Un investigador de la URJC anuncia que en siete años habrá coches que circulen sin ayuda del conductor

Un vehículo sin conductor en la carrera de coches autónomos Darpa Challenge. Foto: John Gale

Fuenlabrada | José Luis Blanco.- El profesor de la Escuela de Telecomunicaciones de la Universidad Rey Juan Carlos Eduardo del Arco augura que en un período de siete años aparecerán los llamados trenes de carretera, que consisten en filas de vehículos que circulan sin ayuda de conductores. Así lo ha explicado a 'AulaSur' en una entrevista en la que expone que la evolución de la tecnología en las próximas años permitirá que los coches se conduzcan solos, aunque durante dos décadas convivirán vehículos con diferentes tecnologías. La universidad está trabajando en los nuevos modelos y tiene previsto hacer pruebas con coches a escala en el campus de Fuenlabrada.

Este proyecto puede permitir que la eficiencia energética del sistema global de transportes sea óptima. Además, el hecho de que el vehículo tome decisiones acordes con la situación global de la carretera, completa la visión que el conductor tiene del entorno, pudiendo, por ejemplo, elegir trayectos alternativos cuando hay atascos.

"Están saliendo al mercado vehículos con una gran eficiencia energética y una gran seguridad, pero esa eficiencia individual tiene un límite. Hay que pensar en la eficiencia global de todo el sistema de transporte por carretera y eso solo se puede conseguir con los sistemas avanzados de ayuda a la conducción, que permitan a los conductores tener una visión más amplia de lo que sucede a su alrededor, es decir, que el vehículo tome decisiones, no solo acorde con su horizonte, sino con el global de la carretera".

Las comunicación entre vehículos es un proyecto a nivel mundial, pero es un problema técnico muy difícil de resolver, con retos comerciales que requieren una estrategia a largo plazo, según explica Del Arco.

Pregunta. ¿A qué problemas técnicos se enfrentan los ingenieros en relación a este sistema de trasporte?
Respuesta. Los coches se mueven y hay que controlarlos. No es lo mismo que una red estática. Los coches no se mueven como una mosca. No pueden cambiar de dirección tan fácilmente como pueda parecer. Hay unas restricciones cinemáticas y dinámicas muy fuertes. Hay que aprovechar esas restricciones para implementar sistemas de comunicación fiables y de precio contenido. Si existe una red con elementos fijos en la carretera y elementos móviles que se comunican con las estaciones base de radio para comunicaciones de telefonía (BSS), que se conectan a ellas y se desconectan, debes prever, hay que tener en cuenta la tipología de la carretera, la velocidad del coche y la cobertura en el trayecto. Pero lo importante son las comunicaciones multisalto que permiten la trasferencia de señales, cuando existen obstáculos, mediante repetidores . Es decir, las comunicaciones eventuales entre vehículos que formarán las redes que veremos en unos años.

Foto: Justinm

P. ¿Cómo resuelven estas dificultades?
R. Los ingenieros, al enfrentarnos a un problema, usamos la estrategia de ‘divide y vencerás’. Se divide el problema en diferentes niveles y así se resuelven fácilmente. Pero una solución óptima pasa por volver a unirlos. Hay un problema de propagación de ondas y electromagnetismo por un lado: en la carretera y en las ciudades existen coches, mobiliario urbano y edificios, que contienen metales y cristal que dispersan las ondas electromagnéticas, lo que puede facilitar o impedir la comunicación entre dos puntos. Se puede decir que el canal está en continuo desvanecimiento, en continuo cambio.

P. ¿Qué ventaja para el conductor tendrán estos vehículos?
R. El coche del futuro se tiene que conducir solo cuando el conductor no quiere conducir.

P. ¿Cuándo sucederá esto?
R. Los primeros coches que se condujeron solos estaban en el proyecto Eureka Prometheus entre los años 1987 a 1995 y fueron los primeros intentos de coches autónomos. La comercialización va a ser paulatina y lo primero que veremos serán los trenes de carretera en no más de siete años.

P. ¿En qué consisten estos trenes de carretera?
R. Son filas de vehículos que se ‘enganchan’ telemáticamente entre sí a través de dispositivos de comunicación a distancia. Te ‘enganchas’, sueltas las manos del volante, te olvidas de los pedales y el vehículo sigue. Pero se necesita una percepción multimodal, consistente en una percepción del entorno y los objetos que hay en él, con una cartografia y un GPS muy precisos, visión por ordenador, que ya existe, radar para mantener una distancia precisa con los otros coches y, además, todo un protocolo de comunicaciones para reforzar todo eso. Al final, hay varias fuentes de información que se han de fusionar para tomar decisiones y corregir errores.

P. ¿Y qué hace falta para la conducción completamente autónoma?
R. Todo lo anterior y muchas más cosas. Hay que pensar que el vehículo autónomo tiene que desenvolverse en muchos entornos diferentes: ciudad, circunvalaciones, vías de alta capacidad, en carretera convencional e incluso aparcar. Son escenarios distintos donde no solo hay coches, sino peatones, motos y coches con este sistema y otros que no lo poseen. Escenarios muy complejos con tecnologías muy distintas. El reto más importante es la conducción cooperativa.

P. ¿En qué consiste este sistema?
R. Es muy sencillo. Hablamos de una cooperación entre vehículos a la hora de circular, tal y como lo hacen los conductores en las incorporaciones, por ejemplo. Lo ideal en un cruce sería dar la prioridad a los usuarios que la necesitan, es decir, resolver un problema de optimización en el que todos los vehículos puedan seguir su camino sin colisionar y bajando la velocidad lo menos posible. Para ello la percepción multimodal explicada antes es esencial, pero es un problema técnico muy difícil. El problema se llama ‘acceso al medio’, que se plantea en las redes wifi y está resuelto, pero se puede hacer mejor.

P. ¿Cómo se aplicarán al sistema de comunicación entre vehículos la percepción multimodal del entorno y el acceso al medio en las redes wifi?
R. No es necesario que todos los vehículos tengan estos sistemas de comunicación, sería suficiente con que unos pocos lo implantasen. Esos pocos ‘pastorean’ al resto. Es como las bandadas de pájaros que tienen una reglas sencillas, como no aproximarse más de lo debido al de al lado. Mantener la velocidad dentro de los límites que permite la vía o una velocidad relativa con el coche de enfrente baja. Sin necesidad de comunicación, simplemente por el comportamiento, unos vehículos influyen en los otros.

P. ¿Convivirán vehículos con esta tecnología y vehículos sin ella?
R. Sí. Esta convivencia puede durar dos décadas. Tiene que estar bien diseñada para que tenga una penetración en el mercado. En este sentido, mi tesis doctoral demuestra que con una penetración del 5% o del 10% es posible obtener la información necesaria en la carretera para implementar estos sistemas de control, que servirían para evitar accidentes y atascos, y permitir un tráfico fluido. Tenemos varios modelos que funcionan.

P. ¿Se trata de modelos de simulación en el ordenador?
R. Sí. Pero nosotros tenemos unos ordenadores empotrados que pueden conectarse a los 12 voltios del coche. Tienen unas radios en su interior para comunicaciones entre coches. El año pasado hicimos un experimento en el que probábamos esta tecnología de comunicación respecto a otras tecnologías, vimos que funcionaba mejor y vamos a hacer experimentos en este campus con coches reales. No tenemos los recursos para hacer modelos, pero podemos hacerlo con maquetas y probar en ellas los algoritmos para la conducción autónoma.

P. Las empresas automovilísticas trabajan en este sentido. ¿Qué puede aportar la universidad?
R. Dos cosas fundamentales. La primera: estar al día de todo lo que se hace para enseñárselo a los alumnos. Y en segundo lugar, puede colaborar a llevar a la realidad los proyectos de investigación en este ámbito. Puede ser a través de cooperación con empresas del sector o de forma autónoma. Pero además, una universidad puede hacer una cosa muy importante: una empresa puede hacer una inversión en investigación que tenga un retorno más rápido, por ello los fondos públicos son importantes, porque las empresas por sí solas no siempre pueden afrontar los proyectos. Una universidad es un organismo público de investigación que participa en proyectos que probablemente tengan más dificultades para salir al mercado, pero si eso llega a producirse es un bombazo. O como decimos nosotros: una ‘killer aplicattion’. Los países avanzados trabajan en muchos proyectos de investigación que acaban en artículos en revistas especializadas y congresos. Pero un 5% sale adelante y suelen ser bombazos. Por tanto, justifican la inversión anterior. Es imposible saber a priori qué va a triunfar. Hay que apostar fuerte.