Enginyer de recerca sènior en Mobilitat Cooperativa, Connectada i Automatitzada a la Fundació i2CAT
Les xarxes vehiculars: innovació per reduir la sinistralitat a les carreteres
"Sumant les xarxes vehiculars i algorismes de predicció i decisió de comportaments es poden oferir solucions robustes"
Les actuals xarxes de comunicació ofereixen unes capacitats tan elevades que, sovint, el consumidor final no les arriba a percebre com a benefici en el seu dia a dia. Per entendre la seva necessitat, hem de mirar al futur pròxim. És en aquest futur on trobem una societat que es beneficiarà d’una de les línies de recerca que treballem des d’i2CAT: la mobilitat connectada i automatitzada.
Les xarxes vehiculars van sorgir a principis dels anys 2000 per permetre l’intercanvi de missatges entre diversos nodes. A diferència de les xarxes cel·lulars com la 5G, es van dissenyar especialment per a usuaris o elements involucrats a les carreteres. Avui dia, la quantitat de dades que pot arribar a generar un vehicle connectat mitjançant la seva sensòria ocupa un volum en el canal que requereix xarxes de comunicació avançades.
“La quantitat de dades que pot arribar a generar un vehicle connectat mitjançant la seva sensòria requereix xarxes de comunicació avançades”
Aquests vehicles sensoritzats tenen la capacitat de pronunciar-se sobre les seves intencions de maniobra o desplaçament, integrar dades d’altres fonts i processar-les o cooperar amb altres usuaris. La seva intel·ligència els permet fins i tot anticipar-se a imprevistos que puguin posar en risc la integritat dels ocupants i la d’usuaris propers. Els fabricants de vehicles seran els protagonistes a l’hora d’habilitar aquesta transició i garantir-la a la seva cartera de productes.
Per una altra banda, però, hi ha els usuaris que es troben a la via, sigui desplaçant-se a peu o en vehicles lleugers (com poden ser els patinets o les bicicletes). Es coneixen com a usuaris vulnerables (Vulnerable Road User, VRU). Segons l’informe anual 2024 de la Comissió Europea (CE) sobre estadística de seguretat viària, la suma de vianants, ciclistes i motoristes representa el 44% del total de morts a carretera a Europa (dades de 2022). Aquestes dades posen en relleu dues fites que la mateixa CE marca a la seva agenda: 2030 com l’any en què els sinistres a carretera s’haurien d’haver reduït al 50% respecte a 2018; i 2050, com l’any en què s’hauria d’aconseguir una xifra tan propera com sigui possible a zero (Vision Zero).
A la Fundació i2CAT, treballem des de la recerca i la innovació per apropar-nos a models i tecnologies que permetin un desplegament sostenible per tal d'assolir aquestes dades de sinistralitat. El projecte SAVE-V2X (Safe, Accurate & Virtualized Edge solutions for V2X services), en col·laboració amb l’empresa ACISA i finançat amb els fons de la Generalitat Nuclis 2022, ens ofereix l’espai necessari per contribuir en aquesta missió mitjançant tres eixos: el desenvolupament d’aplicacions per a vehicles i usuaris vulnerables, la integració de sistemes de posicionament precís (GNSS-RTK) i el desenvolupament de prototips de dispositius lleugers per a VRUs.
“La intel·ligència dels vehicles sensoritzats els permet anticipar-se a imprevistos que puguin posar en risc la integritat dels ocupants i la d’usuaris propers”
Alhora, dins del projecte s’estudien tres tipus d’usuari vulnerable: ciclista o patinet elèctric connectat en xarxa sense fils amb la resta d’elements; vianant amb smartphone connectat al sistema mitjançant xarxa cel·lular; i, finalment, vianant sense cap mena de dispositiu. Els dos primers usuaris podran d’informar sobre la seva presència, i el tercer haurà de comptar amb tècniques de visió per computació per ser identificat amb sensòria desplegada a carrer.
La conversa entre diversos elements i persones depèn d’una sèrie de factors. En primer lloc, les aplicacions desenvolupades per als usuaris s’encarregaran de publicar dades de posicionament dels dispositius a un programari ubicat al Cloud o Edge, responsable d’agregar les dades de vianants i vehicles i de detectar possibles col·lisions, generant l’avís corresponent en cas de ser necessari. Per altra banda, els sistemes de posicionament seran clau per generar dades fiables sobre la ubicació dels usuaris que no vagin a bord de cap vehicle. Finalment, s’avaluen diferents solucions en el disseny de l’electrònica per tal que els usuaris de dues rodes incorporin sobre el xassís dispositius lleugers de molt baix consum i puguin participar també en el procés d’intercanvi d’informació amb la resta d’elements.
Amb tot plegat, l’escenari que aconseguim reproduir és el següent: un vehicle connectat circulant en un entorn urbà s’apropa a una intersecció o a un pas de vianants on la visibilitat és insuficient. Al mateix temps, un usuari vulnerable es dirigeix a creuar pel mateix lloc sense que qui condueix el vehicle el vegi. La versió analògica d’aquest escenari conclourà en un final tràgic per al vianant o ciclista a causa de la falta de visibilitat; en la versió “connectada” i gràcies a les xarxes vehiculars i l’intercanvi d’informació entre tots els actors, el conductor del vehicle coneixerà amb prou anticipació l’existència del vianant o ciclista, així com de la seva trajectòria prevista a curt termini, i podrà maniobrar per evitar un accident.
"La privacitat de dades, la regulació o la presa d’iniciativa per les entitats corresponents s’han convertit en els principals factors retardants perquè aquests desplegaments vegin la llum a escala"
Sumant l’intercanvi d’informació mitjançant xarxes vehiculars i el desenvolupament d’algorismes de predicció i decisió de comportaments es poden oferir solucions robustes per aquest tipus d’entorn. No obstant això, aspectes com la privacitat de dades, la regulació o la presa d’iniciativa per les entitats corresponents s’han convertit en els principals factors retardants perquè aquests desplegaments vegin la llum a escala.
Com tot avenç tecnològic, serà la societat qui finalment acabi regulant el grau i velocitat d’acceptació que pot comportar aquest tipus de solucions un cop cadascú de nosaltres hagi raonat sobre els beneficis i desavantatges que aquest canvi implica.