Страна Год Парк легковых автомобилей, млн. шт. Парк беспилотных совместно используемых автомобилей, млн. шт. (в скобках процент от общего парка) Парк легковых автомобилей на альтернативных видах топлива, млн. шт. (в скобках процент от общего парка)
Сценарий 1
ЕС 2015* 254 0,3 (0,1%)
2025 275 18 (7%)
2035 258 23 (9%) 76 (29%)
2045 118 36 (30%) 61 (52%)
Китай 2015* 137 0,3 (0,2%)
2025 326 34 (10%)
2035 413 44 (11%) 127 (31%)
2045 205 67 (33%) 106 (52%)
Индия 2015* 20 0,004 (0,02%)
2025 52 6 (12%)
2035 118 3 (3%) 42 (36%)
2045 225 5 (2%) 149 (66%)
Япония 2015* 61 0,1 (0,2%)
2025 62 4 (7%)
2035 54 3 (6%) 15 (28%)
2045 24 6 (26%) 12 (49%)
США 2015* 248 0,4 (0,2%)
2025 269 10 (4%)
2035 262 23 (9%) 61 (23%)
2045 126 36 (29%) 56 (45%)
Сценарий 2
ЕС 2015* 254 0,3 (0,1%)
2025 275 9 (3%)
2035 264 17 (6%) 52 (19%)
2045 174 27 (16%) 74 (43%)
Китай 2015* 137 0,3 (0,2%)
2025 326 17 (5%)
2035 425 32 (8%) 79 (19%)
2045 314 52 (16%) 120 (38%)
Индия 2015* 20 0,004 (0,02%)
2025 52 3 (6%)
2035 119 2 (2%) 25 (21%)
2045 237 4 (1%) 98 (41%)
Япония 2015* 61 0,1 (0,2%)
2025 62 2 (3%)
2035 56 4 (6%) 10 (19%)
2045 34 6 (17%) 14 (41%)
США 2015* 248 0,4 (0,2%)
2025 269 5 (2%)
2035 269 17 (6%) 28 (11%)
2045 192 28 (14%) 51 (27%)

*Справочно

Для анализа масштабов влияния распространения беспилотного совместно используемого транспорта на динамику парка легковых автомобилей был также рассмотрен инерционный сценарий. Кроме того было проведено сравнение с прогнозами автомобилизации в других исследованиях. Результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3. Сравнение прогнозов в сценариях 1 и 2 с инерционным прогнозом, а также с прогнозами других исследователей

 Прогноз Страна Год оценки Парк легковых автомобилей, млн. шт. Парк легковых автомобилей  в сценарии 1, млн. шт. (в скобках разность) Парк легковых автомобилей  в сценарии 2, млн. шт. (в скобках разность)
Инерционный ЕС 2045 284 118 (166) 174 (110)
  Китай 2045 522 205 (317) 314 (208)
  Индия 2045 252 225 (27) 237 (15)
  Япония 2045 56 24 (32) 34 (22)
США 2045 303 126 (177) 192 (111)
Прогноз международного энергетического агентства ЕС 2045 296 118 (178) 174 (122)
Китай 2045 560 205 (355) 314 (246)
Индия 2045 194 225 (-31) 237 (-43)
Япония 2045 63 24 (39) 34 (29)
США 2045 306 126 (180) 192 (114)
Dargay et al. [11] Китай 2030[1] 390 399 (-9) 399 (-9)
Индия 2030 156 80 (76) 80 (76)
Япония 2030 87 61 (27) 61 (27)
США 2030 314 277 (37) 277 (37)
Chamon et al. [12] Китай 2040 412 327 (85) 390 (22)
Индия 2040 163 167 (-4) 172 (-9)
США 2040 337 204 (133) 237 (100)
Hao et al. [13] Китай 2040 478 327 (151) 390 (88)
Huo et al. [14] (High) Китай 2040 499 327 (172) 390 (109)
Huo et al. [14] (Low) Китай 2040 420 327 (93) 390 (30)

 

Литература

  1. Goodwin P. Peak Travel, Peak Car and the Future of Mobility: Evidence, Unresolved Issues, Policy Implications, and a Research Agenda // International Transport Forum, Discussion Paper, 2012, No. 2012/13.
  2. Еврокомиссия стимулирует переход на электромобили. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://www.vedomosti.ru/auto/articles/2017/11/09/741050-perehod-elektromobili
  3. Китай задумался о запрете бензиновых и дизельных автомобилей. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://www.vedomosti.ru/auto/articles/2017/09/12/733381-kitai-zaprete-benzinovih-dizelnih
  4. Индия намерена к 2030 году полностью перейти на использование электромобилей. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://www.kommersant.ru/doc/3292566
  5. Электромобильное будущее. Потребление нефти может сократиться на треть. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.forbes.ru/biznes/355059-elektromobilnoe-budushchee-potreblenie-nefti-mozhet-sokratitsya-na-tret
  6. China will allow self-driving car tests on public roads. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://www.engadget.com/2017/12/18/china-self-driving-car-tests-public-roads/
  7. Laws for safe use of driverless cars to be ready by 2021. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://www.theguardian.com/law/2017/dec/14/laws-safe-use-driverless-cars-ready-2021-law-commission
  8. Government eyes self-driving car guidelines in fiscal 2017. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://www.japantimes.co.jp/news/2017/02/17/business/tech/japan-hopes-self-driving-car-guidelines-drafted-fiscal-2017/#.Wlg2aahl9SY
  9. Индия не разрешит использовать в стране беспилотные автомобили. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://www.kommersant.ru/doc/3372269
  10. Тормоза электрокаров: почему не сбываются амбициозные прогнозы по росту продаж электромобилей? [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.forbes.ru/biznes/345741-tormoza-elektrokarov-pochemu-ne-sbyvayutsya-ambicioznye-prognozy-po-rostu-prodazh
  11. Dargay J., Gately D., Sommer M. Vehicle Ownership and Income Growth, Worldwide: 1960-2030 //The Energy Journal, 2007, Vol. 28, No 4, pp. 143-170.
  12. Chamon M., Mauro P., Okawa Y., Temple J., Schultz C. Mass Car Ownership in the Emerging Market Giants // Economic Policy, 2008, Vol. 23, No. 54, pp. 243-296.
  13. Hao H., Wang H., Yi R. Hybrid modeling of China’s vehicle ownership and projection through 2050 // Energy, 2011, Vol. 36, No. 2, pp. 1351 – 1361.
  14. Huo H., Wang M. Modeling future vehicle sales and stock in China // Energy Policy, 2012, Vol. 43, pp. 17 – 29.

 

[1] На этом временном горизонте последствия внедрения беспилотных совместно используемых автомобилей еще не успевают проявиться, поэтому фактически сравнение происходит с инерционным прогнозом