Vehícul autònom

Coche autònom de Waymo

Junior, un Volkswagen Passat robotizado aparcat en l'Universitat de Stanford.

Un vehícul autònom, també conegut com a robòtic, o informalmente com sense conductor o auto conduït, és un vehícul capaç d'imitar les capacitats humanes de maneig i control. Com a vehícul autònom, és capaç de percebre el mig que li rodeja i navegar en conseqüència. El conductor podrà elegir el destí, pero no se li requerix per a activar cap operació mecànica del vehícul.

Els vehículs perceben l'entorn per mig de tècniques complexes com làser, radar, lidar, sistema de posicionament global i visió computarizada. Els sistemes alvançats de control interpreten l'informació per a identificar la ruta apropiada, aixina com els obstàculs i la senyalisació rellevant. Els vehículs autònoms generalment són capaços de recórrer carreteres prèviament programades i requerixen una reproducció cartogràfica del terreny, en la qual cosa si una ruta no està arreplegada pel sistema es pot donar el cas que no puga alvançar de forma coherent i normal.

En el món hi ha varis programes actius, pero per a la seua implantació definitiva es requerix d'un ajust de varis aspectes derivats de la seguritat vial i en matèria de segurs. Són algunes dels dubtes que concernix una forma de transport que està prop de ser realitat en pocs anys segons empreses involucrades en el seu desenroll, com Google, Daimler AG, BMW, Renault, Ford o Volvo, aixina com Bosch o Delphi, en l'àrea de components i electrònica.

En agost de 2016 l'empresa nortamericana nuTonomy, filial del MIT, va llançar el primer taxi autònom del món en Singapur. Uber opera també en coches autònoms en les ciutats de Pittsburgh i Sant Francisco des de finals de 2016. El 19 de març de 2018 es va produir el primer atropell mortal per un vehícul sense conductor. Una dòna va fallir en Tempe, Arizona, despuix de ser atropellada per un vehícul sense conductor operat per Uber. Com a conseqüència, Uber va anunciar que suspendria les proves que es venien portant a terme en vehículs autònoms en Tempe, Pittsburgh, Toronto i Sant Francisco.

Tots els coches de Tesla fabricats des d'octubre de 2016 es construïxen en un hardware que permet la capacitat de autoconducción completa al més alt nivell de seguritat (SAE Nivell 5) si ben el sistema funcionarà en "modo ombra" (processant sense actuar) i enviant senyes a Tesla per a millorar les seues capacitats fins que el software estiga llest per al desplegament del Nivell 5 a través d'actualisacions over-the-air.

Waymo oferix des d'octubre de 2020 el servici de robotaxis per al públic general en la ciutat nortamericana de Phoenix, i des d'agost de 2021 també oferix este servici en Sant Francisco i des de dates posteriors en Los Àngeles, Austin i Atlanta. En març de 2021, Fonda va començar a vendre coches de nivell 3 a empreses de Japó. En juliol de 2021 l'empresa DeepRoute.ai va escomençar a oferir el servici de robotaxi en la ciutat chinenca de Shenzhen. En decembre de 2021, Mercedes-Benz va ser autorisada per a vendre en Alemània coches autònoms de nivell 3. En febrer de 2022 Cruise va escomençar a oferir robotaxis en la ciutat de Sant Francisco. En agost de 2025 ya existien a lo manco 11 empreses que oferixen el servici de conducció autònoma: Waymo en les citades 5 ciutats nortamericanes, Tesla en Austin, i atres empreses com Apollo, Autox o DeepRoute.ai en vàries ciutats chinenques, Abu Dhabi o Seül. Per a 2026 o anys posteriors s'espera que el servici de vehículs autònoms s'oferixca en més ciutats nortamericanes com a Sant Diego, Las Vegas o Miami, en Tòquio i en alguna ciutat europea.

Definicions i classificacions

Existix certa incoherència en la terminologia utilisada en el sector dels coches autònoms. Vàries organisacions han propost definir un vocabulari precís i coherent.

SAE International, un organisme de normalisació de l'automoció, va publicar en 2014 un sistema de classificació en sis nivells -que van des dels sistemes totalment manuals als totalment automatisats- en el nom de J3016 Taxonomy and Definitions for Terms Related to On-Road Motor Vehicle Automated Driving Systems. Esta classificació es basa en la cantitat d'intervenció del conductor i en l'atenció requerida, més que en les capacitats del vehícul, encara que estan vagament relacionades. En Estats Units, en 2013, l'Administració Nacional de Seguritat del Tràfic en Carretera (NHTSA) va publicar un sistema de classificació formal, pero ho va abandonar en favor de la norma SAE en 2016. També en 2016, SAE va actualisar la seua classificació, denominada J3016_201609. La classificació és objecte de controvèrsia, en diferents enfocaments proposts per a una expansió.

Nivells d'automatisació de la conducció

Nivell 0: El sistema automatizado emet avisos i pot intervindre momentàneament, pero no té un control sostingut del vehícul.

Nivell 1 : El conductor i el sistema automatizado compartixen el control del vehícul. Eixemples d'això són els sistemes en els que el conductor controla la direcció i el sistema automatizado controla la potència del motor per a mantindre una velocitat determinada (control de travessia) o la potència del motor i dels frens per a mantindre i variar la velocitat (control de travessia adaptativa o ACC); i l'assistència a l'aparcament, en la que la direcció està automatisada mentres que la velocitat està baix control manual. El conductor deu estar preparat per a reprendre el control total en qualsevol moment.

Nivell 2: El sistema automatizado pren el control total del vehícul: acceleració, frenat i direcció. El conductor deu supervisar la conducció i estar preparat per a intervindre immediatament en qualsevol moment si el sistema automatizado no respon correctament. El contacte entre la mà i el volant sol ser obligatori durant la conducció SAE 2, per a confirmar que el conductor està preparat per a intervindre. Els ulls del conductor poden ser vigilats per cambres per a confirmar que el conductor manté la seua atenció en el tràfic.

Nivell 3: El conductor pot desviar la seua atenció de les tasques de conducció de forma segura, per eixemple, el conductor pot enviar mensages de text o vore una película. El vehícul s'encarregarà de les situacions que requerixquen una resposta immediata, com una frenada d'emergència. El conductor deu seguir estant preparat per a intervindre en un temps llimitat, especificat pel fabricant, quan el vehícul li demane que ho faça. En ocasions es definix este sistema automatizado com un copilot que avisa de forma ordenada quan és necessari una conducció manual.

Nivell 4: Com el nivell 3, pero mai es requerix l'atenció del conductor per a la seguritat, per eixemple, el conductor pot anar-se a dormir o abandonar l'assent del conductor en seguritat. No obstant, la autoconducción només s'admet en àrees espacials llimitades o en circumstàncies especials. Fòra d'estes àrees o circumstàncies, el vehícul deu ser capaç d'abortar el viage de forma segura, per eixemple, reduir la velocitat i aparcar el coche, si el conductor no repren/reprén el control. Un eixemple seria un taxi robotizado o un servici de repartiment robotizado que cobrixca llocs seleccionats d'una zona, en un horari i cantitats determinades.

Nivell 5: (També cridat "volant opcional"): No es requerix cap intervenció humana. Un eixemple seria un vehícul robotizado que treballe en tot tipo de superfícies, en tot lo món, durant tot l'any i en totes les condicions meteorològiques.

Les diferències entre humans i màquines a l'hora de conduir

Lucia Errandonea, creadora de Algoritmic Societies, assegura que per a saber cóm es mou i cóm decidix un coche, primer tenim que entendre cóm nos movem nosatres. Els humans mesclem els nostres sentits per mig dels coneiximents que adquirim per a reaccionar al nostre entorn, i tot això ho combinem en el sistema motriu, que nos dona pas a la movilitat. Diu aixina, "Tots estos sistemes estan coordinats en el sistema nerviosos, que dona órdens i pren decisions", lo que per a un sistema automatizado inteligent li puga resultar més difícil combinar.

Ademés, Errandonea senyala que el fet de que una màquina no puga interpretar l'entorn, du a crear diferents dilemes i controvèrsia. Com podria ser el dilema del tramvia, que escenifica lo que un choche autònom deuria fer si es troba en la situació de salvar a una persona o una atra. A estos coches autònoms es referix als coche comercials, corresponents al primer nivell d'automatisació. Un atre dilema que comentava, és el fals màrqueting sobre el nivell d'automatisació.

Per lo tant, en açò concloem que l'inteligència artificial que fa als coches autònoms no és lo suficientment madura. Com diu Julián Estévez, investigador en Robòtica i inteligència artificial, parla sobre lo difícil que és conseguir que els coches en inteligència artificial siguen suficientment encertats com per a que la conducció siga correcta. Sobretot, perque fa falta insertar estos sistemes autònoms a la societat, assegura Estévez "hi ha un problema entre la convivència de coches autònoms i no autònoms" i d'ahí apareixen les propostes de separar els ambients de circulació de cada u, plantejant idees com: tindre'ls en distints carrils, diferents zones de la ciutat o distints horaris. Per lo tant, a banda de ser un problema tecnològic, també ho és el plantejament de les ciutats i de cóm nos tenim que moure.

Història

La presentació més antiga d'un vehícul autònom que es coneix va ser per Norman Bel Geddes en la fira de mostres Futurama patrocinada per General Motors per a l'Exposició Universal de 1939, que consistia en un vehícul elèctric que era controlat per un circuit elèctric incorporat en el paviment de la carretera.

En 1980 una furgoneta guiada per visió de Mercedes-Benz, dissenyada per Ernst Dickmanns i el seu equip de l'Universitat de Munich va alcançar els 100 km/h en carrers sense tràfic. La Comissió Europea es va mostrar interessada en el proyecte i va realisar una inversió de 800 millons de € per al proyecte EUREKA Prometheus que buscava desenrollar un vehícul autònom.

En 1980 Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) va conseguir el primer vehícul que funcionava per mig d'un radar, un làser, i visió computarizada. En 1987, els laboratoris HRL varen demostrar que es podia construir un vehícul que podia dissenyar la seua pròpia ruta una volta que s'eixia del mapa. El vehícul va poder moure's més de 600 metros a través de terreny complex com a pendents, grans roques i vegetació.

En 1994, dos vehículs robots bessons VaMP i Vita-2 de Daimler-Benz i Ernst Dickmans, varen conduir solo més de mil quilómetros en una autopista de París en 3 carrils, en dies habituals i en tràfic intensos a velocitats de 130 km/h. Els vehículs varen funcionar de forma autònoma en chicotetes intervencions humanes. Varen demostrar que la conducció en carrils lliures, en comboi i els canvis de carril a dreta i esquerra podien realisar-se de forma autònoma.

En 1995, l'equip de Dickmanns va modificar un Mercés-Benz Classe S per a que fera un viage entre Munich i Copenhague i regrés, usant una visió computarizada en moviments sacádicos i un ordenador per a reaccionar en temps real. El robot va conseguir alcançar velocitats superiors a 175 km/h en les Autobahn alemanes, en un temps mig entre intervencions humanes de 9 km, lo que va supondre un 95% de conducció autònoma. De nou el vehícul va conduir en tràfic, eixecutant maniobres per a alvançar a atres vehículs.

Els treballs pioners en Espanya varen ser desenrollats pel CSIC. Posteriorment, els primers ensajos de conducció autònoma en Espanya varen ser realisats en l'any 2012 en un trayecte de 100km de l'Escorial a Madrit realisats pel grup AUTOPIA del Centre d'Automàtica i Robòtica. Un vehícul manual generava dinàmicament un mapa d'alta precisió per a ser seguit pel vehícul de seguiment totalment autònom. El viage va cobrir una àmplia gama d'escenaris de conducció, incloses zones urbanes, carreteres secundàries i autopistes, en condicions de tràfic estàndar.

Per la seua banda, Audi va anunciar en 2014 que el seu model RS7 autònom, va alcançar els 240 km/h en el circuit de Hockenheim en Alemània. L'automòvil va completar un regrés a la pista en poc més de dos minuts. Audi també va colocar a un humà darrere del volant per a un regrés de comparació, sent este cinc segons més llent que l'auto no tripulat.

Automòvil sense conductor de Google

En abril de 2015, un Audi SQ5 que es manejava solament, usant un sistema de conducció autònoma desenrollada per Audi i Delphi, va conseguir recórrer 5400 quilómetros en 9 dies sense que els ingeniers dins de l'auto tocaren el volant llevat en un parell d'ocasions. Semanes despuix, una flota de 25 vehículs autònoms dissenyats per Google varen deixar les pistes de prova per a ser evaluats en el trànsit diari de Mountain View, Califòrnia, sense superar els 40 km/h. El prototip de Google conta en el software de navegació que ya va utilisar en la seua flota d'autos Lexus, que varen recórrer més d'un milló de quilómetros de forma autònoma i baix la supervisió d'un humà al volant.

En l'estiu de 2015, l'Universitat de Míchigan va posar en funcionament un poble d'utilería, denominat MCity (en:), en els carrers del qual es poden provar vehículs autònoms. El lloc conta en un carrer de més de quilómetro i mig de llarc, curves de diferents ràdios, rotondas, semàfors, paviments de diferent superfície, etcétera. Per un atre costat, existixen atres proyectes que complementaran la MCity. Un d'ells és la posada de 9 000 vehículs interconectados en la gran superfície d'Ann Arbor, aixina com atres 20 000 en carreteres al surest de l'estat. Durant la mateixa semana, en Buenos Aires (Argentina), representants del govern local varen provar dos unitats del primer prototip de vehícul autònom elèctric fabricat en eixe país. Es tracta d'un vehícul sense volant ni pedals.

Lo primer que tenim que tindre en conte a l'hora de parlar de conducció autònoma és el fet de que estem davant una màquina, un gran ordenador en rodes que pren decisions en funció de directrius inqüestionables.

D'esta manera, en una carretera en llímit de velocitat a 80 km/h, el coche autònom jamai excedirà eixe llímit a no ser que s'alteren els seus paràmetros de funcionament predefinits. L'ambigüitat no existix en la presa de decisions d'una màquina.

Si nos cenyim a la teoria, el coche autònom és la figura perfecta com a sistema de transport, a on el seu funcionament es basa en el compliment d'unes lleis i directrius impostes. No hi ha interpretació, ni molt manco violació de les normes llevat fallo. Dit açò, la figura del coche autònom s'entén com el millor alvanç en seguritat que s'ha produït en els últims anys, puix del seu funcionament s'extrau un control i prudència impossible d'alcançar per un ser humà.

En 2021 i 2022, apareixen les terminologia “sistema de conducció automatizado” i “conducció automatizado” en els artícul 1 i nou artícul 34 bis de la Convenció sobre la Circulació Vial de 1968.

Vore també

• Automatisació vehicular
• Sistemes inteligents de transport
• Roborace