Desvelando los secretos de la conducción autónoma

La conectividad permite que los vehículos se comuniquen entre sí, con la infraestructura, con los servicios de red y con otros usuarios de la vía, como los ciclistas y peatones. Se espera que la conectividad permita que los vehículos puedan ser autónomos en cualquier situación, tanto en las homogéneas y bien equipadas autopistas o autovías, como en las carreteras secundarias más irregulares o en el complejo tráfico urbano. De este modo nuestros viajes serán más seguros, rápidos, eficientes energéticamente e, incluso, más placenteros. Pero ¿cómo de realista es esta predicción de la movilidad del futuro? Y ¿qué probabilidad tiene de hacerse realidad en unas pocas décadas? (Authors: Anastasia Tsapi (main author), Royal HaskoningDHV; Peter Morsink, Royal HaskoningDHV & Diogo Pinto, FIA Region I)

Toda la industria, desde los fabricantes de automóviles u OEMs, sus proveedores y los suministradores de servicios, hasta las universidades técnicas y los estudiosos del comportamiento humano, están trabajando duro para lograr una perfecta alineación entre las funcionalidades de los Sistemas Avanzados de Asistencia a la Conducción (ADAS), los conductores y el entorno (la infraestructura) en el que se desenvuelven. Una alineación que permitirá que los vehículos circulen de forma totalmente autónoma, es decir, sin depender del conductor, cuyo rol va a cambiar “de conducir a monitorizar”. Una alineación que requiere visión, tiempo, paciencia y una buena planificación de todas sus etapas hasta llegar a la implementación de una conducción plenamente autónoma.

El enfoque “Conductor-vehículo-infraestructura” para una seguridad vial completa

Para maximizar los beneficios para la seguridad vial de los ADAS, es necesaria una aproximación o planteamiento triangular que integre “conductor-vehículo-infraestructura”. El proyecto de investigación, encargado en 2020 por la Región I de la Federación Internacional del Automóvil (FIA), y desarrollado por un consorcio integrado por la consultoría Royal HaskoningDHV, el TNO y la Universidad HAN de Ciencias Aplicadas, ha proporcionado claves muy importantes sobre las mejoras necesarias en cada uno de los lados del triángulo “Conductor – vehículo – infraestructura”. La investigación se ha llevado a cabo basándose en una selección seis ADAS y sus resultados se han traducido en recomendaciones a nivel normativo. Los seis ADAS seleccionados se listan a continuación: Autonomous Emergency Braking (AEB); Emergency Stop Signal (ESS); Intelligent Speed Assistance (ISA); Adaptive Cruise Control (ACC); Lane Keep Assist (LKA); Drowsiness detection & Distraction recognition.  En los siguientes párrafos se muestra una selección de los resultados más importantes del estudio.

De la conducción convencional, a la conducción completamente autónoma

¿Y hasta entonces? Mientras la atención se centra en el nivel más elevado de automatización (vehículos de la categoría SAE 5), una realidad de movilidad parcialmente autónoma se va haciendo más y más presente, requiriendo del aprendizaje de los conductores para adaptarse a la misma y utilizarla con seguridad. Pero, ¿cuánta atención se está prestando a esta fase de transición desde la conducción convencional hasta la conducción completamente automática?

La automatización parcial es buena, pero no lo es la seguridad parcial

Mientras esperamos la evolución hasta el despliegue de la plena automatización, necesitamos garantizar que los distintos niveles de automatización parcial (SAE 1 a 3) mantienen la seguridad y contribuyen a alcanzar los objetivos y perspectivas establecidas, como por ejemplo “Vision Zero” y “Seguridad Sostenible”. En cumplimiento del Reglamento (EU) 2019/2144, muy pronto todos los nuevos modelos de coches estarán equipados con una variedad de ADAS, cuyo principal objetivo es ayudar a los conductores a circular de forma segura. Hasta qué punto mejorará la seguridad con cada uno de los niveles depende de muchos condicionantes, que deben cumplirse para hacer realidad todo el potencial de la asistencia al conductor. Estos son: la optimización técnica de las funcionalidades de los ADAS, mayor conocimiento por parte de los conductores, así como infraestructuras preparadas para dar apoyo a la seguridad y confort que aportan las funcionalidades de estos sistemas.

La automatización parcial a examen: ¿Está el mundo preparado?

Poca información sobre lo que los ADAS no pueden hacer

Las capacidades de cada sistema ADAS definen el modo y el nivel de asistencia que un sistema puede aportar al conductor en la realización de determinadas tareas de la conducción. Junto a sus capacidades, es determinante conocer las limitaciones de los sistemas y el concepto de “Dominio del Diseño Operativo” (ODD) para poder estimar su contribución a la seguridad vial. El ODD define las condiciones de operación para las cuales ha sido específicamente diseñado el funcionamiento de un determinado sistema de conducción autónoma, o una característica del mismo, incluyendo, pero no limitándose a, condiciones ambientales, geográficas, de iluminación (día/noche), y/o presencia o ausencia de ciertas características del tráfico o de la carretera (SAE International, 2018). Sin embargo, la información que sería necesario comunicar acerca de las limitaciones de los ADAS seleccionados para este estudio, no es fácil de encontrar entre la información que se les facilita a los usuarios. Esta falta de conocimiento sobre el ODD implica que ni los conductores ni las autoridades en materia de tráfico tengan una (completa) visión general sobre las capacidades y limitaciones de los ADAS.

“El ACC no funcionaba, pero yo no lo sabía”

Los sistemas de tu coche pueden dejar de funcionar a causa de limitaciones de diseño (intrínsecas al ODD) o por disfunciones técnicas, que fundamentalmente se asocian a las limitaciones de sus sensores. El sensor de radar del ACC podría fallar en la detección de los vehículos que lo preceden, la cámara del ISA puede fallar en la lectura de las señales, o malinterpretarlas, y el AEB puede fallar en la detección de pequeños objetos en movimiento, como peatones y ciclistas.

Este estudio concluye que, incluso en aquellos casos en los que los sistemas no funcionan bien, los potenciales riesgos para la seguridad vial pueden ser evitados mediante una adecuada información de las eventuales situaciones de desconexión por seguridad. A pesar de que existen requerimientos generales de diseño basados en informes de la Comisión Europea, UNECE y la Dutch Safety Board, los requerimientos específicos para los sistemas se centran exclusivamente a la comunicación de fallos del ACC, pero no abordan otros sistemas.

“ISA … no estoy seguro de qué es, lo probaré a ver”

La mayor parte de los usuarios de ADAS no reciben formación sobre estos sistemas. En su lugar, confían en la información que les da e vendedor de coches, el manual de usuario de su vehículo, o aplican el método “ensayo/error” para familiarizarse por sí mismos con los ADAS. La calidad de esas vías de información dista mucho de ser perfecta, lo que implica que los conductores reciben una información e instrucción incorrectas y/o incompletas.

Sobre mantenimiento, Diagnóstico On Board (OBD), Seguridad de por vida y Ciberseguridad

Los ADAS deberían estar incluidos en las revisiones anuales donde se comprueba la seguridad del vehículo, si es apto para la circulación y las emisiones de los gases de escape (por ej. ITV en España). Para que esto ocurra, la comprobación de las funcionalidades de los ADAS debe resultar factible, medible y verificable. Actualmente existen muchas incógnitas e incertidumbres: Los ADAS difieren notablemente entre los distintos fabricantes en términos de nombres5, funcionalidad, limitaciones, etc. La funcionalidad de los ADAS podría ser cuantificada a través del OBD, permitiendo su identificación, evaluando su correcto funcionamiento y degradación. Sin embargo, actualmente esto no es posible debido a la ausencia de datos para realizar la diagnosis. Por estas razones, resulta necesario un enfoque específico, que evalúe su mantenimiento, para cada sistema ADAS de cada fabricante. Asimismo, la calibración de los sistemas se está convirtiendo en una parte (extra) muy importante de su mantenimiento. Adicionalmente, considerando que la funcionalidad de los sistemas digitales no se degrada como los sistemas mecánicos, es necesaria una monitorización continua de su funcionamiento. Sin embargo, esto todavía no es obligatorio. La seguridad a lo largo de toda la vida del vehículo no puede, por tanto, garantizarse. Por último, el número creciente de conexiones externas y el enlace directo entre ordenadores y los sistemas de control de los ADAS, entraña riesgos de ciberseguridad.

Infraestructura preparada para los ADAS

En relación con el ultimo lado del triángulo “conductor-vehículo-infraestructura”, existen deficiencias en términos de la preparación del entorno en el cual operan los ADAS. La falta de armonización de infraestructuras en Europa, que va desde las señales de tráfico hasta las marcas viales, afecta a la eficacia operacional de los ADAS, dado que los sistemas pueden enfrentarse a condiciones viales y situaciones de tráfico que están fuera de su ODD.

“Si fallas al preparar, te estás preparando para fallar” (Benjamin Franklin)

Estar bien preparados y hacer un uso seguro de la conducción semiautónoma es, por tanto, un primer paso necesario en la ruta hacia la conducción completamente autónoma. Para alcanzar el destino deseado, se deberían realizar muchos más progresos a todos los niveles.

Mejora de la precisión en la comunicación sobre el funcionamiento de los sistemas y sus desconexiones por seguridad

Existe mucho margen de mejora en relación con la precisión y fiabilidad de los ADAS. Creemos que existe una urgente necesidad de estandarización internacional para definir claramente qué tipo de información, señales y mensajes, deben ser comunicados al conductor en caso de que un sistema ADAS deje de funcionar. Los manuales de usuario de los vehículos deberían contener información para los conductores sobre qué puede ocurrir en caso de fallo de un sistema.

Proporcionar mejor información sobre la funcionalidad de los ADAS

Es esencial proporcionar explicaciones correctas a los usuarios finales sobre las limitaciones y condiciones de funcionamiento (ODD) de los sistemas para lograr la contribución a la seguridad vial que se espera de los ADAS. El conocimiento sobre los ADAS, y la forma de utilizarlos correctamente, debería ser parte integral de la formación para obtener el carné de conducir, y un personal responsable de ventas y distribución de vehículos, debidamente formado, debería instruir mejor a cualquier nuevo usuario de ADAS para garantizar un uso seguro de estos sistemas.

Procedimientos de evaluación: más accesibles y precisos

Es importante disponer de una evaluación accesible de la seguridad de los ADAS. De esta manera, su correcto funcionamiento y su pérdida de prestaciones o degradación puede ser identificada y diagnosticada, y el conductor podría ser avisado a tiempo de fallos en su funcionamiento. También debería establecerse un estándar claro para mantener la garantía de por vida de los ADAS (idealmente aplicado durante las revisiones anuales, por ejemplo, en la ITV). Además, las actuales directivas de homologación deberían contener requerimientos más estrictos, que se actualizasen frecuentemente. 

Procesos claros de calibración y mantenimiento

Todos los ADAS deberían tener que cumplir con los mismos estándares que determinen de qué es capaz el sistema y, aún más importante, de qué no es capaz (funcionalidades uniformes). El desarrollo de un diagnostico On-Board (OBD), que sirva para la reparación y mantenimiento de los ADAS y que esté armonizado para todos los OEMs, requiere de denominaciones uniformes para todos los sistemas. De este modo, los fabricantes de vehículos estarían obligados a referirse a sus sistemas utilizando los mismos nombres acordados por todos.

Con el sistema de aparcamiento asistido, el conductor siempre debe mantener la atención.

La clave del éxito: dirigirnos colectivamente hacia los mismos objetivos

Los ADAS tienen el potencial de aportar mejoras significativas en términos de seguridad vial, pero también es innegable que queda mucho por hacer para transformar la visión de una conducción semiautónoma segura en una realidad. Para ello, gobiernos, institutos de investigación, fabricantes de vehículos, proveedores de servicios y operadores de infraestructuras, deben alinear sus esfuerzos en torno a un enfoque “conductor-vehículo-infraestructura” y establecer objetivos claros a corto y a largo plazo.