Bosch presentó los resultados del proyecto LUKAS, que investiga cómo mejorar la eficiencia y seguridad en el tránsito mixto urbano del futuro, con vehículos automatizados y no automatizados, ciclistas y peatones
La transformación digital, la creciente urbanización y automatización, así como la necesidad de una mayor eficiencia energética y acción climática son desafíos difíciles a los que se enfrenta actualmente el sector de la movilidad.
En el marco del proyecto de investigación LUKAS de tres años de duración, Bosch, InMach, IT-Designers, Mercedes-Benz, Nokia, la Universidad de Ulm y la Universidad de Duisburg-Essen investigan cómo mejorar la eficiencia y la seguridad en futuros escenarios de tránsito mixto en ambientes urbanos.
LUKAS es la abreviatura del nombre alemán «Lokales Umfeldmodell für das kooperative, automatisierte Fahren in komplexen Verkehrssituationen» (modelo de entorno local para la conducción automatizada cooperativa en situaciones de tránsito complejas).
Aquí juega un papel clave la comunicación confiable entre los participantes del tránsito automatizados y no automatizados, así como dentro de la infraestructura. El proyecto fue financiado por el Ministerio Federal Alemán de Asuntos Económicos y Acción Climática (BMWK) con 5,2 millones de euros en el marco de su programa para nuevas tecnologías de vehículos y sistemas.
Uso de datos del entorno local
Para aumentar la eficiencia y la seguridad en futuros escenarios de tránsito mixto en entornos urbanos, el proyecto de investigación LUKAS utiliza toda la información disponible en el entorno local.
Esto incluye, por ejemplo, información de sensores de infraestructura, automóviles y vehículos comerciales conectados y dispositivos móviles como teléfonos inteligentes utilizados por peatones o ciclistas.
Este concepto proporciona datos anonimizados de los participantes en el tránsito y de los objetos estacionarios, incluidos parámetros como la posición, la extensión y, posiblemente, la velocidad y la dirección del movimiento.
La información del sensor preprocesada se transmite a un servidor perimetral, que está conectado directamente a la red 5G cerca del cruce y proporciona transmisión de datos con tiempos de demora mínimos.
Un algoritmo de fusión en el servidor perimetral es capaz de crear un modelo completo del entorno local y utilizarlo como base para planificar maniobras para los participantes del tránsito conectados.
La información del objeto del modelo de entorno del servidor se envía a los usuarios de la carretera. Esto amplía su visión general para incluir áreas que ellos mismos no pueden detectar.
«El servidor perimetral utiliza métodos artificiales Inteligencia artificial (IA), entre otras, para calcular una maniobra cooperativa optimizada y luego enviar instrucciones a los participantes conectados. Este enfoque permite aumentar la eficiencia energética general de un escenario de tránsito y la seguridad de los participantes del tránsito, especialmente aquellos que son vulnerables», explica el Dr. Rüdiger Walter Henn, jefe del proyecto LUKAS en Bosch, líder del consorcio.
Instalación piloto de LUKAS en Ulm-Lehr
Para realizar las pruebas, que tuvieron lugar en una zona pública del barrio de Ulm-Lehr, el consorcio utilizó una instalación piloto apoyada por la ciudad de Ulm y gestionada por la Universidad de Ulm.
El área seleccionada contiene un cruce con una calle con derecho de paso que se desvía y una calle lateral que ingresa. Los edificios oscurecen el derecho de paso, lo que hace que esta situación de la calle sea particularmente interesante para escenarios de tránsito reales.
«Esta instalación nos ofrece excelentes oportunidades para probar en situaciones de tráfico reales los métodos que hemos investigado y desarrollado, de modo que podamos sacar rápidamente conclusiones sobre su idoneidad para el uso práctico», señala el Dr. Michael Buchholz, director del departamento de Movilidad Eléctrica y Conexión de la Universidad de Ulm y responsable de la instalación piloto.
Los faroles situados en las proximidades del cruce están equipados con sensores de video, sensores Lidar y radar para detectar y clasificar el flujo de tránsito. La información del objeto se envía al servidor perimetral a través de una red 5G del socio Nokia. Por motivos de protección de datos, no es posible identificar a personas ni vehículos. El servidor perimetral alberga el modelo de entorno global, varias variaciones evaluadas de planificación de maniobras cooperativas y un módulo de advertencia para peatones y ciclistas.
La conectividad permite viajar con más seguridad
Para representar casos de uso cooperativos en tránsito mixto, Bosch, Mercedes-Benz y la Universidad de Ulm introdujeron vehículos conectados y parcialmente automatizados. InMach proporciona un prototipo conectado de barredora de calles. Las aplicaciones especiales para teléfonos inteligentes de IT-Designers GmbH y Nokia permiten conectar a peatones y ciclistas con el servidor perimetral. IT-Designers recopila datos mediante un video dron para ayudar en la simulación de los escenarios de tránsito, mientras que la Universidad de Duisburg-Essen apoya el proyecto con simulaciones de flujo de tránsito.
Todos los casos de uso probados verificaron los beneficios del enfoque LUKAS en términos de aumento de la eficiencia y la seguridad del tránsito.
Los resultados de la simulación de algoritmos de planificación basados en IA llevan a los investigadores a esperar un aumento significativo en el flujo de tránsito. Los estudios del socio Mercedes-Benz muestran una reducción significativa del consumo de combustible y una disminución del tiempo necesario para pasar por el cruce en comparación con la conducción convencional.
Al retrasar el tránsito que viene en sentido contrario para permitir un comportamiento cooperativo, los participantes que pasan por vehículos estacionados y los actores vulnerables del tránsito, que cruzan la calle, están protegidos en áreas oscuras.
Gracias a la nueva tecnología y a la planificación cooperativa de escenarios, los participantes en el tránsito reconocen desde el principio qué estrategia de conducción les permitirá comportarse de forma segura y eficiente.
Los resultados del proyecto LUKAS permitieron a los socios del consorcio adquirir experiencia informativa sobre la conducción cooperativa y conectada e incorporarla al desarrollo de nuevos productos. El enfoque desarrollado por LUKAS puede ayudar a que la conducción automatizada en el tránsito mixto urbano sea más segura y eficiente para todos los participantes.
