Metsäkone liikkuu yhä näppäräimmin tekoälyn ohjauksessa

Nykyisin käytössä olevat puunkorjuumenetelmät haittaavat metsän kasvua, lisäävät tautiriskiä, kustannuksia ja polttoaineen kulutusta. Lisäksi syntyy syntyä syviä uria ja rumaa jälkeä metsään.

Professori Jukka Heikkosen johtamassa akatemiahankkeessa kehitetään koneoppimismenetelmiä metsäkoneen reitinvalintaan ja maaston kulkukelpoisuuden ennustamiseen. Kulkukelpoisuus syntyy monen tekijän yhteisvaikutuksesta ja siihen vaikuttavat muun muassa maan pinnanmuodot, maastotyyppi, kasvillisuus, ilmasto, sää, maanpinnan kosteus sekä käytetyt korjuukoneet.

Tutkimuksessa mallinnetaan ja ennustetaan maaston kulkukelpoisuus yhdistämällä koneoppimisen keinoin avoimia valtavia tietomassoja, metsäkoneista saatuja sensorimittausdataa ja maaperän fysikaalisia malleja. Tutkimuksen toinen päätavoite, automaattinen reittisuunnittelu, jonka avulla luodaan pohja autonomiselle metsäkoneen toimintakyvylle. Tässä työssä yhdistetään tilannetietoisuutta myös muihin paikallisiin sensorihavaintoihin. Reittisuunnittelussa huomioidaan metsäkoneen toiminnan rajoitteet, ja optimoinnissa hyödynnetään sekä oppivia että kehittyneitä hakuavaruutta rajoittavia menetelmiä.

Maaston mallinnus luo kulkukelpoisuuden ennustettavuutta

Heikkosen tutkimuksessa on havaittu, että kulkuvastus suuri notkoissa ja hienojakoisilla mailla. Kulkuvastus myös kasvaa maaperän kosteuden kasvaessa. Kosteuteen vaikuttavat puolestaan sääolot sekä lumen sulanta, sadanta ja haihdunta. Näiden tekijöiden avulla voidaan tehdä metsähydrologinen malli kaikkialle Suomeen.

Kulkukelpoisuuden ja hakkuukoneen vierintävastuksen avulla voidaan tuottaa kulkukelpoisuuskartta hakkuu-urille, joita voidaan hyödyntää kuormatraktorin reitin optimoinnissa sekä työn ajoittamisessa. Kun yhdistetään uravauriomittaukset avoimeen maastodataan ja metsäkonedataan, pystytään puunkorjuusta syntyviä uravaurioita ennustamaan jo ennen korjuuta.

Tuloksia voidaan hyödyntää maastoliikkuvuuden ennustamisessa puunkorjuussa, mutta myös muussa tätä tietoa tarvitsevissa sovelluksissa sekä maanpuolustuksen tarpeissa.