¿Cómo ordenar la circulación de los coches autónomos? Los pájaros dan la solución

En un universo futuro de vehículos autónomos, ¿cómo se fijan las preferencias de paso, velocidades o adelantamientos? El investigador Damián Roca propone copiar a las aves.

Puede que no lo veamos nosotros, pero expertos y futurólogos coinciden en afirmar que, en un futuro, los conductores serán la excepción. Los vehículos autónomos están destinados a tomar las carreteras. Y la pregunta es, ¿cómo se fijarán las normas de comportamiento para que los coches se desenvuelvan en el tráfico y nos lleven a nuestro destino?

Damián Roca Marí es uno de estos científicos que cree que en un futuro la norma común serán los vehículos sin conductor. Él es un mallorquín de 28 años doctorado por la Universitat Politècnica de Catalunya que ha dedicado buena parte de su todavía relativamente breve (pero brillante) carrera profesional a aportar una solución a este problema.

“Nadie quiere que se choquen dos coches, conduzcan personas u ordenadores. Me fijé en cómo se comportan los pájaros”, explica Roca a EL PAÍS RETINA, “y decidí juntar conceptos de biología que explican la organización de una bandada de pájaros y conceptos típicamente de ingeniería como la descomposición jerárquica”.

Y todo ello sumando tecnologías propias de fog computing (un modelo en el que los datos, procesamiento y aplicaciones se concentran en dispositivos en el borde de la red, en lugar de en la nube) y de internet de las cosas (IoT). El resultado es lo que ha dado en llamar el Hierarchical Emergent Behavior (HEB para las personas más allegadas). Su trabajo le ha hecho valedor de un premio de informática otorgado por la Fundación BBVA.

Básicamente, lo que apunta Damián Roca es que los pájaros se mueven por un simple conjunto de reglas que permiten que a pesar de viajar en grandes bandadas puedan llevar a cabo bruscos cambios de ritmo de forma instantánea y en total coordinación.

Usan para ello tres reglas principales: volar cerca de tus vecinos, no chocar con ningún miembro de la bandada y copiar la dirección y velocidad de los pájaros más próximos. Estas son las mismas reglas que, grosso modo, Roca aplicó a su sistema HEB.

A la hora de definir el comportamiento de los coches autónomos, Roca añadió a la ecuación otras reglas más complejas. Está, por ejemplo, la de destino: a un coche le indicas a dónde quieres que vaya y es la regla que tiene que cumplir. También estableció normas para optimizar los adelantamientos.

Así, si el vehículo detecta un vehículo más lento, su tendencia será moverse a la izquierda, o a la derecha si considera que es el vehículo más lento y viene otro más veloz, con lo que se establece un juego de velocidades.

Claro que el tráfico no lo componen unos pocos coches. La circulación es una inmensa red en la que los vehículos forman nodos que, a su vez, interactúan entre sí. De esta manera, los primeros coches forman lo que se llama un pelotón de coches (en el paper original, Damián Roca usa el vocablo inglés platoon). “Este primer pelotón se puede considerar un comportamiento emergente de primer nivel. Pero podemos crear un segundo nivel, en el que la unidad no sea un vehículo autónomo, sino un pelotón que va a tener que interactuar con otros pelotones.

A este segundo nivel se le vuelven a aplicar reglas que definirán su comportamiento. Se le aplican las tres reglas básicas, pero también otras. O salvedades, como que la distancia entre pelotones ha de ser mayor que la distancia entre cada vehículo. Este nuevo set de reglas define, incluso, el comportamiento entre distintos tipos de vehículos sin conductor, como por ejemplo un pelotón de coches y otro de drones.

Investigación

Damián Roca ha pasado cuatro años enfrascado en su tesis doctoral, para la cual tuvo apoyo de la Fundación La Caixa. Su trabajo tiene el título que tiene el título Analysis and Simulation of Emergent Architectures for Internet of Things (análisis y simulación de Arquitecturas Emergentes para Internet de las Cosas).

El último año lo pasó en San Francisco, trabajando en un intercambio en una startup (Starflow Networks). Ahora está trabajando e IoT Labs y es cofundador de “algo” (según reza su perfil de Linkedin, relacionado con el Personal Data Banking.

  • Menos atascos

El comportamiento automático de los pájaros puede también explicar por qué se producen esos atascos que, sin motivo aparente, constantemente provocamos los humanos. Si hay los suficientes coches en una carretera, cualquier interrupción menor en el flujo del tráfico tiende a causar una reacción en cadena que se retroalimenta: un coche frena ligeramente, y los que están inmediatamente detrás frenan un poco más para evitar golpearlo.

Esta cadena de frenados con retardo se va frenando hasta que se produzca una ola de tráfico frenado o detenido. “Los coches autónomos, evidentemente, se ven afectados por este efecto ola”, explica Roca. Sin embargo, reaccionan con una menor latencia, lo que provoca transiciones mas suaves entre cada unidad.

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