Progetto LUKAS: come rendere sicura la guida autonoma nel traffico

Connettività
Associato il più delle volte a smartphone e dispositivi elettronici di ultima generazione, il termine “connettività” è in breve tempo approdato anche nell'ambito della mobilità.

Auto e moto sono sempre più smart", capaci di connettersi con i dispositivi dei proprietari, con cloud e server esterni e, per alcune funzioni (si pensi in particolare ai sistemi di guida automatica), anche tra loro. In tale ambito, si dimostra particolarmente interessante LUKAS, progetto di ricerca triennale condotto da Bosch (da tempo impegnata in simili studi), InMach, IT-Designers, Mercedes-Benz, Nokia, l'Università di Ulm e l'Università di Duisburg-Essen che, insieme, hanno studiato come migliorare l'efficienza e la sicurezza nei futuri scenari di traffico misto (umano e autonomo) in ambiente urbano.

Progetto LUKAS
Il progetto di ricerca LUKAS utilizza tutte le informazioni disponibili nell'ambiente locale, quali ad esempio le informazioni provenienti dai sensori delle infrastrutture, dalle auto e dai veicoli commerciali connessi e da dispositivi mobili come gli smartphone utilizzati da pedoni e ciclisti e, non da ultimi, i motociclisti. Il sistema fornisce dati anonimi relativi agli utenti della strada e agli oggetti fissi, compresi indicatori come la posizione, l'estensione ed eventualmente la velocità e la direzione di movimento. Le informazioni pre-elaborate dai sensori vengono quindi trasmesse a un server che è collegato direttamente alla rete 5G in prossimità dell'incrocio e che provvede alla trasmissione dei dati con un ritardo minimo. Un algoritmo sul server è in grado di creare un modello completo dell'ambiente locale e di utilizzarlo come base per pianificare le manovre degli utenti della strada connessi. "Il server edge - ha spiegato Rüdiger Walter Henn, responsabile del progetto LUKAS per Bosch - utilizza anche metodi di intelligenza artificiale (AI) per calcolare manovre cooperative ottimizzate e quindi inviare istruzioni agli utenti connessi. Questo approccio consente di aumentare l'efficienza energetica complessiva dello scenario di traffico e la sicurezza degli utenti della strada, soprattutto di quelli più vulnerabili”.

I primi test
Per eseguire i test, che si sono svolti in un'area pubblica nel quartiere di Ulm- Lehr, il consorzio ha utilizzato un'installazione pilota finanziata dalla città di Ulm e gestita dall'Università di Ulm. Nell'area selezionata è presente un incrocio tra un tratto in curva di una strada con diritto di precedenza e una strada laterale. Gli edifici circostanti nascondono il diritto di precedenza, rendendo questa situazione stradale particolarmente interessante per gli scenari di traffico reali. "Questa installazione ci offre eccellenti opportunità di utilizzare situazioni di traffico reali per testare gli approcci che abbiamo studiato e sviluppato e trarre rapidamente conclusioni sulla loro idoneità all'uso pratico", ha spiegato Michael Buchholz, a capo dei gruppi di ricerca sulla mobilità elettrica e sulla guida e infrastruttura connessa presso l'Istituto di misurazione, controllo e microtecnologia dell'Università di Ulm.

I primi risultati
I risultati del progetto LUKAS hanno permesso ai partner del consorzio di acquisire informazioni sulla guida connessa e cooperativa e di utilizzarle nello sviluppo di nuovi prodotti. In tutti i casi d'uso testati è stato infatti possibile verificare i vantaggi di un simle approccio, sia in termini di maggiore efficienza che sicurezza del traffico. Più nel dettaglio, osservando i risultati delle simulazioni degli algoritmi di pianificazione basati sull'intelligenza artificiale, gli studi condotti dal partner Mercedes-Benz hanno dimostrato una significativa riduzione del consumo di carburante e una diminuzione del tempo necessario per attraversare l'incrocio rispetto alla guida tradizionale. Ritardando il traffico in arrivo per consentire il comportamento cooperativo - spiegano gli autori - gli utenti della strada che sorpassano i veicoli fermi e gli utenti vulnerabili che attraversano la strada sono protetti nelle aree con visibilità limitataGrazie alla nuova tecnologia e alla pianificazione di scenari cooperativi, gli utenti della strada hanno anche dimostrato di saper riconoscere per tempo quale strategia di guida consentirà loro di comportarsi in modo sicuro ed efficiente.