Un grupo de investigadores estadounidense simula y modela escenarios hipotéticos de operación de los vehículos autónomos para medir su impacto en las ciudades y en los seres humanos. La experimentación es clave para conocer qué tan confiable es esta nueva tecnología y cuáles serán los mayores retos en su implementación.
El mundo se prepara para un nuevo escenario de la movilidad con un protagonista principal: el vehículo autónomo. Pero ante esta tecnología aún existen muchas preguntas por resolver sobre su uso, operación y consecuencias en la planeación y funcionamiento de las ciudades. Los interrogantes son diversos: ¿Este tipo de vehículos llevará a la gente a pasar más tiempo en las autopistas o menos? ¿Alterará la cantidad de tráfico en nuestras ciudades? ¿Cómo será el uso de la energía para su operación? ¿Será ciento por ciento confiable en materia de seguridad? ¿Cómo se evitarán accidentes en estos autos cuando ya no está el factor humano de por medio sino el tecnológico?
Para responder algunas de estas preguntas y comprender la movilidad futura, investigadores del Laboratorio Argonne del Departamento de Energía de Estados Unidos, están implementando herramientas avanzadas de simulación y modelado de estos automóviles para predecir su impacto en la movilidad y en la matriz energética de las áreas metropolitanas.
«Nuestro objetivo es adquirir una comprensión sobre el sistema y sobre cómo el transporte está cambiando, incluyendo cómo interactúan los diferentes modos de transporte, las decisiones tomadas por los viajeros y cómo la automatización afecta todo», explicó el ingeniero de transporte computacional de Argonne, Joshua Auld. «Este nivel de comprensión proporcionará información para ayudar a las ciudades a planificar mejor y adaptarse a los futuros cambios de transporte», agregó.
El trabajo del Laboratorio Argonne hace parte del Consorcio SMART, un colectivo de investigadores promovido por el Departamento de Energía de Estados Unidos y que pretende mejorar la comprensión de los impactos que surgirán de los futuros sistemas de movilidad. Entre los colaboradores de este proyecto están las universidades de Illinois, Nueva Gales del Sur, Texas A & M, Michigan, la Carnegie Mellon, la George Mason y la Universidad de Washington, así como varias agencias de planificación y ciudades de los Estados Unidos, entre ellas Austin, Columbus, Denver, Kansas City, Pittsburgh, Portland y San Francisco
Modelado y simulación
Ahora, dos años después de iniciado el proyecto, el investigador Joshua Auld y sus colaboradores han desarrollado un modelo para representar la adopción de los Vehículos Conectados y Autónomos (CAV por su sigla en inglés) parcial y totalmente automatizados en distintos niveles de penetración en el mercado, utilizando predicciones basadas en los costos y la disposición a pagar de una persona. Los investigadores han integrado este modelo, junto con un modelo de flujo de tráfico para esta clase de automóviles basado en POLARIS, el simulador del sistema de transporte desarrollado por Argonne.
POLARIS simula la movilidad y el flujo de tráfico al predecir el comportamiento individual de los «agentes», que pueden representar a personas, hogares y organizaciones. Analiza cómo millones de estos agentes interactúan y toman decisiones sobre el uso de automóviles, bicicletas, tránsito, etc. A su vez, estas decisiones afectan el sistema de transporte en su conjunto.
Para complementar los análisis de POLARIS y medir los efectos de la energía, los investigadores utilizaron la herramienta Autonomie de Argonne para predecir el consumo de combustible de vehículos actuales y futuros.
Impactos en la energía y movilidad
Para cuantificar los impactos de los vehículos autónomos en la movilidad y la energía, los investigadores estadounidenses tuvieron en cuenta una serie de métricas interrelacionadas. Entre ellas se encuentran los cambios en las millas recorridas por el vehículo (VMT), el valor del tiempo de viaje (VOTT), la cantidad de congestión y el consumo de energía.
El valor del tiempo de viaje mide la carga percibida de tiempo dedicado al viaje, suponiendo que, cuanto menor sea la carga del tiempo de viaje, más deseará viajar una persona en el camino.
«Consideramos a VOTT como un factor crítico que afecta tanto la movilidad como la energía porque, al no tener que lidiar con la carga de conducir, los usuarios de los vehículos autónomos pueden optar por pasar más tiempo en la carretera, sabiendo que pueden usar su tiempo de viaje para hacer otras cosas, actividades productivas, por ejemplo», argumentó Aymeric Rousseau, Gerente de Simulación de Vehículo y Movilidad de Argonne. «Nos centramos en comprender el impacto de VOTT en la movilidad y la energía para diferentes tecnologías de vehículos y comportamientos del consumidor».
«En general, nuestra investigación descubrió que las personas con acceso a vehículos parcialmente automatizados tienden a realizar viajes más largos, ya que el valor del tiempo de viaje disminuyó y el conductor se liberó de las tareas de conducción. También vimos un aumento de la congestión en ciertos escenarios», señaló Joshua Auld.
«Nuestros enfoques de modelado y simulación son vitales para anticipar las necesidades de transporte y energía de nuestro país. Al continuar mejorando estas herramientas y técnicas, estaremos mejor equipados para entregar soluciones que atiendan las necesidades futuras «, añadió Rousseau.
