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La Tecnología detrás de los Vehículos Autónomos


28 enero, 2020
La Tecnología detrás de los Vehículos Autónomos

Se considera un vehículo autónomo aquel que es capaz de detectar su entorno y operar sin la colaboración humana. Por lo cual no requiere la participación de un pasajero humano tome el control y posea presencia física para la puesta en marcha de este.  Dando una versatilidad tal que el vehículo puede ir de un lugar a otro y realizar una serie de maniobras como si fuese un conductor humano.

La Sociedad de Ingenieros Automotrices (The Society of Automotive Engineers ~ SAE) en la actualidad define 6 niveles de automatización de conducción que van desde el Nivel 0 (totalmente manual) hasta el Nivel 5 (totalmente autónomo). Dichos niveles han sido adoptados por el Departamento de Transporte de los Estados Unidos de América.

Los vehículos autónomos dependen de sensores, algoritmos complejos, sistemas de aprendizaje automático, microprocesadores de alto rendimiento para ejecutar software para su fin en particular.  Los vehículos autónomos crean y mantienen un mapa de su entorno basado en una variedad de sensores ubicados en diferentes partes de este. Dichos sensores de radar controlan la posición de los vehículos cercanos. Las cámaras de video detectan los semáforos, leen las señales de tráfico, rastrean otros vehículos y buscan peatones. Los sensores Lidar (detección de luz y alcance) hacen rebotar pulsos de luz en los alrededores del automóvil para medir distancias, detectar bordes de carreteras e identificar marcas de carriles. Los sensores ultrasónicos en las ruedas detectan bordillos y otros vehículos al realizar las maniobras de estacionarse.  Luego, el sofisticado software procesa toda esta información sensorial, traza un camino y envía instrucciones a los dispositivos del vehículo, que controlan la aceleración, el frenado y la dirección. Las reglas codificadas previamente, los algoritmos para evitar obstáculos, el modelado predictivo y el reconocimiento de objetos ayudan al software a seguir las reglas de tráfico y superar los obstáculos.

Desafíos con los vehículos autónomos

Los vehículos que se denominan totalmente autónomos (Nivel 5) están siendo puesto en pruebas en varios Países del mundo, pero ninguno está disponible para el público en general; aún se consideran que están faltando varios años antes de tomar la decisión final de liberarlos al tránsito vehicular.  Los desafíos van desde lo tecnológico y legislativo hasta lo ambiental y filosófico. Estas son solo algunas de las incógnitas.

  • Radar Lidar, es costoso y todavía está tratando de encontrar el equilibrio adecuado entre rango y resolución. Si varios vehículos autónomos condujeran por la misma carretera, ¿interferirían sus señales Lidar entre sí? Y si hay múltiples frecuencias de radio disponibles, ¿será suficiente el rango de frecuencias para soportar la producción en masa de automóviles autónomos?
  • Las condiciones climáticas, ¿Qué sucede cuando un vehículo autónomo conduce con fuertes precipitaciones? Si hay una capa de nieve en la carretera, los divisores de carriles desaparecen. ¿Cómo rastrearán las cámaras y los sensores las marcas de los carriles si las marcas están oscurecidas por agua, aceite, hielo o desechos?
  • Condiciones de tráfico y leyes, ¿Tendrán problemas los vehículos autónomos en túneles o puentes? ¿Cómo lo harán en el tráfico de parachoques a parachoques? ¿Los vehículos autónomos serán relegados a un carril específico? ¿Se les otorgará acceso al carril compartido? ¿Y qué pasa con la flota de autos actuales que aún comparten las carreteras durante los próximos 20 o 30 años?
  • Regulación estatal vs. Federal, El proceso regulatorio en los Estados Unidos de América. Ha cambiado recientemente de la orientación federal a los mandatos estado por estado para vehículos autónomos. Algunos estados incluso han propuesto un impuesto por milla sobre vehículos autónomos para evitar el aumento de "autos zombies" que circulan sin pasajeros. Los legisladores también han escrito proyectos de ley que proponen que todos los vehículos autónomos deben ser vehículos de cero emisiones y tener un botón de pánico instalado. ¿Pero las leyes van a ser diferentes de estado a estado? ¿Serás capaz de cruzar las líneas estatales con un automóvil autónomo?
  • Responsabilidad por accidentes, ¿Quién es responsable de los accidentes causados ​​por un vehiculo autónomo? ¿El fabricante? ¿El pasajero humano? Los planos más recientes sugieren que un automóvil Nivel 5 totalmente autónomo no tendrá un tablero de instrumentos o un volante, por lo que un pasajero humano ni siquiera tendría la opción de tomar el control del vehículo en caso de emergencia.
  • Inteligencia Artificial vs. Emocional, Los conductores humanos confían en las señales sutiles y la comunicación no verbal, como hacer contacto visual con los peatones o leer las expresiones faciales y el lenguaje corporal de otros conductores, para hacer llamadas de juicio en una fracción de segundo y predecir comportamientos. ¿Los vehículos autónomos podrán replicar esta conexión? ¿Tendrán los mismos instintos que salvan vidas que los conductores humanos?

Beneficios de los vehículos autónomos

Realmente se están buscando con el tema de los vehículos autónomos un escenario de conveniencia y mejoras en la calidad de vida, los cuales se pudiese considerar ilimitados. Los primeros que pudiesen tener beneficios directos serian los ancianos y discapacitados, permitiéndoles tener independencia de movilidad.  En ciertos escenarios de la vida cotidiana, pudiese solucionar situaciones tales como enviar a tu perro a una cita veterinaria

Pero la verdadera promesa de los automóviles autónomos es el potencial de reducir drásticamente las emisiones de CO2. En un estudio reciente, los expertos identificaron tres tendencias que, de adoptarse al mismo tiempo, liberarían todo el potencial de los automóviles autónomos: automatización de vehículos, electrificación de vehículos y uso compartido de vehículos. Para 2050, estas "tres revoluciones en el transporte urbano" podrían:

  • Reduzca la congestión del tráfico (30% menos vehículos en las carreteras)
  • Reduzca los costos de transporte en un 40% (en términos de vehículos, combustible e infraestructura)
  • Mejora la transitabilidad y la habitabilidad
  • Libere los estacionamientos para otros usos (escuelas, parques, centros comunitarios)
  • Reducir las emisiones urbanas de CO2 en un 80% en todo el mundo.

Autor

El Docente Luis Eduardo Bayonet Robles, poseo una Maestría en Tecnología Computacional para la Educación en la Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (Santo Domingo ~ República Dominicana) y también un Ph.D. en Ingeniería Informática con especialidad en Sociedad de la Información y el Conocimiento de la Universidad Pontificia de Salamanca (Madrid ~ España).   Ha estado trabajando como profesor adjunto aproximadamente por doce (12) años, en tres (3) diferentes Universidades en la República Dominicana a los estudiantes de Grado y Maestría, lo cual le ha ofrecido experiencias en diferentes entornos y situaciones.

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