La transformación digital, la creciente urbanización y automatización, así como la necesidad de una mayor eficiencia energética y acción climática, son desafíos exigentes que enfrenta el sector de la movilidad. En el marco del proyecto de investigación de tres años LUKAS, Bosch, InMach, IT-Designers, Mercedes-Benz, Nokia, la Universidad de Ulm y la Universidad de Duisburg-Essen estudian cómo mejorar la eficiencia y la seguridad en el futuro tráfico mixto en un ambiente urbano. LUKAS es un acrónimo de " Lokales Umfeldmodell für das kooperative, automatisierte Fahren in komplexen Verkehrssituationen " (Modelo de entorno local para la conducción autónoma cooperativa en situaciones de tráfico complejas). La comunicación fiable entre el tráfico autónomo y no autónomo, así como dentro de la infraestructura, desempeña un papel fundamental en este contexto. El proyecto fue financiado por el Ministerio Federal Alemán de Economía y Protección del Clima (BMWK) con 5,2 millones de euros en el marco del programa " Nuevas tecnologías para vehículos y sistemas ".
Uso de datos del entorno para una mayor seguridad y eficiencia
Para aumentar la eficiencia y la seguridad en futuros escenarios de tráfico mixto en entornos urbanos, el proyecto de investigación LUKAS utiliza toda la información disponible en el entorno local, por ejemplo, procedente de sensores de infraestructura, coches y vehículos comerciales conectados y dispositivos móviles. dispositivos como teléfonos inteligentes utilizados por peatones y ciclistas. El sistema proporciona datos anónimos sobre los usuarios de la vía y los objetos estacionarios, incluidos indicadores como la posición, la extensión y, posiblemente, la velocidad y la dirección del movimiento. La información preprocesada de los sensores se transmite a un servidor perimetral que está conectado directamente a la red 5G en las proximidades del cruce y que garantiza la transmisión de datos con un retraso mínimo.Un algoritmo de fusión en el servidor perimetral puede crear un modelo completo del entorno local y utilizarlo como base para planificar las maniobras de los usuarios de la carretera conectados. La información del objeto proporcionada por el modelo ambiental del servidor se devuelve a los usuarios de la carretera. De esta manera su visión se extiende a zonas que no podrían detectar de forma independiente. " El servidor perimetral también utiliza métodos de inteligencia artificial (IA) para calcular maniobras cooperativas optimizadas y luego enviar instrucciones a los usuarios conectados. Este enfoque ayuda a aumentar la eficiencia energética general del escenario del tráfico y la seguridad de los usuarios de la vía, especialmente de los más vulnerables. “ , explicó Rüdiger Walter Henn, director de proyectos LUKAS de Bosch.
Instalación piloto del proyecto LUKAS en Ulm-Lehr
Para realizar las pruebas, que tuvieron lugar en una zona pública del distrito de Ulm-Lehr, el consorcio utilizó una instalación piloto financiada por la ciudad de Ulm y gestionada por la Universidad de Ulm. . En el área seleccionada existe una intersección entre un tramo curvo de una vía con servidumbre de vía y una vía lateral. Los edificios circundantes ocultan el derecho de paso, lo que hace que esta situación vial sea particularmente interesante para escenarios de tráfico del mundo real. " Esta instalación nos ofrece excelentes posibilidades de utilizar situaciones de tráfico reales para probar los enfoques que hemos estudiado y desarrollado y sacar rápidamente conclusiones sobre su idoneidad para el uso práctico ", explicó Michael Buchholz, director de movilidad eléctrica y de conducción e infraestructuras conectadas en Instituto de Medición, Control y Microtecnología de la Universidad de Ulm y responsable de la instalación piloto.
Las farolas cercanas a la intersección están equipadas con sensores de vídeo, lidar y radar para detectar y clasificar el tráfico. La información del objeto se envía al servidor perimetral a través de una red 5G del socio Nokia. Por motivos de protección de datos, las personas y los vehículos no son identificables. El servidor perimetral alberga el modelo ambiental global, varias variantes evaluadas de planificación de maniobras cooperativas y un módulo de señalización para peatones y ciclistas.
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| Bosch explica que el proyecto LUKAS señala que la conectividad ofrece un tráfico urbano más seguro |
La conectividad hace que viajar sea más seguro y eficiente
Para ilustrar casos de uso cooperativo en tráfico mixto, Bosch, Mercedes-Benz y la Universidad de Ulm utilizan automóviles conectados y parcialmente autónomos. InMach proporciona un prototipo de barredora de calles conectada. 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 dron con cámara para facilitar la simulación de escenarios de tráfico, mientras que la Universidad de Duisburg-Essen apoya el proyecto con simulaciones de flujo de tráfico.
En todos los casos de uso probados se pudieron comprobar las ventajas del enfoque LUKAS en términos de mayor eficiencia y seguridad vial. Al observar los resultados de las simulaciones de algoritmos de planificación basados en IA, los investigadores predicen un aumento significativo en los flujos de tráfico. Los estudios realizados por el socio Mercedes-Benz demuestran una reducción significativa del consumo de combustible y una disminución del tiempo necesario para cruzar la intersección en comparación con la conducción tradicional. Al retrasar el tráfico que viene en sentido contrario para permitir un comportamiento cooperativo, los usuarios de la vía que adelantan a los vehículos detenidos y los usuarios vulnerables que cruzan la vía están protegidos en áreas con visibilidad limitada. Gracias a las nuevas tecnologías y a la planificación cooperativa de escenarios, los usuarios de la vía reconocen a tiempo qué estrategia de conducción les permitirá comportarse de forma segura y eficiente.
Los resultados del proyecto LUKAS permitieron a los socios del consorcio conocer mejor la conducción conectada y cooperativa y utilizarla en el desarrollo de nuevos productos. El enfoque desarrollado por LUKAS puede ayudar a que la conducción autónoma en el tráfico mixto urbano sea más segura y eficiente para todos los usuarios de la vía.
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Así,que Bosch inidica que el proyecto LUKAS señala que la conectividad ofrece un tráfico urbano más seguro y eficiente
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