Es probable que los paisajes urbanos queden redefinidos en 2025 con la introducción de la tecnología sin conductor concebida para reducir el tráfico y mejorar la seguridad vial. El Sr. James Fu y el equipo de la Singapore-MIT Alliance for Research and Technology trabajan para mejorar la tecnología automóvil y cambiar nuestros desplazamientos cotidianos.

Hay muchos motivos de tener coche. El automóvil aumenta la movilidad y la independencia del conductor, y en algunos casos puede ser un signo exterior de riqueza. Estos motivos, sumados a su creciente asequibilidad y disponibilidad, han conducido a un rápido crecimiento del número de coches. En 2010 había en el mundo 1.015 millones de automóviles, y se prevé que en 2035 habrá en circulación 1.700 millones. Este crecimiento alargará el tiempo de los trayectos. Por ejemplo, en Estados Unidos los trabajadores que van al trabajo el automóvil pasan 38 horas al año en atascos, una estadística sorprendente habida cuenta de que el automóvil medio se utiliza menos de 10% del tiempo. Esos vehículos adicionales también agravarán las estadísticas de seguridad actuales: en el mundo se contabilizan cada año 1,24 millones de muertos en carretera, y las principales causas de los accidentes de tráfico son el alcohol y la distracción, como el envío de SMS mientras se conduce. La tecnología automóvil debe cambiar para tener en cuenta este aumento de la demanda y mejorar la seguridad vial, manteniendo la libertad que otorga el automóvil.

Terminé mi doctorado en ingeniería mecánica en la National University of Singapore (NUS), con un sistema que permite a múltiples agentes (o robots) efectuar múltiples tareas de manera globalmente eficaz. Esto me permitió incorporarme al grupo de investigación sobre la movilidad urbana del futuro de la Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART), una colaboración entre el Massachusetts Institute of Technology (MIT) y NUS, integrada por un elenco de profesores, doctores universitarios, ingenieros de investigación y doctorandos, como asociado de posdoctorado en 2013. Desde entonces soy Director de proyecto del grupo de vehículos autónomos.

Nuestro trabajo consiste esencialmente en desarrollar la inteligencia y la capacidad de adopción de decisiones del vehículo inteligente, es decir, ¿cómo interpreta el vehículo su entorno, cómo puede determinar si un objeto se desplaza hacia él y actuar en consecuencia? Las investigaciones integran tecnologías existentes con nuevas metodologías para facilitar la navegación inteligente por medio de tres elementos fundamentales, a saber, percepción, planificación y control. Hemos afrontado muchos obstáculos técnicos, ya sean físicos o informáticos, pero para mí es la parte más interesante del proyecto porque es muy gratificante cuando mi equipo y yo encontramos nuevos métodos que funcionan correctamente.

Los coches sin conductor cambian el paradigma de cómo entendemos el transporte, tanto tecnológica como socialmente. El futuro autónomo depende sin embargo de varios factores fundamentales tales como cultura, voluntad política, aumento de la sensibilización del público y aceptación por los usuarios.

Cómo funciona: la tecnología

La arquitectura física e informática utilizada en el cochecito de golf sin conductor, desarrollada durante seis meses, se reprodujo en el Shared Computer Operated Transport (SCOT), un coche eléctrico transformado en coche sin conductor para uso en carretera. Ofrece movilidad a la demanda (Mobility on Demand, MoD), un concepto muy sencillo que consiste en que vehículos eléctricos inteligentes se desplazan sin ayuda humana y se detienen para recoger y dejar bajar a los pasajeros. Es un sistema de transporte flexible que equilibra la demanda con una planificación en tiempo real.

Subirse al coche por primera vez fue increíble. Dejar los mandos al coche resultó un poco surrealista, pero fue un sentimiento increíble haber creado la tecnología y verla funcionar en la carretera. ¡El equipo y yo estábamos locos de contentos!

La primera gran dificultad fue adaptar el vehículo al control electrónico (‘drive by wire‘), es decir, controlar con motores eléctricos las principales funciones del vehículo (dirección, frenado, acelerador y cambio de velocidades).

A continuación, equipamos el coche con sensores LIDAR (Light Detection and Ranging) del comercio. Esta tecnología, que cuesta 30.000 USD para los sensores y las computadoras de a bordo, no sólo es poco onerosa, sino que ofrece un campo de visión de 360 grados, en comparación con el campo de visión de 100 grados del ser humano, que facilita información sobre todos los objetos que circundan al vehículo. Los datos obtenidos por el sensor LIDAR crea un mapa del entorno, y las computadoras de a bordo utilizan algoritmos desarrollados por SMART para comprender el entorno 3D utilizando las imágenes obtenidas por el LIDAR 2D.

Un LIDAR montado en el techo e inclinado hacia abajo detecta la posición. Una vez introducido el destino, el coche planifica una ruta a partir de la ubicación actual y del mapa incorporado. Un sensor orientado hacia adelante detecta los obstáculos, por ejemplo, peatones y otros vehículos. Un “predictor” determina si un obstáculo en movimiento va a cortar el camino del coche y le permite maniobrar en función de la proximidad del obstáculo.

De este modo mejora la seguridad de peatones y pasajeros y permite al automóvil desplazarse por zonas angostas y densamente pobladas, túneles y lugares en los que no se reciben las señales del sistema mundial de determinación de posición (GPS). Los sensores LIDAR también funcionan con poca luz y lluvia moderada.

Una vez equipado de esta tecnología, el coche puede transportar hasta cuatro pasajeros y ha sido sometido a pruebas de desplazamiento autónomo en carretera hasta 35 km/h. Con la batería totalmente cargada (tiempo de carga entre 6 y 8 horas), el coche tiene una autonomía de 100‑130 km.

¿Qué ventajas tiene en los coches sin conductor?

Considero que los vehículos sin conductor aumentarán la eficacia del sistema de transporte y lo volverán más seguro. Para empezar, los coches sin conductor pueden resolver el ‘problema del primer y el último kilómetro’, es decir, la distancia entre el hogar y la red de transporte, como la parada de autobús por la estación de ferrocarril, y entre la red de transporte y el trabajo. También soluciona el ‘problema del reequilibrado’, es decir, desplazar el coche hasta el cliente siguiente sin necesidad de conductor.

Las simulaciones también demuestran que dos veces más coches sin conductor que coches normales pueden cruzarse en una intersección, lo que reduciría los atascos, especialmente en horas punta, y limitaría las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) causadas por paradas y arranques constantes. La mayor ventaja de la tecnología sin conductor es, sin embargo, la posibilidad de prestar servicio a varios clientes al mismo tiempo con el trayecto inteligente, lo que reduciría en aproximadamente dos tercios el número de coches en circulación.

La tecnología también revoluciona la seguridad vial. Las computadoras no tienen emociones, no se cansan al volante, no se dejan distraer por un teléfono móvil ni conducen agresivamente, lo que puede reducir considerablemente los accidentes de carretera. Sensores de a bordo detectan cuando una persona pasa delante del coche sin conductor y efectúan inmediatamente una frenada de emergencia. La accesibilidad es otra ventaja. Las personas que no podían poseer un coche y utilizarlo, como las personas mayores, los discapacitados o los jóvenes, pueden acceder fácilmente a la movilidad.

Sobre todo, el coche autónomo ofrece una mejor experiencia al usuario.

Proyecto piloto – Chinese and Japanese Gardens (Singapur)

La mayor parte del trabajo de investigación se ha llevado a cabo en el campus de NUS. En 2011 se introdujo por primera vez un cochecito de golf autónomo, y el parque de vehículos se completó en 2014 con un coche eléctrico y dos cochecitos de golf sin conductor adicionales.

Para comprender mejor las oportunidades y dificultades de la tecnología sin conductor, SMART destinó dos cochecitos de golf autónomos equipados con tecnología SMART a los Chinese and Japanese Gardens del Jurong Lake District de Singapur. El proyecto piloto nos permitió enseñar la tecnología, demostrar el concepto de movilidad a la demanda y aumentar la sensibilización del público. Durante seis días repartidos en dos fines de semana del 23 de octubre al 1 de noviembre de 2014, vimos como pasajeros y peatones interactuaban con la tecnología. Los pasajeros podían reservar un viaje entre 10 lugares predeterminados a través de un sistema de reserva en línea. La comunicación entre vehículos permitía a los cochecitos seleccionar su camino sin interferir con el otro coche para evitar la duplicación de trayectos y aumentar la eficacia de los desplazamientos.

Originalmente pensamos que los cochecitos podían recoger y llevar a aproximadamente 100 personas. En realidad, transportaron a más de 500 personas en 220 trayectos que totalizaron 360 km. En algunas ocasiones hubo hasta dos horas de espera para tomar un cochecito. ¡Huelga decir que la demostración pública fue un éxito increíble! Fue realmente gratificante ver que tanta gente quería utilizar la tecnología y recibir tantos comentarios positivos. Muchas personas dijeron que esperaban que el sistema llegara a formar parte de la red de transporte.

Futuros objetivos y disponibilidad comercial

Estoy convencido de que la adopción de coches sin conductor será beneficiosa para la sociedad y aumentará la calidad de vida, especialmente en zonas densamente pobladas como Singapur. Ahora bien, si bien la prueba piloto en los Chinese and Japanese Gardens fue muy positiva, es difícil predecir cuándo los vehículos sin conductor se concretizarán en gran escala, ya que deben tenerse en cuenta muchos parámetros. El entorno debe estar preparado para su integración, los gobiernos deben ser previsores e incorporar en la sociedad la tecnología necesaria, como estaciones de recarga e infraestructuras de red que permitan la conectividad entre vehículos y personas, y efectuar los cambios necesarios de la planificación futura de las ciudades.

Debe aumentarse la sensibilización del público para asegurarse de que se siente cómodo con la tecnología sin conductor, como pasajero y como peatón. La dificultad estriba en comunicar la mejora de la seguridad que representan los coches autónomos y la desaparición del vehículo personal. Los coches formarán parte de una red pública de transporte y los viajeros podrán solicitar o ‘llamar’ un coche por medio de una aplicación en línea. Cuando el coche había llevado a su destino, irá a recoger a otro pasajero en espera. Se prevé que la movilidad constante de los vehículos autónomos reducirá el número de automóviles en la carretera al tercio del actual. Por consiguiente, estamos estudiando actualmente cómo adaptar la tecnología de manera eficiente y efectiva.

Singapur está estudiando activamente cómo integrar vehículos autónomos en el sistema de transporte. Es una ciudad hiperdensa de 700 km2 con 5,5 millones de residentes y más de 974.000 vehículos en circulación en 2013. Se anunció recientemente que la zona One-North serviría de zona de prueba de vehículos autónomos, y para nuestro grupo la próxima etapa consistirá en probar las capacidades actuales de nuestro vehículo y continuar las investigaciones en carreteras públicas. Pruebas como estas nos permitirán mejorar las reacciones ante el comportamiento previsto de los peatones y seguir desarrollando la comprensión por el vehículo y sus reacciones ante las infraestructuras viales como las señales de tráfico y las prioridades.

Globalmente, espero ver un despliegue inicial en los próximos tres años y también espero que la sociedad tenga vehículos sin conductor perfectamente integrados en el sistema de transportes en 2025. Queda mucho camino, pero nos vamos acercando.