Autonomisia kuljetusratkaisuja sote-kentälle

Anu Kamau
Esa Aaltonen
Anna Eloranta

Autonomisia kuljetuslaitteita tekoälyn tuottamassa kuvassa.

Keväällä 2024 käynnistyi Keski-Pohjanmaan liiton AKKE-rahoituksella toteutettu hanke Autonomiset ja miehittämättömät pikalogistiikkaratkaisut hajautetuissa maakunnallisissa sote-palveluissa eli lyhyemmin AMIS. Vuoden loppuun kestävässä hankkeessa tarkastellaan, minkälaisia autonomisia logistiikkaratkaisuja kotiin tarjottavissa sote-palveluissa voitaisiin soveltaa miehittämättömien ilma-alusten (UAV, unmanned aerial vehicle) eli droonien sekä maassa liikkuvien mobiilirobottien (UGV, unmanned ground vehicle) avulla.

Hankkeessa on selvitetty, mitä vastaavia ratkaisuja Suomessa ja muissa maissa on kokeiltu, mitä kaupallisia toimijoita alalla on ja mitä teknologiaa on saatavilla. Lisäksi on määritelty sote-palvelujen keskeiset logistiikkaskenaariot, joissa autonomisia ratkaisuja voitaisiin hyödyntää, ja perehdytty autonomisia maa- ja ilmakuljetuksia koskevaan lainsäädäntöön. Hankkeen tuloksena laaditaan vuoden lopussa julkaistava toimenpidesuunnitelma, jossa kuvataan, miten ratkaisuja voitaisiin soveltaa ja pilotoida Keski-Pohjanmaalla.

Yhteyksiä muualla toteutettuihin hankkeisiin

Ilmakuljetusten kannalta mielenkiintoisia referenssihankkeita ovat Ruotsissa toteutetut terveydenhuollon kuljetuslentokokeilut Länsi-Götanmaalla (Västra Götalandsregionen 2024) ja Västerbottenissa (Region Västerbotten) (Sveriges Radio 2021) sekä kansainvälisen CITYAM-hankkeen pilotti, jossa on tarkoitus lennättää terveydenhuollon tarvikkeita Helsingissä taajama-alueella vuoden 2024 lopulla (Interreg Baltic Sea Region 2024). Nämä kolme hanketta ovat paikallisten olosuhteiden ja käyttösovellusten kannalta erityisen kiinnostavia, ja keskusteluissa hanketyöryhmien kanssa on saatu paljon arvokasta tietoa ja näkemyksiä. Laboratorionäytteiden kuljetuksia on kokeiltu muissakin Euroopan maissa, ja esim. Ranskassa on jo myönnetty toimilupa säännöllisiä lennätyksiä varten (Rigi Technologies 2022). Sovelluskohteissa käytettyjen laitteiden käyttösäde on yleensä kymmeniä kilometrejä tai jopa yli sata kilometriä.

Mobiilirobottien hyödyntämisessä keskeisenä referenssinä on URBANE-hanke, johon sisältyy pilotteja eri puolilla Eurooppaa. Suomessa toteutettiin hankkeeseen liittyvä pilotti Helsingin kantakaupungissa vuosina 2023–2024. Ranskalaisvalmistaja TwinswHeelin mobiilirobotit toimittivat työkaluliikkeen lähetyksiä rakennustyömaalle (Kultanen 2023a) sekä verkkokauppalähetyksiä yksityisille asiakkaille (Kultanen 2023b) muutaman kilometrin säteellä talvi- ja kesäolosuhteissa. Robotit muistuttivat PIN-koodijärjestelmällä toimivaa keskikokoista pakettiautomaattia. Laboratorionäytteiden robottikuljetuksia on pilotoitu Viron Viljandin keskussairaalan ja mobiilirobottivalmistaja Clevonin kokeilussa vuonna 2023. Kuljettaja seurasi ajoradalla kulkevan robotin liikkeitä jatkuvasti ajosimulaattorin näytöiltä ja pystyi tarvittaessa hallitsemaan robotin liikkeitä etäyhteydellä. (Invest in Estonia 2023.)

Sote-palvelujen logistiset pullonkaulat

Sosiaali- ja terveydenhuollon kotiin tarjottavien palvelujen toimipaikoissa tehtyjen haastattelujen ja tutustumiskäyntien avulla kartoitettiin nykyiseen toimintaan liittyviä logistiikan ongelmakohtia. Kotisairaalan hoitajat tekevät runsaasti asiakaskäyntejä, ja haja-asutusalueella matkoihin kuluva aika rajoittaa työvuoron aikana palveltavien asiakkaiden määrää. Asiakaskäynneillä otettujen laboratorionäytteiden on ehdittävä keskussairaalalle menevään maantiekuljetukseen, ja asiakasaikataulut on suunniteltava tämän mukaan. Kaikkein akuuteimmissa tilanteissa hoitaja voi joutua lähtemään erikseen viemään näytteitä tai hakemaan kiireellisiä erikoistarvikkeita, kuten antibioottipumppua, veripusseja tai lääkkeitä.

Kaupunkiympäristöä edustavana esimerkkinä oli Kokkolan keskustassa toimiva kotihoidon toimipaikka. Asiakaskohteet ovat lyhyen matkan päässä, mutta hoitajien työaikaa kuluu mm. hoitotarvikkeiden hakemiseen keskitetystä hoitotarvikejakelusta. Kokonaisuutena hoitajien työajasta merkittävä osa menee muuhun kuin välittömään asiakastyöhön. Sen vuoksi sote-palveluissa onkin kiinnostusta pohtia uusia ratkaisuja kuljetusten järjestelyyn, jotta hoitajien aika saataisiin paremmin hyödynnettyä tärkeimpään eli asiakkaan kohtaamiseen.

Kotiin tarjottavien sote-palvelujen logistiikkatilanteen kartoittamisen pohjalta hahmoteltiin skenaarioita, joissa ongelmakohtiin voitaisiin puuttua droonien ja mobiilirobottien avulla. Määriteltyjä skenaarioita käytetään myös pohjana tulevien pilottihankkeiden suunnittelussa. Ajatuksena on, että drooni soveltuisi hyvin haja-asutusalueen pitkille etäisyyksille ja mobiilirobotti kaupunkiin lyhyille matkoille.

Drooneihin sovellettavat säännökset

Pääosa miehittämättömästä ilmailusta kuuluu avoimeen toimintakategoriaan, ja toiminnassa on noudatettava mm. laitteen painoa ja C-merkintöjä sekä turvaetäisyyksiä, enimmäiskorkeutta ja jatkuvaa näköyhteyttä koskevia vaatimuksia. Rekisteröitymistä, teoriakokeen sisältöä ym. koskevat tiedot on koottu Liikenne- ja viestintävirasto Traficomin ylläpitämään Droneinfo-sivustoon (https://droneinfo.fi/fi). Ajantasaisia säännöksiä on käsitelty myös Centria Bulletinissa, mm. Kaartinen 2024.

Jos laitetta on tarve lennättää näköyhteyden ulkopuolella (BVLOS, beyond visual line of sight) tai muuten laajemmilla toimintaehdoilla, tehdään riskiarvioon perustuva erityinen-kategorian toimintalupahakemus. Ennakkoon määritettyjä riskiarviotapauksia (PDRA, pre-defined risk assessment) ja standardiskenaarioita (STS, standard scenarios) varten on olemassa kevennetty lupaprosessi. AMIS-hankkeessa määritellyissä kuljetusskenaarioissa olisi kuitenkin tehtävä pitkiä lentomatkoja erikoiskalustolla. Tällöin on laadittava täysimittainen SORA-riskiarvio (specific operations risk assessment), jossa otetaan huomioon lentoreitin asutustiheys, laitteen koko sekä lähialueilla olevat kriittiset kohteet, kuten lentokentät. Lisäksi BVLOS-lentoja varten on tehtävä ilmatilavaraus muodostamalla ja aktivoimalla ns. tilapäinen vaara-alue. Muutamia käyttötapausesimerkkejä ja niiden lupamenettelyjä on vertailtu tiivistetysti taulukossa 1.

Taulukko 1. Esimerkkejä droonien käyttötapauksista ja tarvittavista lupatyypeistä

Tapausvalo- ja videokuvaustarkastukset isommalla droonilla taajamassatarkastus­lennot (BVLOS tähystäjän kanssa)yleisö­tilaisuuden kuvaus (lennot väki­joukon yllä)pakettien kuljetus
Toimin­ta­kate­goriaAvoin A1/A3Avoin A2Erityinen
(STS-02)
Erityinen (SORA)  
Ohjaajan pätevyysA1/A3-teoriakoeA2-lisäkoe + harjoitteluSTS-lisäteoriakoeMääritellään toiminta­käsikirjassa
Lupa­menettelyOperaattoriksi rekisteröityminenToimintailmoitusToimintalupa­hakemus
Laite­­vaati­musA1: C0­–C1 A3: C2–C4C2C6Turvajärjestelmät (esim. laskuvarjo)
Ilma­tilaLentokorkeus < 120 m Vaara-alue

Kuljetusrobotteja koskevat määräykset

Kevyt automaattinen tavarankuljetin on kevyen liikenteen väylällä kulkeva laite, jolle on määritetty enimmäismitat (korkeus 80 cm, leveys 65 cm ja pituus 80 cm). Enintään 70 kg painavan robotin suurin sallittu nopeus on 6 km/h ja enintään 35 kg painavan 15 km/h. (Liikenne- ja viestintävirasto Traficom 2023a.) Oleellisimmat ajoneuvotyyppiin sovellettavat säännökset ovat ajoneuvolain 29a § (Ajoneuvolaki 15.1.2021/82), tieliikennelain 52 § (Tieliikennelaki 10.8.2018/729) sekä Traficomin määräys, jossa määritellään kevyen tavarankuljettimen tarkemmat ominaisuudet (Liikenne- ja viestintävirasto Traficom 2023b).

Pilotointimahdollisuudet ja etenemis- suunnat

Tavaran kuljettaminen droonilla on kokonaisuutena vaativa tehtävä, ja tarvittavan kyvykkyyden hankkiminen on nähtävä monivaiheisena prosessina, jossa kehiteltäviä osa-alueita on paljon muitakin kuin varsinainen lentosuoritus. Kehittelykohteita ovat mm. lähtö- ja laskeutumisalusta, turvallinen ja ergonominen lastausrutiini sekä kuorman pakkaamista ja laitteen säilytystä ja huoltoa varten tarvittavat tilat. Lisäksi on pohdittava, mitä valmiuksia käyttäjäorganisaatio tarvitsisi uuden kuljetusmuodon käyttöönottoa varten ja mitä lisätehtäviä tästä aiheutuisi. Pitkän matkan lentojen toteuttamiseen ja lupamenettelyyn liittyvää kompetenssia voitaisiin kehittää vaiheittain vähäriskisemmistä tapauksista kohti varsinaista käyttötapausskenaariota. Mobiilirobottien osalta kuorman käsittelyprosessit ovat melko samankaltaisia. Lisäksi on määritettävä, minkä kokoista mobiilirobottia on tarkoitus käyttää, jotta kuorman lastaamiseen ja purkamiseen tarvittavan infrastruktuurin rakentaminen palvelee käyttötarkoitusta.

Samoja ratkaisuja ei tarvitse kehittää joka paikassa erikseen, vaan muualla saatuja kokemuksia hyödyntämällä ja eri hankkeiden ja toimijoiden kesken työtä koordinoimalla voitaisiin pyrkiä kohdentamaan alueellisia resursseja mahdollisimman tehokkaasti. Käytettävissä olevien ratkaisujen kokeileminen ja soveltaminen paikallisesti on kuitenkin tärkeä keino kehittää alueellista osaamista, huoltovarmuutta ja liiketoimintamahdollisuuksia. AMIS-hankkeen jatkoksi suunnitellaan parhaillaan eriytettyjä pilottihankkeita, joissa painotetaan droonien ja toisaalta mobiilirobottien hyödyntämistä eri käyttötapauksissa. Jos hankkeesta tai artikkelissa käsitellyistä aiheista heräsi ajatuksia, ottakaa yhteyttä hanketiimiin!

Lähteet

Ajoneuvolaki. 15.1.2021/82. Saatavissa: https://www.finlex.fi/fi/laki/ajantasa/2021/20210082. Viitattu 24.10.2024.

Interreg Baltic Sea Region. 2024. Open call for drone-as-a-service pilot – utilising drones in healthcare logistics. Saatavissa: https://interreg-baltic.eu/project-posts/cityam/open-call-for-drone-as-a-service-pilot-utilising-drones-in-healthcare-logistics/. Viitattu 25.10.2024.

Invest in Estonia. 2023. Estonian town of Viljandi embraces autonomous technology in healthcare. Saatavissa: https://investinestonia.com/estonian-town-of-viljandi-embraces-autonomous-technology-in-healthcare/. Viitattu 6.11.2024.

Kaartinen, H. 2024. Eihän se ole kuin lähteä lentämään! Centria Bulletin. Saatavissa: https://centriabulletin.fi/eihan-se-ole-kuin-lahtea-lentamaan/. Viitattu 28.10.2024.

Kultanen, P. 2023a. Puhuva robotti vie työkalut työmaille – voisi hoitaa myös lounaskuljetukset. Forum Virium Helsinki. Saatavissa: https://forumvirium.fi/release/puhuva-robotti-vie-tyokalut-tyomaille-voisi-hoitaa-myos-lounaskuljetukset/. Viitattu 6.11.2024.

Kultanen, P. 2023b. Päästötön kuljetusrobotti vie tänä jouluna paketit kotiovelle Ruoholahdessa ja Jätkäsaaressa. Forum Virium Helsinki. Saatavissa: https://forumvirium.fi/release/paastoton-kuljetusrobotti-vie-tana-jouluna-paketit-kotiovelle-ruoholahdessa-ja-jatkasaaressa/. Viitattu 6.11.2024.

Liikenne- ja viestintävirasto Traficom. 2023a. Ajoneuvoluokat – Kevyt automaattinen tavarankuljetin. Saatavissa: https://www.traficom.fi/fi/liikenne/tieliikenne/ajoneuvoluokat?toggle=Kevyt%20automaattinen%20tavarankuljetin. Viitattu 22.10.2024.

Liikenne- ja viestintävirasto Traficom. 2023b. Kaksi- ja kolmipyöräisten ajoneuvojen, nelipyörien, kevyiden sähköajoneuvojen, niiden perävaunujen sekä kevyiden automaattisten tavarankuljettimien rakenne ja varusteet. TRAFICOM/562980/03.04.03.00/2022. Saatavissa: https://finlex.fi/data/normit/50058/Kaksi-_ja_kolmipyoraisten_ajoneuvojen_-_kevyiden_automaattisten_tavarankuljettimien_rakenne_ja_varusteet_2022.pdf. Viitattu 28.10.2024.

Rigi Technologies. 2022. Biogroup and RigiTech obtain BVLOS authorisations from French Civil Aviation. Saatavissa: https://rigi.tech/biogroup-and-rigitech-obtain-bvlos-authorisations-from-french-civil-aviation/. Viitattu 25.10.2024.

Sveriges Radio. 2021. Testade flyga medicindrönare för första gången. Saatavissa: https://sverigesradio.se/artikel/testade-flyga-medicindronare-for-forsta-gangen. Viitattu 25.10.2024.

Tieliikennelaki. 10.8.2018/729. Saatavissa: https://www.finlex.fi/fi/laki/ajantasa/2018/20180729. Viitattu 24.10.2024.

Västra Götalandsregionen. Innovationsplattformen. 2024. Logistiksatsning drönare. Saatavissa https://www.vgregion.se/ov/innovationsplattformen/innovationsprojekt/dronare2/avslutade-projekt/dronare-i-goteborgs-skargard/. Viitattu 13.11.2024.

Anu Kamau
TKI-asiantuntija
Centria-ammattikorkeakoulu
p. 040 624 7952

Esa Aaltonen
TKI-kehittäjä
Centria-ammattikorkeakoulu
p. 050 331 6228

Anna Eloranta
Projektiassistentti
Centria-ammattikorkeakoulu
p. 050 477 2186

Facebooktwitterlinkedinmail