Primera prueba de un autobús autónomo de nivel 4 en vías públicas de Tokio

Primera prueba de un autobús autónomo de nivel 4 en vías públicas de Tokio

Un equipo de investigación de la Universidad de Tokio comenzó el martes a probar por primera vez en vías públicas del área metropolitana de Tokio un autobús de conducción autónoma de nivel 4. Se trata de un hito importante para el desarrollo del transporte autónomo en Japón, que busca soluciones innovadoras para hacer frente a la escasez de conductores y a los desafíos demográficos.

La prueba supone un avance con respecto a las anteriores realizadas en la misma ruta, donde desde finales de 2019 circula un autobús autónomo de nivel 2, con conducción parcialmente automatizada. La ruta conecta el campus de Kashiwa de la universidad con la estación Kashiwanoha-campus y cubre aproximadamente 2,6 kilómetros (2,3 km en vías públicas y 0,3 km dentro del campus).

El profesor Yoshihiro Suda, del Instituto de Ciencias Industriales de la Universidad de Tokio y presidente del Comité de Promoción ITS de Kashiwa, explicó la importancia de este avance:

El paso de la autonomía de nivel 2 a la de nivel 4 representa un cambio fundamental en nuestro enfoque del transporte. En el nivel 4, el vehículo puede encargarse de todos los aspectos de la conducción dentro de su área operativa designada, incluida la respuesta ante situaciones inesperadas. Esto abre nuevas posibilidades para el transporte público sin conductores humanos y permite hacer frente a la grave escasez de conductores en Japón.

El proyecto se ha desarrollado gracias a una amplia colaboración entre la Universidad de Tokio, organismos gubernamentales, empresas privadas y diversas organizaciones. Forma parte del Consorcio de Ciudad Inteligente de Kashiwanoha, seleccionado por el Ministerio de Tierra, Infraestructura, Transporte y Turismo de Japón como proyecto de ciudad inteligente y proyecto modelo avanzado.

Cómo se clasifican los niveles de conducción autónoma

Los niveles de automatización se clasifican del 1 al 5, y cada uno representa un grado mayor de autonomía del vehículo. El nivel 1 comprende tecnologías de asistencia al conductor, como el control de crucero adaptativo, mientras que el nivel 5 corresponde a la automatización completa en todas las condiciones.

La automatización de nivel 2, utilizada por el autobús anterior, significa que el sistema realiza tanto tareas de control longitudinal del movimiento del vehículo (aceleración y frenado) como lateral (dirección) en un área limitada, pero sigue requiriendo supervisión humana. En cambio, la automatización de nivel 4, que es el foco de esta nueva prueba, supone un importante salto tecnológico. En este nivel, el sistema realiza todas las tareas de conducción y responde a las dificultades que surjan durante el funcionamiento dentro de un área limitada, sin intervención humana.

El Consejo de Promoción ITS de Kashiwa, que coordina el proyecto desde diciembre de 2009, define claramente los niveles: los sistemas de nivel 1 realizan tareas de control del movimiento del vehículo en sentido longitudinal o lateral dentro de un área limitada. Los sistemas de nivel 2 realizan tareas de control tanto longitudinal como lateral. Los sistemas de nivel 3 ejecutan todas las tareas dinámicas de conducción en un área restringida, pero solicitan intervención si surgen dificultades. Los sistemas de nivel 4 realizan todas las tareas dinámicas de conducción y responden a las dificultades dentro de un área restringida. Por último, los sistemas de nivel 5 ejecutan todas las tareas dinámicas de conducción sin limitación alguna.

La evolución del proyecto de autobús autónomo de Kashiwa

El proyecto de autobús autónomo de Kashiwa ha evolucionado considerablemente desde sus inicios. La primera fase comenzó en noviembre de 2019 con pruebas de autobuses autónomos de nivel 2, que continuaron hasta marzo de 2020. En estas pruebas iniciales se utilizó un autobús comercial equipado con un sistema de conducción autónoma desarrollado por Advanced Smart Mobility Co., Ltd. y operado por TOBU BUS EAST CO., LTD. El vehículo estaba basado en un modelo Liesse de Hino Motors, con capacidad para 17 pasajeros.

Estas primeras pruebas se plantearon como una investigación fundamental para comprender los desafíos prácticos de operar autobuses autónomos durante periodos prolongados. La mayoría de las pruebas anteriores de conducción autónoma se habían realizado durante periodos breves, por lo que este proyecto de cinco meses buscaba verificar métodos de operación en rutas prácticas, así como las operaciones, inspecciones y tareas de mantenimiento a largo plazo.

En enero de 2021 se incorporó un nuevo vehículo a las demostraciones. Este autobús autónomo estaba basado en un modelo Isuzu Elgamio y tenía una capacidad mayor, de 56 pasajeros (28 sentados). Sin embargo, por las medidas de precaución frente a la COVID-19, la capacidad efectiva se limitó a 15 pasajeros por motivos de seguridad. El vehículo actualizado contaba con sistemas de conducción autónoma mejorados, mayores capacidades de detección y más comodidad durante la aceleración y la desaceleración.

A partir de los conocimientos obtenidos en las pruebas de demostración iniciadas en 2019, Advanced Mobility Corporation mejoró el sistema de conducción automatizada al aumentar las capacidades de detección, mejorar la comodidad durante la aceleración y la desaceleración y aumentar el tamaño del vehículo. En esta fase, el autobús circulará con autonomía de nivel 2, con planes de pasar eventualmente al nivel 4 según los resultados de las evaluaciones en curso.

La tecnología del autobús autónomo

El autobús autónomo de nivel 4 incorpora tecnologías avanzadas que le permiten circular de forma segura sin intervención humana. Entre ellas se encuentran el control de mantenimiento de carril, el posicionamiento GNSS (GPS), sensores de marcadores magnéticos para una localización precisa y el control de mantenimiento de velocidad mediante la automatización del acelerador y los frenos.

El vehículo cuenta con funciones de seguridad especializadas, como la función SRA (control de distancia a todas las velocidades) y la coordinación con los semáforos, mediante cámaras que reconocen sus colores para responder adecuadamente. Además, el autobús dispone de sistemas automatizados para controlar la llegada a las paradas y la salida de estas.

Para la nueva prueba de nivel 4, el autobús está conectado a una plataforma automatizada de gestión de operaciones de vehículos llamada Dispatcher, desarrollada por BOLDLY Corporation. La plataforma permite supervisar a distancia el estado del vehículo, enviar instrucciones de conducción, responder ante emergencias, decidir si puede circular y llevar un registro completo de la conducción y de los errores.

Estas tecnologías funcionan en conjunto para crear un sistema integral de seguridad y gestión operativa que permite al autobús circular de forma autónoma y mantener una comunicación constante con un centro de control remoto, que puede intervenir si es necesario. La plataforma Dispatcher incorpora funciones que pueden realizarse a distancia, como el registro de la conducción y de los errores, la supervisión del estado, las instrucciones de conducción, la respuesta ante emergencias y la decisión sobre si es recomendable o inevitable circular.

El vehículo combina sensores y sistemas de reconocimiento para circular de forma segura por la ruta designada. El sistema de mantenimiento de carril ayuda a conservar la posición del autobús en la vía, mientras que el sensor de marcadores magnéticos permite localizarlo con precisión a lo largo de la ruta. El sistema de mantenimiento de velocidad gestiona la aceleración y el frenado para garantizar una marcha fluida.

Cómo responder a los desafíos del transporte en Japón

Esta prueba de autobús autónomo forma parte de la estrategia más amplia de Japón para responder a importantes desafíos de transporte. El país atraviesa cambios demográficos significativos, entre ellos el envejecimiento de la población, la baja natalidad y una grave escasez de conductores. Estos factores han provocado una reducción de los servicios ferroviarios y de autobús en zonas periféricas, lo que dificulta la movilidad de sus habitantes.

Los municipios de todo Japón recurren cada vez más a las tecnologías de conducción autónoma para responder a estos desafíos. Desde abril de 2023, los vehículos autónomos de nivel 4 pueden circular sin conductor por las vías públicas japonesas bajo determinadas condiciones, lo que crea un marco regulatorio para ampliar su implementación.

Yuki Saji, presidente y director ejecutivo de BOLDLY Inc., destacó la importancia de estos avances:

Ante los cambios demográficos, como el envejecimiento de la población, la baja natalidad y la escasez de conductores, la infraestructura de transporte de Japón afronta desafíos a medida que se reducen los servicios ferroviarios y de autobús en las zonas periféricas. Para responder a estos problemas de movilidad, los municipios japoneses recurren cada vez más a las tecnologías de conducción autónoma como solución.

El proyecto de Kashiwa busca específicamente evaluar el desempeño del autobús en carretera y su seguridad teniendo en cuenta la autonomía de nivel 4. También prevé seguir desarrollando nuevos autobuses autónomos y ampliar las operaciones en función de los resultados. El objetivo final es colaborar con el desarrollo del vecindario de Kashiwanoha para ofrecer a sus habitantes un servicio seguro, cómodo y práctico.

El proyecto se ha presentado como una iniciativa relacionada con el Consorcio de Ciudad Inteligente de Kashiwanoha, que el Ministerio de Tierra, Infraestructura, Transporte y Turismo seleccionó como proyecto de ciudad inteligente y proyecto modelo avanzado. A partir de los resultados de la prueba, se evaluarán el desempeño del autobús en carretera y su seguridad con vistas a la autonomía de nivel 4 o superior; además, se desarrollará un nuevo autobús de conducción autónoma y continuarán las pruebas con vehículos nuevos tras esta fase.

Otras investigaciones sobre vehículos autónomos en la Universidad de Tokio

La Universidad de Tokio ha estado a la vanguardia de la investigación sobre vehículos autónomos, con proyectos que van más allá de los aspectos mecánicos de la conducción. Un estudio innovador exploró cómo los vehículos autónomos podrían comunicarse con los peatones para mejorar la seguridad.

El profesor Takeo Igarashi, de la Escuela de Posgrado de Ciencias y Tecnología de la Información, dirigió una investigación sobre la instalación de ojos robóticos en vehículos autónomos. Estos ojos podían mirar a los peatones para indicar que habían detectado su presencia o apartar la mirada cuando no los detectaban. El estudio concluyó que estas señales visuales influían significativamente en el comportamiento de los peatones y les ayudaban a tomar decisiones más seguras y eficaces al cruzar.

Como explicó el profesor Igarashi:

No se ha investigado lo suficiente la interacción entre los automóviles autónomos y las personas que los rodean, como los peatones. Por eso necesitamos investigar más y dedicar más esfuerzos a esa interacción para ofrecer seguridad y confianza a la sociedad en relación con los vehículos autónomos.

La investigación reveló diferencias interesantes entre hombres y mujeres en la manera de responder a los ojos robóticos. Los participantes varones tomaron menos decisiones peligrosas al cruzar cuando los ojos del vehículo los miraban, mientras que las participantes tomaron menos decisiones ineficaces (como no cruzar cuando era seguro hacerlo) en las mismas condiciones.

En última instancia, el experimento mostró que los ojos permitían cruzar de forma más fluida o segura a todas las personas. El equipo reconoce que el estudio tiene limitaciones, ya que participaron pocas personas y solo se representó una situación, pero los resultados son prometedores. Pasar de la conducción manual a la automática supone un cambio enorme y, si los ojos pueden contribuir realmente a la seguridad y reducir los accidentes de tráfico, los investigadores consideran que debería estudiarse seriamente su incorporación.

En futuras investigaciones, el equipo quisiera desarrollar un control automático de los ojos robóticos conectado a la inteligencia artificial del vehículo, en lugar de controlarlos manualmente. Esto permitiría adaptarlos a distintas situaciones y mejorar la comunicación entre peatones y vehículos.

Socios y colaboradores del proyecto

El éxito del proyecto del autobús autónomo depende de una amplia colaboración entre instituciones académicas, organismos gubernamentales y empresas privadas. El Consejo de Promoción ITS de Kashiwa reúne a numerosas organizaciones que trabajan juntas para hacer realidad esta tecnología.

Entre las organizaciones participantes en las demostraciones de autobuses automatizados se encuentran la Organización de Investigación Colaborativa sobre Innovación en Movilidad de la Universidad de Tokio, el Instituto de Ciencias Industriales de la Universidad de Tokio, la Escuela de Posgrado de Ciencias de Frontera de la Universidad de Tokio, la ciudad de Kashiwa, Advanced Smart Mobility Co., Ltd., TOBU BUS EAST CO., LTD., Mitsui Fudosan Co., Ltd., SB Drive Corp., Urban Design Center Kashiwanoha (UDCK), Pacific Consultants Co., Ltd., Sompo Japan Nipponkoa Insurance Inc. y Mitsubishi Auto Leasing Corporation.

Esta asociación diversa reúne conocimientos especializados en tecnología del transporte, planificación urbana, seguros y desarrollo inmobiliario, y ofrece un enfoque integral para implementar el transporte autónomo en un entorno urbano real. El Consejo se creó en diciembre de 2009 como un foro de cooperación y coordinación entre la Universidad de Tokio, organismos administrativos, empresas privadas, diversas organizaciones y particulares, con el objetivo de promover distintas actividades de investigación y desarrollo y contribuir a su comercialización y aplicación práctica.

Desde el 1 de noviembre de 2019, el Consejo de Promoción ITS de Kashiwa realiza una prueba de demostración comercial con autobuses automatizados en un tramo de 2,6 km entre la estación Kashiwanoha Campus de la línea Tsukuba Express y el campus de Kashiwa de la Universidad de Tokio. Durante este periodo, el Consejo ha verificado métodos de operación, funcionamiento, inspección y mantenimiento con vistas a la operación práctica a largo plazo, y ha realizado estudios en paralelo con el desarrollo de nuevos autobuses automatizados y el desarrollo urbano de Kashiwanoha.

El futuro del transporte público autónomo en Japón

La prueba del autobús autónomo de nivel 4 en Kashiwa es solo una parte de los ambiciosos planes de Japón para el transporte público autónomo. Otras iniciativas incluyen la introducción por parte de BOLDLY Inc. del vehículo autónomo "MiCa", desarrollado por la empresa estonia Auve Tech y cuyo inicio de pruebas en las carreteras japonesas está previsto para 2023.

BOLDLY es la primera empresa del mundo que compra "MiCa", un vehículo autónomo de nivel 4 desarrollado por Auve Tech. Para operar MiCa en Japón, BOLDLY trabaja en la organización de recorridos de demostración, la obtención de los permisos necesarios de los organismos gubernamentales pertinentes y los preparativos para iniciar las pruebas en vías públicas en el verano de 2023. La versión japonesa de MiCa se ha adaptado con dispositivos y cámaras compatibles con la plataforma de gestión de operaciones de BOLDLY, llamada "Dispatcher". Además, para adaptarse a las carreteras japonesas, esta versión tiene las puertas en el lado izquierdo, a diferencia de la versión estonia, que las tiene en el derecho.

La localidad de Sakai, en la prefectura de Ibaraki, que fue el primer municipio en implementar los sistemas de conducción autónoma de BOLDLY en 2020, ya firmó un acuerdo con la empresa para comprar vehículos autónomos MiCa. El municipio prevé que circulen por sus carreteras antes de que termine el año. En todo el país, BOLDLY busca introducir unos 10 vehículos MiCa en Japón durante este año fiscal.

A medida que Japón sigue desarrollando su infraestructura de transporte autónomo, estos proyectos aportan datos valiosos sobre métodos operativos, necesidades de mantenimiento y aceptación de los pasajeros. La prueba de Kashiwa busca específicamente evaluar el desempeño del autobús en carretera y su seguridad teniendo en cuenta la autonomía de nivel 4, y prevé seguir desarrollando nuevos autobuses autónomos y ampliar las operaciones en función de los resultados.

De cara al futuro, el objetivo es colaborar con el desarrollo del vecindario de Kashiwanoha para crear un servicio seguro, cómodo y práctico para sus habitantes. Este enfoque coincide con la visión más amplia de Japón de crear ciudades inteligentes que integren sistemas de transporte avanzados con un desarrollo urbano sostenible.

Lo que debe saber

• La Universidad de Tokio comenzó el martes a probar un autobús autónomo de nivel 4 en vías públicas de Tokio
• La prueba se realiza en una ruta de 2,6 km entre la estación Kashiwanoha-campus y el campus de Kashiwa de la universidad
• La automatización de nivel 4 significa que el vehículo realiza todas las tareas de conducción sin intervención humana dentro de un área limitada
• Desde finales de 2019 se realizan pruebas de autobuses autónomos de nivel 2 en la misma ruta
• El proyecto busca responder a la escasez de conductores y a los desafíos demográficos de Japón
• El autobús autónomo utiliza tecnologías avanzadas, como el mantenimiento de carril, el posicionamiento GPS y el reconocimiento de semáforos
• Desde abril de 2023, Japón permite que vehículos autónomos de nivel 4 circulen por vías públicas bajo determinadas condiciones
• El proyecto forma parte del Consorcio de Ciudad Inteligente de Kashiwanoha, seleccionado por el Ministerio de Tierra, Infraestructura, Transporte y Turismo de Japón
• En el proyecto colaboran varias organizaciones, entre ellas departamentos universitarios, organismos gubernamentales y empresas privadas
• Los planes futuros incluyen desarrollar nuevos autobuses autónomos y ampliar las operaciones en función de los resultados de las pruebas