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9 desafios para a condução autônoma total

Mudanças não acontecerão somente nas cidades e estradas, os impactos também serão políticos, econômicos e sociais

Por Alcino Lavrador*

27/11/2019 às 15h00

Foto: Shutterstock

A condução autônoma é um dos mais estimulantes desafios à nossa imaginação. Como será o futuro nas estradas e nas cidades quando os veículos forem capazes de nos levar de uma origem a um destino por si, sem intervenção humana?

Em poucos anos a condução autônoma passou do nosso imaginário para as estradas e cidades reais e a sua discussão desde há muito que extravasa a indústria automóvel, uma vez que seus impactos serão políticos, econômicos e sociais. Mas estaremos já próximos do dia em que um automóvel sem volante e sem pedais nos levará ao destino?

Em 2015, Elon Musk, CEO da Tesla, previa que os seus carros seriam completamente autônomos em 2017. A General Motors dizia em 2018 que lançaria uma frota de carros sem volante nem pedais em 2019. O Google, visto por muitos como o líder da indústria, comprometeu-se a lançar um serviço de táxi sem condutor em Phoenix, onde tem testado os seus carros, no final de 2018, mas passado um ano, apenas parte da cidade está coberta e apenas utilizadores certificados o podem usar.

Apesar das ruas extremamente tranquilas de Phoenix serem das mais fáceis do mundo para se conduzir, os carros da Waymo/Google têm condutores humanos atrás do volante, “just in case” … e há poucos meses o Google já admitia a hipótese de levar 30 anos até termos carros verdadeiramente autônomos.

É uma questão de tempo uma vez que os avanços em Machine Learning, subcampo da Inteligência Artificial, permitirão que os carros aprendam a conduzir por si sós tirando partido das enormes quantidades de dados que são recolhidos dos pilotos. Em setembro de 2019 já havia 135 cidades no mundo com iniciativas públicas de condução em zonas delimitadas.

Abaixo, reviso nove desafios que são necessários ultrapassar até termos um carro autônomo sem um condutor atrás do volante, ou um carro sem volante nem pedais:

1. Construção e manutenção de mapas para a condução

Mirando-se no exemplo do Google, a condução que desenvolve baseia-se na combinação em simultâneo do sistema de percepção do carro, que com os seus sensores detecta obstáculos em tempo real no percurso, com mapas detalhados e previamente construídos fazendo um reconhecimento manual do trajeto pretendido. A ideia de construir um mapa previamente, serve para minimizar a capacidade de processamento necessária.

Como se deve imaginar, construir estes mapas detalhados envolve um esforço gigantesco que aumenta com as alterações rodoviárias constantes. No entanto, quanto mais carros autônomos existirem, mais fácil se torna a atualização do mapa que eles próprios fazem, atualizando um sistema central que comunicarão uns aos outros.

2. Interações sociais complexas

O segundo desafio tem a ver com as interações sociais complexas em que a condução se baseia e que ainda são algo difícil para um robô/máquina implementar. De fato, conduzir é um processo social que frequentemente envolve interações com outros condutores, ciclistas e pedestres.

Em muitas situações tomamos decisões baseadas no senso comum, que é algo que as máquinas ainda não conseguem implementar. Imagine-se, por exemplo, que nos aproximamos de uma faixa de pedestres e tem uma pessoa olhando para o seu celular. Um condutor humano consegue deduzir se o pedestre está parado ou se distraidamente vai atravessar a estrada/rua mesmo sem sinal verde. Ou pensemos em todas as várias situações que envolvem um contato de olhar e comunicação sutil com um pedestre ou outro condutor ou, por exemplo, um policial acenando e orientando o tráfego num acidente. Fácil para nós, mas ainda difícil para um robô.

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3. Condições meteorológicas adversas

O terceiro desafio é a condução sob condições meteorológicas adversas como chuva intensa, neve ou nevoeiro com fraca visibilidade. Tal como os nossos olhos, também os sensores não trabalham bem naquelas condições.

4. Legislação e regulação

O quarto desafio não é técnico – é político – e tem a ver com legislação e regulação incluindo os modelos de seguro. Antes dos VAs (veículos autônomos) popularem as ruas e estradas, os reguladores terão que os aprovar e uma coisa que vão perguntar é: quanto seguras são estas coisas, afinal? E a parte complicada é que provavelmente não saberemos.

Nos Estados Unidos verifica-se um acidente fatal por cada 100 milhões de milhas viajadas. Idealmente os VAs têm que estar pelo menos neste patamar. Mas é altamente improvável que consigamos provar isso nos tempos mais próximos. Entre 2009 e 2017 o Google apenas conduziu 1,3 milhões de milhas. Levará décadas para conduzir centenas e centenas de milhões de milhas para provar o nível de segurança. A única alternativa é utilizar modelos e simulações, mas será um processo de certificação também bastante longo. É, portanto, necessário o aparecimento de legislação e de aspetos regulatórios que enquadrem a condução e respetivas responsabilidades. Também são necessários novos modelos de seguros que permitam segurar uma viagem em detrimento do veículo que usamos (como numa viagem aérea, o que é seguro é o serviço e não o objeto) e quem será imputável, o condutor ou o fabricante, em caso de acidente.

5. Cibersegurança

O quinto desafio é o da cibersegurança. É necessário que num veículo transformado em computador a sua integridade seja garantida. E há um longo caminho a percorrer para o podermos afirmar.

6. Eletrificação e rede de carregamento

O sexto desafio está relacionado com a eletrificação dos veículos e rede de carregamento. Porque é que quando falamos de VAs os imaginamos sempre eletrificados? Para além de eventuais preocupações ambientais, com a ideia de que os VAs serão utilizados num modelo mais sustentado no modo de partilha como um serviço e não detendo a sua propriedade, a arquitetura convencional de bateria de 12V nos veículos a combustíveis fósseis é insuficiente para fornecer energia a todos os sistemas computacionais a bordo, com sensores, atuadores e equipamentos de comunicação.

Por outro lado, a utilização no modelo de partilha vai levar para mais de 100.000 Km/ano a distância percorrida por cada carro o que evidencia mais o custo de manutenção, que num carro elétrico se espera ser muito inferior. Por tudo isto, o tema da rede de carregamento e também dos espaços a utilizar na rua ou em espaços públicos interiores, devem igualmente fazer parte da política de mobilidade de uma cidade.

7. Planejamento da mobilidade urbana

O sétimo desafio é o do planejamento integrado da mobilidade urbana. Embora no final se espere um impacto global positivo nas cidades com a utilização de VAs partilhados, a necessidade de espaço de estacionamento será reduzida à metade, trazendo uma oportunidade de redesenhar as cidades. Mas sem um planejamento adequado e abrangente, a mobilidade das cidades poderá sofrer um enorme impacto negativo.

As primeiras estimativas num estudo sobre Boston, mostram que o nível de congestionamento aumentará na cidade, principalmente porque os VAs serão escolhidos como substitutos ao transporte público para viagens curtas, aumentando o tempo de viagem em 5.5%. Já nos subúrbios, a mobilidade substituindo o automóvel particular terá um impacto positivo com o tempo menor de viagem de 12,1%.

Provavelmente a melhor contribuição que podemos encontrar para uma mobilidade mais fluida, vem de outro quadrante: uma alteração na organização do trabalho nas empresas e instituições que permita remotização de funções e, adicionalmente, uma digitalização e desmaterialização de processos nas instituições, facilitando um acesso pela internet em detrimento do acesso físico, serão os maiores contribuintes para minimizar deslocamentos.

O próprio modelo organizativo da sociedade, com as grandes cidades a crescer e as pequenas a despovoarem-se, levará a um estrangulamento da mobilidade se nada se fizer para contrariar esta tendência. Por tudo isto, a única garantia de sucesso será a existência de uma plataforma de gestão integrada de mobilidade nas cidades, o que requer colaboração a vários níveis e com diferentes stakeholders.

A mobilidade urbana deve ser vista de forma holística como um sistema integrado de múltiplos canais: bicicleta, patinete, ônibus, trem, metro, carro individual, carro partilhado, táxi etc.

8. Rede de comunicações

O oitavo desafio é a rede de suporte às comunicações inter-veiculares e veículo-infraestrutura. Os VAs precisam saber o que se passa à sua volta, determinar a sua posição exata na estrada ou rua, e de decidir que comportamento deve tomar numa dada situação. É por isso que são altamente dependentes de software para fazer a ponte entre os sensores físicos e a atuação mecânica do veículo, nomeadamente, volante, freio e acelerador.

É impossível pensarmos num cenário em que o VA atua de acordo apenas com a informação que recolhe dos seus sensores. A comunicação com outros veículos, que se cruzam em sentido contrário e que podem alertar para uma determinada situação, a comunicação com a infraestrutura rodoviária, com sistemas de gestão de tráfego que alertam para certos perigos, como num cruzamento em que há um veículo aproximando-se sem prioridade mas sem hipótese de parar a tempo, são exemplos de como é crítico ter disponível um sistema de comunicações de tempo real ligando veículos e infraestrutura rodoviária entre si, que pode ser complementado com informações externas de outras fontes.

Acredita-se que o 5G possa vir a ter esse papel se cumprir os objetivos a que se propõe com baixa latência (quase tempo real) e capacidade para elevada densidade de dispositivos.

9. Gerir a nova tecnologia e a legada

O nono e último desafio, mas não menos importante, é o gerir a dupla-convivência. O maior problema na introdução de uma nova tecnologia reside sempre na convivência com a tecnologia legada. Tudo seria mais simples se de um dia para o outro todos os veículos de condução manual se transformassem em veículos autónomos. O problema é que vão passar muitos anos até que a condução manual desapareça das cidades e das estradas, o que torna tudo muito mais complexo.

Quando falamos de VAs, em primeiro lugar pensamos nos automóveis, mas não podemos deixar de lado todos os outros meios de mobilidade motorizados, sejam caminhões, de mercadorias ou pesados, bem como o transporte público de massa e ainda os que utilizam os meios aéreo e marítimo, que levarão também a uma transformação das cidades e do nosso modo de vida.

Provas de conceito e experimentações serão vitais para definir uma política de mobilidade. Cada cidade é um caso. Pense por momentos em cidades como Bombaim ou Cairo com o seu trânsito caótico e qual deverá ser a estratégia de introdução de VAs… Além disso, a condução com a utilização de veículos elétricos coloca outras questões sociais: que modelos de negócio vão existir? Vamos precisar ainda de tirar carteira de motorista? O que vai acontecer às autoescolas? O que vai acontecer com a eletrificação e as milhares de oficinas mecânicas? O que faremos dentro dos Veículos Autónomos em longas distâncias?

Há muitas perguntas para as quais as respostas ainda são ou escassas ou incompletas. Por isso mesmo, é necessário debater exaustivamente o tema de forma que, contrariamente ao século 20 onde não conseguimos prever os efeitos futuros do automóvel nas cidades e não as desenhamos para esse fim, consigamos no século 21 antecipar o melhor possível o futuro das cidades na era da Condução Autônoma.

*Alcino Lavrador é Presidente do Conselho de Administração da Open Labs