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El trabajo conjunto de vehículos no tripulados puede acelerar el movimiento en un 35%.


Los investigadores han demostrado que una flota de vehículos no tripulados, combinados para proporcionar un movimiento suave, puede optimizar el flujo de tráfico en al menos un 35 por ciento.
"Para el uso seguro de los automóviles autónomos en carreteras reales, necesitamos saber cómo interactuarán entre sí".
- Amanda la profeta
Investigadores de la Universidad de Cambridge programaron una pequeña flota de autos robóticos en miniatura para circular en una carretera de varios carriles y observaron cómo cambia el flujo de tráfico cuando uno de los autos se detiene.

Cuando los automóviles conducían por separado, los automóviles detrás del automóvil detenido tuvieron que detenerse o reducir la velocidad y esperar el despeje en la corriente, como suele ser el caso en una carretera real. Rápidamente se formó una cola detrás de un automóvil parado, y el flujo general del tráfico disminuyó.

Sin embargo, cuando los autos se comunicaron entre sí y condujeron juntos, tan pronto como un auto se detuvo en el carril interno, envió una señal a todos los demás autos. Los automóviles en el carril exterior, en las inmediaciones de un automóvil detenido, disminuyeron un poco la velocidad, por lo que los automóviles en el carril interno podrían pasar rápidamente por un automóvil detenido sin tener que detenerse o reducir la velocidad significativamente.

Además, cuando un conductor humano conducía con vehículos no tripulados, que se movían a lo largo de la pista de manera agresiva, otros automóviles podían ceder el paso para evitar a un conductor agresivo, aumentando así el nivel de seguridad.

Los resultados, que se presentarán hoy en la Conferencia Internacional de Robótica y Automatización (ICRA) en Montreal, serán útiles para explorar cómo los automóviles autónomos pueden comunicarse entre sí en el futuro, así como con los automóviles conducidos por un conductor humano, en carreteras reales.

"Los automóviles autónomos podrían resolver muchos problemas diferentes asociados con la conducción en las ciudades, pero debe haber una manera de trabajar juntos", dice Michael He, coautor y estudiante de pregrado en St. Johns College, quien desarrolló los algoritmos para este experimento.

"Si varios fabricantes de automóviles están desarrollando sus propios vehículos no tripulados con software patentado, entonces todos estos automóviles deberían interactuar de manera efectiva entre sí", dijo Nicholas Hildmar, también coautor y estudiante universitario de Downing College, quien diseñó la mayor parte del hardware para el experimento.

Estos dos estudiantes completaron su proyecto de investigación de pregrado en el verano de 2018 en el laboratorio de la Dra. Amanda the Prophet del Departamento de Informática y Tecnología de Cambridge.

Muchas pruebas existentes para varios automóviles autónomos sin conductor se realizan en formato digital o con modelos a gran escala que son demasiado grandes o demasiado caros para realizar experimentos en una flota de vehículos.

Comenzando con modelos a gran escala de bajo costo de automóviles disponibles comercialmente con sistemas de dirección realistas, los investigadores de Cambridge han adaptado los automóviles con sensores de captura de movimiento y el Raspberry Pi para que los automóviles puedan comunicarse a través de Wi-Fi.

Luego, adaptaron el algoritmo de cambio de carril en vehículos no tripulados para trabajar con la flota. El algoritmo original decidió cuándo el automóvil debería cambiar el carril, en función de si es seguro hacerlo y si cambiar el carril del automóvil lo ayudará a moverse más rápido en la carretera. El algoritmo adaptado permite que los automóviles sean más densos al cambiar de carril y agrega un límite de seguridad para evitar accidentes a bajas velocidades. El segundo algoritmo permitió a los automóviles detectar un automóvil en el frente y liberar espacio.

Luego probaron la flota en los modos de conducción "egocéntrico" y "cooperativo" utilizando la conducción normal y agresiva, y observaron cómo la flota respondía a un automóvil parado. En el modo normal, la conducción cooperativa mejoró el flujo de tráfico en un 35% en comparación con la conducción egocéntrica, mientras que en el modo agresivo, en un 45%. Luego, los investigadores probaron cómo una flota reacciona a un automóvil conducido por una sola persona con un joystick.

"Nuestro diseño nos permite realizar una amplia gama de experimentos prácticos y económicos en automóviles autónomos", dijo el Profeta. "Para el uso seguro de autos autónomos en carreteras reales, necesitamos saber cómo interactuarán entre sí para mejorar la seguridad y optimizar el tráfico".

En un trabajo posterior, los investigadores planean usar la flota para probar sistemas de múltiples vehículos en escenarios más complejos, incluidas carreteras con una gran cantidad de carriles, intersecciones, y también planean trabajar con una gama más amplia de tipos de vehículos.


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