Los vehículos autónomos pueden ahorrar espacio para aparcar según la Universidad de Toronto

El coche autónomo pueden ahorrar espacio para aparcar según la Universidad de Toronto

• La nueva investigación de la Universidad de Toronto muestra que la adopción de automóviles sin conductor, también conocidos como vehículos autónomos (AV), podría reducir significativamente la cantidad de espacio urbano valioso dedicado al estacionamiento.

"En un estacionamiento lleno de AV, no es necesario abrir las puertas, para que puedan estacionarse con muy poco espacio en el medio", dice Matthew Roorda , profesor de la Facultad de Ciencias Aplicadas e Ingeniería y autor principal de un nuevo estudio en la investigación Transportation Research Part B

"Tampoco necesita dejar espacio para que cada auto salga, porque puede indicarle a los AV circundantes que se muevan fuera del camino".

Mientras que los estacionamientos tradicionales están configurados para "islas" de automóviles que pueden entrar o salir de un lugar, un estacionamiento AV podría parecerse a una grilla sólida, con automóviles externos que se mueven a un lado según sea necesario para permitir que los autos internos entren y salgan. El desafío de los investigadores fue determinar el tamaño óptimo de la grilla para maximizar el almacenamiento mientras se minimiza la cantidad de movimientos necesarios para extraer cualquier auto.

"Hay una compensación", dice Mehdi Nourinejad , un reciente doctorado del departamento de ingeniería civil y autor principal del estudio. "Si tiene una grilla muy grande, esto genera muchas reubicaciones, lo que significa que, en promedio, lleva más tiempo recuperar su vehículo. Por otro lado, si tienes varias rejillas más pequeñas, desperdicia mucho espacio ".

Los vehículos autónomos pueden ahorrar espacio para aparcar según la Universidad de Toronto

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Esta animación muestra cómo el estacionamiento podría funcionar en lotes dedicados a vehículos autónomos. Los automóviles en las filas exteriores de la cuadrícula pueden salir del camino para permitir que los autos en el medio salgan (imagen de Sina Bahrami)

Nourinejad, Roorda y su coautor, Sina Bahrami, un candidato a doctorado en el departamento de ingeniería civil, crearon un modelo de computadora en el que podían simular los efectos de varios diseños de estacionamientos de AV. Luego usaron un algoritmo para optimizar el diseño de varios factores, que incluyen minimizar el número de reubicaciones y maximizar la proporción del lote que se usó para estacionar frente a los carriles para la reubicación, entrada o salida.

Su análisis mostró que, para un número determinado de automóviles, un estacionamiento AV bien diseñado podría acomodar un 62 por ciento más de automóviles que uno convencional. Dependiendo de las dimensiones del estacionamiento, en algunos casos pudieron aumentar aún más la capacidad: los estacionamientos de AV con forma cuadrada podían acomodar hasta un 87 por ciento más de automóviles. Este uso mejorado del espacio podría traducirse en huellas de estacionamiento mucho más pequeñas, siempre que la cantidad total de automóviles que necesitan estacionarse en ellas permanezca constante.

Se evitarían las masificaciones de coches en el centro de las principales ciudades al no tener que preocuparnos de la distancia entre el parking y el coche. Es decir, el coche autónomo puede ir solo, por lo tanto, podríamos bajar en el punto deseado y ordenar al coche que aparque a las afueras de la ciudad. “Si ubicamos los aparcamientos de los VA lejos de los principales focos de atracción de las ciudades, podríamos terminar con calles atestadas de vehículos sin uso”.

Otra ventaja de los estacionamientos AV es que el diseño no es fijo. "Si la demanda cambia, por ejemplo, si necesita empacar más automóviles en el lote, no necesita pintar nuevos espacios de estacionamiento", dice Bahrami. "En cambio, el operador puede simplemente indicarle a los autos que se reorganicen. Llevará más tiempo recuperar su vehículo, pero podrá colocar más automóviles ".

Roorda espera que las autoridades municipales de estacionamiento puedan utilizar su enfoque de diseño para mejorar los espacios urbanos. "En este momento, nuestros núcleos del centro de la ciudad tienen estacionamientos municipales gigantes junto a las principales atracciones", dice. "Los AV podrían permitirnos reducir y reubicar estos estacionamientos, abriendo un espacio valioso en las ciudades".

El concepto de un AV que maneja y deja a un pasajero, navega hacia un estacionamiento AV ultraeficiente y más tarde regresa para recoger al pasajero suena atractivo. Pero este nuevo paradigma también podría presentar consecuencias negativas, como un posible aumento en la congestión del tráfico.

"En este momento, tenemos un montón de automóviles en la carretera con un solo pasajero", dice Roorda. "Si ubicamos los estacionamientos AV demasiado lejos de las principales atracciones, podríamos terminar con calles atestadas de vehículos que tienen cero pasajeros, lo que sería peor".

Otro inconveniente es que los diseños del equipo solo funcionan para estacionamientos reservados exclusivamente para AV, en lugar de una combinación de AV y vehículos convencionales, aunque Roorda dice que un solo lote podría tener áreas AV y no AV.
Lea la investigación en Transportation Research Part B

Roorda y su equipo tampoco pueden predecir cuándo el número de AV en la carretera alcanzará la masa crítica requerida para hacer uso de sus diseños.

"Estamos hablando de un gran número de vehículos que pueden conducir por sí mismos, sin necesidad de que un conductor se haga cargo si algo sale mal", dice Roorda. "Hay mucho que tiene que suceder antes de llegar a esa etapa".

Los vehículos autónomos tendrán un gran impacto en el diseño de los aparcamientos en el futuro. En comparación con los aparcamientos normales que tienen sólo dos filas de vehículos en cada isla, los futuros aparcamientos (para vehículos autónomos) pueden tener varias filas de vehículos apilados uno detrás del otro. Aunque esta disposición de varias filas reduce el espacio de estacionamiento, puede causar obstrucción si un vehículo determinado está atrincherado por otros vehículos y no puede salir de las instalaciones. Para liberar los vehículos bloqueados, el operador del estacionamiento tiene que reubicar algunos de los vehículos para crear un camino claro para que el vehículo bloqueado pueda salir. El alcance del traslado de vehículos depende del diseño del aparcamiento. Para encontrar la distribución óptima del aparcamiento con un mínimo de desplazamientos, presentamos un programa no lineal de números enteros mixtos que trata cada isla del aparcamiento como un sistema de colas. Resolvemos el problema usando la descomposición de Benders para una respuesta exacta y presentamos un algoritmo heurístico para encontrar un límite superior razonable del modelo matemático. Demostramos que los aparcamientos para vehículos autónomos pueden reducir la necesidad de plazas de aparcamiento en un promedio del 62% y un máximo del 87%. Esta revitalización del espacio que antes se utilizaba para aparcar puede ser socialmente beneficiosa si los aparcamientos se convierten en usos comerciales y residenciales del suelo.

Los beneficios son poder aparcar más coches en un parking o reducir el tamaño de estos para satisfacer la misma demanda, liberando un espacio valioso, particularmente en las ciudades. Pero para conseguir esto, y como recuerdan en el estudio, es necesario que el 100 por cien de los coches sea autónomos
La investigación es parte del proyecto iCity: Urban Informatics for Sustainable Metropolitan Growth, una iniciativa del Instituto de Investigación de Transporte de la Universidad de Toronto . Está financiado por el Ontario Research Fund - Research Excellence, así como por un consorcio de socios industriales.