Conducción autónoma en entornos urbanos

Imagínate que estás conduciendo por la carretera y que un camión aparcado te impide ver al ciclista que hay detrás de él. Es evidente que la situación te estas imaginando tiene un alto componente de riesgo. Pero… ¿Cuál es el punto en el que una situación se convierte en peligrosa?

Determinar la criticidad de los factores que influyen en la conducción forma parte del proyecto Verification & Validation Methods (VVM) de TÜV SÜD, financiado por el Ministerio Federal de Economía y Acción Climática de Alemania. El objetivo de este proyecto es garantizar la seguridad de los vehículos autónomos a través de la simulación como método válido para homologar a los vehículos de conducción autónoma en los niveles 4 y 5 de la SAE. Los 23 socios del proyecto VVM presentaron sus resultados en la Virtual Mid-term Conference. Tuan Duong Quang, director del proyecto, demostró que simulación es perfectamente viable para evaluar la seguridad de los vehículos autónomos.

Desde el punto de vista técnico, existe un número infinito de posibles escenarios en la carretera que pueden convertirse en situaciones críticas. Obviamente, evaluar todos y cada uno de estos escenarios con pruebas físicas no es posible, por lo tanto, los expertos se ven obligados a recurrir a la simulación.

¿Cómo determinan los expertos que escenarios suponen un riesgo real?

Hay una cosa que debemos que tener clara, ni siquiera la simulación permitirá a los expertos comprobar el 100% de los escenarios. Además, en cada escenario influyen cientos de factores. Por este motivo, la principal tarea de nuestros expertos es filtrar aquellas situaciones que realmente implican riesgos reales para la circulación. Emmeram Klotz, Director de Ensayos y Certificaciones de la línea de negocio de Highly Automated Driving de TÜV SÜD afirma: “Nuestros expertos están trabajando en métodos que ayudan a determinar el nivel de gravedad de ciertos factores del tráfico. En el proceso de validación, los resultados se utilizan como base para el desarrollo de herramientas de simulación”.

El Director del Proyecto, Tuan Duong Quang, añade: "Al adoptar este enfoque, los ensayos en la vida real se complementan, y hasta cierto punto se sustituyen, por ensayos virtuales".

TÜV SÜD es el responsable de la gestión de openPass. OpenPASS es una plataforma de de código abierto enfocada a la simulación de sistemas de conducción automatizados. Esta plataforma ha sido adaptada por nuestros socios industriales de Bosch, Mercedes-Benza AG, BMW Group, VW, ITK Engineering GmbH y Toyota.

Tuan Duong Quang describe así su trabajo: "Mi puesto en openPASS me permite conocer a fondo el sistema. Gracias a ello, puedo adaptar la herramienta a nuestros objetivos y garantizar su validez como método de ensayo hasta la fase de homologación."

¿Cómo funciona la simulación?

La cuestión central es determinar qué factores influyen en la criticidad del tráfico y en qué medida influyen.

Volvamos a la cuestión referente al ciclista. En este escenario la visibilidad del conductor se ve obstruida por un camión. La configuración de la prueba simula los factores críticos de la circulación. En este caso serían la posición y velocidad del coche, del camión y de la bicicleta.

A continuación, nuestros expertos de TÜV SÜD determinan los factores individuales que influyen en la obstrucción del ciclista. Esto se hace con pequeños pasos de variación estocástica de las variables de la simulación, por ejemplo, el vehículo autónomo se desplaza medio metro hacia la intersección y el ciclista se desplaza 20 centímetros. Aunque el tamaño del camión sigue siendo el mismo, la línea de visión entre el coche autónomo y el ciclista cambia.

El resultado muestra que este escenario puede no ser crítico en ese preciso momento, porque el vehículo autónomo verá al ciclista y tendrá tiempo suficiente para reaccionar. Sin embargo, si el camión se hace "más grande" y obstruye la línea de visión entre el coche autónomo y el ciclista, la situación se vuelve crítica.

Emmeram Klotz dice: "Como única empresa de ensayos, inspección y certificación (TIC) de terceros en el Proyecto Pegasus, ya hemos trabajado intensamente y con éxito para que las funciones de conducción autónoma sean seguras. En el proyecto VVM, nos trasladamos ahora a los entornos urbanos. Es decir, hay una gran cantidad de escenarios de tráfico que hay que evaluar. TÜV SÜD desempeña un papel muy importante en la comprensión de la importancia de los factores de riesgo. Esto permitirá reducir el número de ensayos necesarios para la homologación y establecer la simulación como un método de ensayo válido y eficaz."

¿Qué entendemos por VVM?

La idea que dio lugar a Pegasus, el predecesor del proyecto VVM, consistía en aunar los mundos de la investigación, la industria y la normativa para establecer las bases del desarrollo de los vehículos autónomos.

A partir de 2016, los socios del proyecto Pegasus trabajaron para desarrollar métodos y herramientas para garantizar la seguridad de la conducción autónoma, en un principio, hasta el nivel 3 de la SAE. El proyecto Pegasus ha derivado en dos proyectos sucesores desde 2019, uno de ellos VVM. Los socios del proyecto VVM han conseguido avanzar hasta los niveles SAE 4 y 5. El objetivo de este proyecto es también establecer métodos y herramientas para la homologación de vehículos altamente autónomos, pero ahora en entornos urbanos.

Los vídeos de las presentaciones del Virtual Mid-term Conference de VVM están disponibles de forma gratuita y pueden verse en https://www.vvm-projekt.de/midterm-event/videos