🌂 ☎️ 👨‍🚒 [Previsión] Transporte del futuro: horizonte a corto plazo 👩🏿‍🌾 🤙 🏕️

Sobre el autor: Brad Templeton es ingeniero de software, evangelista de automóviles robóticos desde 2007, y trabajó en Google en sus primeros años. Fundador de ClariNet , presidente honorario de la Electronic Frontier Foundation y director del Foresight Institute , fundador de la facultad de Singularity University .

Parte 1: el horizonte a corto plazo
Parte 2: el horizonte a mediano plazo
Parte 3: el horizonte a largo plazo

Los vehículos no tripulados deben crearse lo más rápido posible. Los equipos de ingenieros y científicos están trabajando arduamente para poner fin a este proyecto, y las perspectivas son optimistas.

Pero hay algunos obstáculos para esto. Obstáculos generados por la sociedad. Especialmente en los EE. UU., El país con el mayor amor por los automóviles en la tierra. De hecho, a pesar de que la mayoría de las innovaciones provienen de los EE. UU., Las máquinas robóticas pueden aparecer primero en las carreteras de otros países (como India, Japón, China o Alemania).

En este texto, presentaré una lista de tecnologías existentes e hipotéticas que, paso a paso, pueden ayudarnos a lograr un mundo con máquinas robóticas en el camino.

¿Qué tenemos en este momento?

No puede imaginar cuántas tecnologías de asistencia informática durante la conducción ya están en el mercado (o anunciadas).
Los frenos antibloqueo y el control de tracción computarizado han estado presentes en los automóviles durante muchos años.
Ya ahora, los automóviles con tecnología Drive-by-Wire (sistema electrónico digital de control de automóviles) son populares. Muchas personas predicen que habrá más y más autos de este tipo.
Lexus LS460L ( ). Citroen C4 Picasso . Ford Lincoln MKS .
5- 7- BMW .
Volvo S80 ( Lexus).
Volvo S60 2010 , , . Volvo , 2020 . XC60 2010 10 , 20 .
Side Assist Audi , . .
Lane Departure Prevention Infiniti M EX , , .
, , . , , , .
Pre-Safe Mercedes . Pre-Collision Lexus , .
Daimler-Benz uniBwM 1994 ( VaMP), 1000 . 1995 Mercedes S- 1600 , 95% , – 158 . .
Opel Insignia GM (, ) .
Audi Travolution , .
Volkswagen , . , , , , .
, . , Dash TeleAtlas.

Las características disponibles ahora son ejemplos de tecnologías adicionales que se comercializarán como aquellas que hacen que las máquinas sean más seguras y más resistentes a los accidentes. La mayoría de las tecnologías utilizadas en las máquinas robóticas llegarán a las carreteras por primera vez de esta manera, evitando el uso militar. Los fabricantes de automóviles de lujo podrán aumentar los precios y hacer que los automóviles sean más resistentes a las colisiones, pero con el tiempo, estas tecnologías se volverán más baratas y aparecerán en automóviles de bajo costo.

Todo esto es posible, porque según la investigaciónAdministración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras de Estados Unidos, el 80% de los accidentes son causados por descuido del conductor. Los sistemas que notan amenazas a las que los conductores no prestan atención alertarán sobre el peligro y podrán prevenir una gran cantidad de accidentes.

Unos años más tarde veremos un automóvil prácticamente "sin problemas". Este auto será muy difícil de romper, incluso si intentas hacerlo a propósito. Y este automóvil no necesitará interferir con su manejo, ya que tendrá que determinar el enfoque de una situación peligrosa de la que ni siquiera una computadora puede salir (a pesar de sus excelentes mecanismos de percepción y tiempo de reacción). Los sistemas de tales automóviles evitarán acciones humanas que acercarán el automóvil a las fronteras de situaciones peligrosas, aunque lo más probable es que no funcione para detener a una persona que provoca por la fuerza una situación peligrosa. Entonces, por ejemplo, al cambiar a una zona peligrosa, girar la rueda será más difícil, pero si pones suficiente esfuerzo, el auto te obedecerá. Quizás por el resto de tu vida.

El principal problema será cómo configurar esta zona de búfer. Cuanto más se acerque el conductor a la zona de peligro sin que el sistema funcione, menos notable será la operación de este sistema. Idealmente, un conductor que nunca hubiera tenido un accidente nunca notaría la operación de los sistemas de seguridad, porque habrá muy pocas situaciones que una persona pueda resolver y una computadora no.

Tales sistemas probablemente tendrían que ignorar el tráfico que se aproxima en sus carriles. Si bien el tráfico que se aproxima puede crear una situación peligrosa (colisión frontal) de la que nadie (ni una persona ni un robot) puede salir, en nuestros hábitos de conducción, incluso los conductores más precisos simplemente aceptan este estado de cosas. Las calles y caminos unidireccionales con una gran separación de lados pueden resolver este problema.

Una máquina con un sistema de seguridad similar debe considerarse totalmente robótica. En una situación que conduce a un accidente, el conductor simplemente puede soltar el control, y la computadora calculará las trayectorias de otros automóviles y obstáculos, y hará todo lo posible para que la situación sea lo más segura posible. Si el movimiento es controlado por una persona, la computadora obedecerá, pero solo si la persona no busca crear una situación tan peligrosa que será imposible salir de ella.

El principal obstáculo para estas máquinas en el camino hacia la obtención del estado de totalmente robótico será el completo desconocimiento de los principios básicos de las normas de tráfico y navegación. Las razones son factores a corto plazo y evitación de desastres.

Es fácil ver cómo los padres ansiosos pagan grandes sumas por tales automóviles para sus hijos, y las compañías de seguros ofrecen grandes descuentos a los propietarios de dichos automóviles.

En algún momento, tendremos autos que conducirán constantemente o la mayoría de las veces nosotros mismos, pero esto no será completamente legalizado. Se permitirá que estas tecnologías se utilicen como sistemas de prevención de accidentes, porque las personas quieren un automóvil que pueda hacer frente a una situación peligrosa cuando el conductor se queda dormido o se desmaya. Con una confianza cada vez mayor en estas tecnologías, las personas soltarán cada vez más el volante y darán el control del automóvil (puede ser ilegal).

Sin embargo, la historia muestra que las tecnologías de seguridad para automóviles a menudo simplemente permiten que los conductores se sientan seguros y corran un mayor riesgo, por lo que la tasa de accidentes puede no disminuir o incluso aumentar. Para tales tecnologías, es difícil hacer pronósticos.

Debo señalar que esta tecnología contradice una de mis declaraciones. Escribí que en el año en que no producimos vehículos no tripulados, los conductores humanos matan a 45,000 personas en los Estados Unidos y un millón en todo el mundo. Los automóviles que previenen accidentes pueden marcar la diferencia, ya que deben reducir el nivel de mortalidad, o al menos las muertes con ellos pueden dejar de serlo.

Algunos actores del mercado pueden querer detener el desarrollo de tales vehículos, pero casi todas las tecnologías en este mercado ayudan al desarrollo de vehículos no tripulados.

Para 2020, Volvo prometió lanzar un automóvil seguro con un sistema de prevención de accidentes y una mejor protección para los pasajeros para que estén seguros en situaciones donde los accidentes no se pueden evitar. Piensan que los hallazgos interesantes están en el comportamiento de la langosta .

Navegación difícil

Los conductores exigen y compran sistemas de navegación que se convertirán en prototipos para sistemas de navegación de vehículos no tripulados. Su funcionalidad incluye tecnología A-GPS de alta precisión, procesamiento dinámico de datos de tráfico recopilados de otros automóviles, así como ediciones basadas en el monitoreo del comportamiento del usuario y los informes. Más tarde, dichos sistemas comenzarán a reconocer carriles y lugares de estacionamiento, así como el tiempo de conmutación de las señales de tránsito, la congestión y mucho más.

Hay toda un área llamada "Sistemas de transporte inteligente" dedicada a los conceptos de vehículos en red con una mejor navegación y control de tráfico. La mayor parte del trabajo en esta área contribuirá al desarrollo de máquinas robóticas, ya que los robots son mucho mejores en la integración continua de datos en el proceso de toma de decisiones.

Simulación del entorno de automóviles robóticos.

Me he unido a personas que proponen desarrollar una plataforma de red abierta para simuladores de vehículos no tripulados , que permitirá a pequeños equipos desarrollar y probar software para máquinas robóticas a bajo costo, así como mejorar proyectos de código abierto. Estos entornos de software también se pueden usar para competiciones, cuyos ganadores pueden recibir fondos para probar su software en autos reales.

Bot militar para entrega

Gracias a los concursos DARPA Grand Challenge y el mandato del Congreso, para garantizar que ⅓ de todos los vehículos militares no estén tripulados para 2015, los primeros vehículos autónomos serán bots militares para las entregas . Se desplegarán fuera de los Estados Unidos, generalmente en áreas peligrosas, para mover carga sin riesgo para el personal por los ataques enemigos. Algunos bienes serán destruidos o robados, pero los costos generalmente se reducirán.

Algunos bienes (como las armas) son tan valiosos que se guardarán como de costumbre. Dichos convoyes consistirán en robots que porten armas y vehículos de escolta fuertemente blindados y resistentes a las bombas.

La tecnología militar fabricará muchos otros productos para uso civil. Además, un bot civil para entrega es un concepto que cambiará el mundo en sí mismo.

Telemetría y redes

Idealmente, las máquinas robóticas deberían funcionar de manera completamente independiente de cualquier otro sistema. No deberían depender de ningún sistema central de gestión, difusión de información y no deberían depender de la interacción con otras máquinas. Sin embargo, esto no significa que el uso de estos datos no mejorará el rendimiento de estas máquinas.

Incluso antes de que los vehículos no tripulados estén en la carretera, los vehículos familiares pueden beneficiarse de este tipo de información. Por ejemplo, es útil obtener datos sobre el cambio de las señales de tráfico para ajustar la velocidad del viaje para no entrar en la luz roja. Los estudios muestran que si el automóvil se mueve de esta manera y, por lo tanto, no se detiene y no comienza desde cero, el kilometraje de la ciudad aumentará en un 30%: el automóvil híbrido obtiene el mismo beneficio del uso de electricidad (como se señaló anteriormente, esta tecnología ya se utiliza en Audi Travolución).

Ya estamos cerca de esto. Protocolo 802.11pya se ha reservado para acceso inalámbrico en el entorno automotriz. Propuse una opción de pedal de aceleración que ignora los intentos de aceleración que lo harán pasar al siguiente semáforo (excepto cuando insista en acelerar).

La información sobre la dinámica de los flujos de tráfico también es útil para planificar la ruta óptima para el viaje. Ningún gobierno central debería decirles a los autos a dónde ir: ellos mismos, naturalmente, elegirán las carreteras más rápidas y menos transitadas. Los automóviles pueden anunciar en la red que planean mudarse a ciertos lugares para que otros automóviles puedan evitar estos lugares si, según los cálculos, se espera que haya congestión de tráfico en ellos.

La telemetría de otras máquinas es especialmente útil para máquinas robotizadas. Si un vehículo no tripulado puede saber que otro automóvil en la corriente también está controlado por una computadora (lo que significa que tiene una alta velocidad de respuesta), entonces estos automóviles pueden sortear obstáculos, peatones o vehículos traicioneros con un conductor humano. Por supuesto, un automóvil robótico no puede depender por completo de dicha información, pero si decide que puede confiar en otro vehículo, dichos automóviles pueden colocarse más densamente en la carretera para aumentar el rendimiento.

También la telemetría útil puede incluir datos tales como informes de baches, información sobre tracción, carreteras mojadas y heladas. Los automóviles con conductor humano también pueden usar esta información, lo que aumentará la seguridad y la productividad del automóvil.

Si lo desea, puede seguir el enlace y obtener más información sobre Motornet .

Estacionamiento con un robot de estacionamiento

Lexus con función de estacionamiento automático ya está disponible para la venta: este automóvil puede realizar estacionamiento en paralelo en un área pequeña. Imagine el siguiente paso: permite que el automóvil se estacione solo en una sección de estacionamiento especial diseñada para tales operaciones. Un automóvil en el que hay un "robot de estacionamiento" puede ejecutar comandos provenientes de la zona de estacionamiento, seguir señales o (en versiones anteriores) moverse a lo largo de los cables de guía. El territorio para el robot de estacionamiento estará libre de personas (es decir, no empleados) y será de propiedad privada, lo que permitirá utilizar dichos estacionamientos mucho antes de que los autos robot sean lanzados a las carreteras. Los autos en tales estacionamientos serán más como robots que ya están manejando a través de pisos de fábricas y hospitales.

Los automóviles con estacionamiento robótico pueden estacionarse más estrechamente y liberar viajes bajo orden. Pueden estacionarse en garajes con altura limitada. La tarea del estacionamiento autónomo es mucho más fácil que un paseo completo por las calles.

Dichas máquinas también se pueden programar para formar un convoy en el que muchas máquinas se seguirán entre sí. Esto permitiría que una persona de estacionamiento entregue un gran grupo de automóviles desde un punto de entrega hasta un estacionamiento remoto a largo plazo en el aeropuerto; solo se necesitaría una persona para transportar una docena de automóviles. Además, el valet puede regresar con otro convoy de automóviles para pasajeros que llegarán en un futuro próximo. Este viaje no debe realizarse a alta velocidad y, por lo tanto, puede ser bastante seguro incluso en vías públicas. Necesitamos confiarle a la máquina que solo siga al líder, algo que podemos lograr hoy.

La gente con mucho gusto pagará más por un automóvil que podrían caber en la entrada de un roboparker cerca de un aeropuerto, oficina o centro comercial y realizar sus negocios. Al regresar, solo necesitarán enviar una señal desde el teléfono, y cuando vengan al estacionamiento, verán que su automóvil está listo para partir.

Quizás la mejor solución es no integrar la lógica completa del robot de estacionamiento en cada automóvil. En cambio, cada automóvil de conducción automática estará equipado con una interfaz estándar que permitirá instalar un módulo de estacionamiento de robots en el automóvil. Este módulo, equipado con la última tecnología, tendrá acceso a cualquier sensor en el automóvil y pertenecerá al estacionamiento, y este módulo hará todo el trabajo. Para que el propietario pueda proporcionar el control de su automóvil al roboparker, se desarrollará un nuevo estándar (posiblemente inalámbrico).

Incluso puede imaginar un módulo de estacionamiento de robots que funcione con máquinas antiguas que tienen muy poca electrónica. Casi todos los automóviles tienen control de crucero y control electrónico de frenos, y esto puede ser suficiente, si el roboparker tiene un pequeño tirón que proporcionará dirección, mientras que el propio estacionador le dará al automóvil comandos sobre aceleración y frenado. Si el frenado se puede controlar sobre ruedas de forma independiente, solo puede conducir con frenos.

En casos extremos, puede construir un módulo de remolque completo, en el que conduce dos ruedas del automóvil (como en el caso de una grúa): este método es adecuado para automóviles que no están equipados para trabajar con el protocolo del estacionamiento robótico.

Una versión más avanzada del estacionamiento robótico, un automóvil que llega al lugar a pedido, puede aparecer más adelante y proporcionar muchas de las ventajas de los vehículos no tripulados.

También pudimos ver más autos diseñados para estacionamiento automático compacto. Un ejemplo de tal máquina es el proyecto MIT City Car .

Este paso pronto se marcará como "Implementado". El equipo de máquinas robóticas de Stanford modificó Volkswagen (un proyecto conocido como Junior 3) para que el automóvil pudiera encontrar un espacio de estacionamiento gratuito y ocuparlo con un mapa del sitio en mente.

Auto personal tipo auto

Mientras que en otros artículos puede ver mis declaraciones de que el transporte automático personal (PAT) se volverá obsoleto antes de que sea ampliamente utilizado , los primeros proyectos exitosos en esta área en realidad siguen el camino de los vehículos no tripulados. El transbordador de estacionamiento en la quinta terminal de Heathrow, llamado ULTra, es un autobús de goma PAT. ULTra se mueve a lo largo de un carril designado con bordes pequeños: no puede detectar a los peatones y evitarlos, y también puede seguir cualquier ruta que no sea la ruta designada. Este sistema se puso a prueba en 2010, y en un futuro próximo se planea cambiar a un uso general completo.

Abu Dhabi está construyendo una nueva ciudad llamada Masdar cerca del aeropuerto. Masdar está planificada como una ciudad sin automóviles, por lo que están construyendo la parte peatonal de la ciudad un nivel más alto. A nivel del suelo (que, al parecer, está en el nivel del sótano de los edificios) hay pistas para vehículos robóticos para transportar pasajeros y mercancías. En lugar de conducir a lo largo de las fronteras de guía, estos automóviles se mueven a lo largo de caminos magnéticos enterrados en el suelo y no se encuentran con peatones u otros automóviles. Sin embargo, tienen un detector láser que los detiene si aún se enfrentan a una persona u otro obstáculo. Este sistema (y todo el plan de la ciudad) se ha reducido para adaptarse al centro económico de la ciudad, pero actualmente está funcionando y tiene 2 paradas para pasajeros y 3 paradas para mercancías.

Como todos los sistemas PAT, tales sistemas requieren viajes dedicados. Sin embargo, pueden ser una buena demostración y ayudar a las personas a aprender más sobre las máquinas robóticas. Estos autos usan neumáticos comunes y pueden usar la infraestructura habitual a medida que se desarrollan, mientras que los PAT están atados a sus pistas.

Los aeropuertos son una de las áreas donde los PAT tienen la mayor posibilidad de éxito. El ejemplo de Heathrow podría alentar a otros aeropuertos a aprovechar tecnologías aún más avanzadas, como los automóviles robóticos que siguen caminos pavimentados y poseen lidares para no dañar a los peatones.

Teleparker

Una posible alternativa a un roboparker puede ser un teleparker, que incluirá un conjunto de cámaras que brindan una visibilidad de 360 grados desde la cabina. La imagen de estas cámaras se transmitirá al controlador remoto sentado en la consola y conduciendo el automóvil en el estacionamiento oa lo largo de las rutas de estacionamiento, casi como en un videojuego.

De hecho, no es tan difícil para un automóvil eléctrico si las velocidades son bajas y el automóvil está equipado con sensores de seguridad que lo detendrán si se acerca a algo (aunque tales golpes pueden terminar solo con rasguños en el cuerpo sin exponer a las personas a riesgo).

El teleparker, al igual que el servicio de valet robotizado, ofrece un estacionamiento más eficiente, especialmente en grandes oficinas y aeropuertos.

El ejército también tiene un historial de tecnología de vehículos robóticos a control remoto. Los autos voladores (UAV) ahora están de moda, pero los vehículos terrestres de largo alcance también tendrán demanda (el principal problema al que se enfrentan es una señal de control confiable sin una red de datos de radiofrecuencia confiable. Pueden resolver este problema con repetidores en el aire y un gobierno autónomo limitado en caso de pérdida de señal). Por supuesto, a los militares también les gustaría equipar tales vehículos.

En el caso de una falla de conexión de red, el vehículo debe ser capaz de mantener un estado estable y luego reducir la velocidad y detenerse rápidamente para garantizar la seguridad. Las tecnologías de red actuales no son lo suficientemente confiables para esto, pero se está trabajando en esto desde el otro lado.

Continuación 2:

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[Previsión] Transporte del futuro: horizonte a corto plazo