Articulo de referencia

Pelotón (automóvil)

Ilustración del control de crucero adaptativo cooperativo en una serie de vehículos. En el transporte , la formación de pelotones o enjambres es un método para conducir un grupo...

Ilustración del control de crucero adaptativo cooperativo en una serie de vehículos.

En el transporte , la formación de pelotones o enjambres es un método para conducir un grupo de vehículos juntos. Su objetivo es aumentar la capacidad de las carreteras mediante un sistema de autopistas automatizadas. [ 1 ]

Los convoyes reducen la distancia entre coches o camiones mediante acoplamiento electrónico y, posiblemente, mecánico. Esta capacidad permitiría que varios coches o camiones aceleraran o frenaran simultáneamente. Este sistema también posibilita una menor distancia entre vehículos al eliminar la distancia de reacción necesaria para la intervención humana.

La capacidad de conducción en pelotón podría requerir la compra de vehículos nuevos, o tal vez sea algo que se pueda adaptar a vehículos ya existentes. Los conductores probablemente necesitarían una autorización especial en su licencia debido a las nuevas habilidades requeridas y la mayor responsabilidad que implica conducir al frente.

Los coches inteligentes con inteligencia artificial podrían unirse y abandonar convoyes automáticamente. El sistema de autopistas automatizadas es una propuesta para un sistema de este tipo, donde los coches se organizan en convoyes de entre 8 y 25 vehículos.

Beneficios potenciales

  • Mayor ahorro de combustible gracias a la menor resistencia del aire y a la reducción de la necesidad de acelerar, desacelerar y detenerse para mantener el flujo del tráfico.
  • Reducción de la congestión .
  • Desplazamientos más cortos durante las horas punta.
  • En viajes largos por carretera, los vehículos podrían permanecer prácticamente sin vigilancia mientras circulan en modo de seguimiento.
  • Carga de vehículo a vehículo [ 2 ]

Desventajas potenciales

  • Algunos sistemas han fallado en el tráfico, ya que han sido pirateados por computadoras remotas, creando una situación peligrosa. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
  • Los conductores tendrían menos control sobre su propia conducción, al estar en manos de un software informático o del conductor principal.
  • Es posible que los conductores estén menos atentos de lo habitual y que no puedan reaccionar con la misma rapidez ante situaciones adversas si el software o el hardware fallaran.
  • La proximidad entre los vehículos no daría a los conductores tiempo suficiente para reaccionar ante los peligros en caso de fallo del software o del hardware.
  • La conducción en convoy solo es posible cuando circulan juntos suficientes vehículos con el mismo software, y podría resultar difícil en situaciones reales con una mezcla de tipos de vehículos.
  • Las interacciones entre vehículos que circulan en convoy y los que no, en situaciones de la vida real, pueden resultar difíciles debido a las diferentes exigencias de distancia de seguridad y tiempo de reacción, los distintos estilos de conducción y la posibilidad de que un convoy bloquee los cambios de carril y la incorporación del tráfico.
  • En caso de colisión de tráfico con el vehículo que encabeza la formación, todo el pelotón podría verse involucrado en una colisión múltiple debido a la reducción de la distancia entre vehículos.
  • La proximidad entre los vehículos que circulan en convoy puede contribuir a normalizar aún más la práctica de conducir demasiado cerca del vehículo precedente entre los conductores de vehículos que no circulan en convoy, lo que aumenta las conductas de conducción peligrosas.

Sistema de autopistas automatizadas

Un sistema de autopistas automatizadas (AHS, por sus siglas en inglés), o carretera inteligente , es una tecnología de transporte inteligente propuesta , diseñada para permitir la circulación de vehículos autónomos en tramos específicos de la vía. Se suele recomendar como una solución para aliviar la congestión del tráfico , ya que reduciría drásticamente las distancias de seguridad y los intervalos entre vehículos, permitiendo así que un tramo de carretera determinado soporte un mayor número de coches.

Principio

En un sistema, la carretera cuenta con púas magnetizadas de acero inoxidable colocadas a un metro de distancia en su centro. El vehículo detecta las púas para medir su velocidad y localizar el centro del carril . Además, las púas pueden tener el polo norte o el polo sur magnético hacia arriba. De esta forma, la carretera proporciona pequeñas cantidades de datos digitales que describen los intercambios y las velocidades recomendadas.

Los coches tienen dirección asistida y control automático de velocidad, que está controlado por un ordenador.

Los coches se organizan en pelotones de 8 a 25 unidades. Dentro de cada pelotón, los coches circulan a un metro de distancia entre sí para minimizar la resistencia del aire. La distancia entre pelotones es la distancia de frenado convencional . En caso de accidente, el número máximo de coches afectados debería ser un pelotón.

En Bergenhem et al. [ 7 ] se ofrece una descripción general de los sistemas de formación de pelotones.

Se ha propuesto la formación de convoyes de camiones como un concepto para reducir el consumo de energía de los semirremolques y mejorar la viabilidad de los semirremolques eléctricos. [ 8 ]

Desarrollo temprano

La investigación sobre vehículos autónomos (AHS, por sus siglas en inglés) se originó gracias a un equipo de la Universidad Estatal de Ohio, liderado por Robert E. Fenton, con financiación de la Administración Federal de Carreteras de Estados Unidos. Su primer vehículo autónomo se construyó en 1962 y se cree que fue el primer vehículo terrestre en incorporar una computadora. La dirección, el frenado y la velocidad se controlaban mediante la electrónica integrada, que ocupaba el maletero, el asiento trasero y la mayor parte del frontal del lado del pasajero. La investigación continuó en la Universidad Estatal de Ohio hasta que se recortó la financiación federal a principios de la década de 1980.

Despliegues

Estados Unidos

El proyecto del Consorcio Nacional de Sistemas Automatizados de Carreteras (NAHSC), patrocinado por el Departamento de Transporte de los Estados Unidos (USDOT), un prototipo de sistema automatizado de carreteras, se probó en el condado de San Diego, California, en 1997 a lo largo de la Interestatal 15. Sin embargo, a pesar del éxito técnico del programa, la inversión se ha orientado más hacia los vehículos inteligentes autónomos que hacia la construcción de infraestructura especializada. El sistema AHS incorpora tecnología sensorial en los automóviles que puede leer las marcas viales pasivas y utiliza radar y comunicaciones entre vehículos para que estos se organicen sin la intervención del conductor. Mercedes-Benz , BMW , Volkswagen y Toyota están desarrollando un sistema de control de crucero autónomo de este tipo . [ 9 ]

En 2013, la Administración Federal de Carreteras financió dos proyectos de investigación sobre la formación de convoyes de camiones pesados ​​(sin automatización de la dirección). Uno está dirigido por la Universidad de Auburn [ 10 ] con Peterbilt , la Asociación Estadounidense de Camioneros , Meritor Wabco y Peloton Technology , y el otro está dirigido por el Departamento de Transporte de California, con la UC Berkeley y Volvo Trucks.

SARTRE

El proyecto SARTRE ( Safe Road Trains for the Environment ) es un proyecto financiado por la Comisión Europea que investiga la implementación de la formación de pelotones en autopistas europeas sin modificar. [ 11 ] El proyecto comenzó en septiembre de 2009, y la formación de pelotones de vehículos, tal como la concibe el proyecto SARTRE, consiste en un convoy de vehículos en el que un conductor profesional en un vehículo líder encabeza una fila de vehículos que lo siguen de cerca. Cada vehículo seguidor mide de forma autónoma la distancia, la velocidad y la dirección, y se ajusta al vehículo que le precede. Una vez en el pelotón, los conductores pueden realizar otras tareas mientras el pelotón avanza hacia su destino de largo recorrido. Todos los vehículos están separados y pueden abandonar la procesión en cualquier momento. [ 12 ] [ 13 ]

En enero de 2011, SARTRE realizó la primera demostración exitosa de su tecnología de conducción en convoy en el Volvo Proving Ground cerca de Gotemburgo, Suecia , en la que un camión líder fue seguido por un automóvil. En enero de 2012, SARTRE realizó una segunda demostración en Barcelona, ​​España , en la que un camión líder fue seguido por tres automóviles conducidos de forma totalmente autónoma a velocidades de hasta 90 km/h (56 mph) con una separación máxima de 6 m (20 ft) . Las empresas que participaron en SARTRE fueron Volvo Trucks y Volvo Car Corporation . [ 13 ]    

Desafío de formación de convoyes de camiones de la UE

Durante su Presidencia de la Unión Europea en 2016, los Países Bajos organizaron un Desafío Europeo de Conducción de Camiones. [ 14 ] Seis marcas de camiones automatizados [ 15 ]DAF Trucks , Daimler Trucks , Iveco , MAN Truck & Bus , Scania AB y Volvo Trucks – circularon por carreteras públicas desde varias ciudades europeas hasta los Países Bajos.

Japón

En enero de 2018, camiones de diferentes fabricantes fueron conducidos con éxito por primera vez en convoy en la autopista Shin-Tomei en Japón. [ 16 ]

En febrero de 2021, el Ministerio de Economía, Comercio e Industria (METI) y el Ministerio de Tierra, Infraestructura, Transporte y Turismo (MLIT) lograron con éxito la circulación de camiones en un tramo de la autopista Shin-Tomei en convoy, sin conductores en el segundo ni en los siguientes camiones, con personal únicamente en el asiento del pasajero por motivos de seguridad. [ 17 ]

Corea del Sur

En noviembre de 2019, Hyundai Motor Group realizó con éxito su primera formación en convoy de camiones en una autopista en Corea. Se llevaron a cabo demostraciones de formación en convoy, incorporación y salida de otros vehículos, frenado de emergencia simultáneo y tecnología de comunicación V2V. [ 18 ] [ 19 ]

Innovación

Las actividades de investigación y patentamiento relacionadas con el trabajo en convoy han crecido rápidamente desde 2014, pero las publicaciones de patentes han disminuido desde 2020.

La investigación científica sobre la formación de convoyes ha cobrado impulso durante la última década, especialmente a partir de 2018. Las actividades de patentes relacionadas con la formación de convoyes también han aumentado. Importantes empresas automotrices y tecnológicas, como Toyota , Volvo , Baidu o Alphabet , [ 20 ] están registrando activamente patentes para diversos aspectos de la formación de convoyes, incluidos protocolos de comunicación V2V, sistemas de control y mecanismos de seguridad. Entre 2014 y 2023, el número de familias de patentes publicadas por año aumentó de menos de 200 a más de 1000. Sin embargo, las familias de patentes han disminuido en los últimos años, después de haber alcanzado un máximo de casi 1400 en 2020. [ 21 ]

Véase también

Fuentes

 Este artículo incorpora texto de una obra de contenido libre . Licencia CC-BY-4.0. Texto tomado de Platoon (automóvil) , OMPI.

Referencias

  1. Zabat, Stabile, Frascaroll, Browand, "El rendimiento aerodinámico de los pelotones" , Path Research Report , ISSN 1055-1425 , archivado del original el 19 de julio de 2011. {{citation}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  2. Rostami-shahrbabaki, Majid; Haghbayan, Seyed Arman; Akbarzadeh, Meisam; Bogenberger, Klaus (13 de julio de 2022). Sobre la viabilidad técnica de la carga de vehículos eléctricos de vehículo a vehículo mediante convoyes en autopistas . Conferencia europea de control. Londres: IEEE. págs. 503–537 . 
  3. Greenberg, Andy. "Hackers secuestran el acelerador y los frenos de un camión de gran tonelaje" . Wired .
  4. "Expertos en seguridad piratean un coche en movimiento y toman el control" . Reuters . 21 de julio de 2015.
  5. "Pirateo de vehículos comerciales: ¿La nueva frontera del pirateo informático? - Kodsi Forensic Engineering Inc." 4 de noviembre de 2015.
  6. Control de RPM de camiones en YouTube
  7. Carl Bergenhem, Henrik Pettersson, Erik Coelingh, Cristofer Englund, Steven Shladover, Sadayuki Tsugawa, "Descripción general de los sistemas de formación de pelotones", Congreso Mundial ITS, Viena, 22-26 de octubre de 2012, https://publications.lib.chalmers.se/records/fulltext/174621/local_174621.pdf
  8. Guttenberg, Matthew; Sripad, Shashank; Viswanathan, Venkatasubramanian (2017). "Evaluación del potencial del pelotón para reducir las métricas de rendimiento requeridas de las baterías de iones de litio para permitir camiones semirremolques eléctricos prácticos" . ACS Energy Letters . 2 (11): 2642– 2646. Bibcode : 2017ACSEL...2.2642G . doi : 10.1021/acsenergylett.7b01022 .
  9. Boletines de ingeniería - ASME Archivados el 5 de julio de 2010 en Wayback Machine . Memagazine.org. Consultado el 4 de septiembre de 2013.
  10. "Ingenieros de Auburn colaboran con socios de la industria en un proyecto de formación de convoyes de camiones" . eng.auburn.edu . 12 de diciembre de 2013. Archivado del original el 31 de enero de 2014. Consultado el 9 de agosto de 2023 .
  11. "Acerca del proyecto SARTRE" . El proyecto SARTRE. Archivado del original el 15 de noviembre de 2010. Consultado el 18 de enero de 2011 .
  12. Personal del GCC (11/12/2010). "El proyecto de convoyes de vehículos SARTRE de la UE pasa a la fase de pruebas; primeras pruebas de un tren de dos vehículos para finales de año" . Green Car Congress . Archivado del original el 16/12/2010 . Consultado el 25/11/2013 .
  13. 1 2 Personal de GCC (24/01/2012). "El proyecto SARTRE completa la primera demostración exitosa en carretera de formación de múltiples vehículos" . Green Car Congress . Archivado del original el 27/01/2012 . Recuperado el 25/11/2013 .
  14. "Copia archivada" . Archivado del original el 19/01/2022 . Consultado el 15/01/2017 .{{cite web}}: CS1 mantenimiento: copia archivada como título ( enlace )
  15. "¿Qué es el desafío europeo de la formación de convoyes de camiones? – ACEA – Asociación Europea de Fabricantes de Automóviles" . 10 de marzo de 2016.
  16. "Se lanza la primera prueba mundial de circulación en autopista de camiones equipados con CACC que circulan en convoy con conductores en los camiones que les siguen" . Toyota Tsusho . 12 de enero de 2018. Consultado el 28 de abril de 2022 .
  17. "Pruebas exitosas de tecnología de conducción autónoma para la formación de convoyes de camiones" . Ministerio de Economía, Comercio e Industria (METI) . 5 de marzo de 2021. Consultado el 28 de abril de 2022 .
  18. "¿QUÉ ES EL CONFORMAMIENTO DE PELOTONES?" . 《Logística de existencias》 . Archivado del original el 5 de agosto de 2020 . Consultado el 27 de junio de 2019 .
  19. "Corea del Sur realizará la primera demostración de conducción en convoy de camiones en vía pública" . 《Pulse News》. Consultado el 26 de noviembre de 2020 .
  20. poojaallawadhi (24-11-2023). "¿Quiénes son los principales innovadores en el convoy de vehículos autónomos para la industria automotriz?" . Just Auto . Consultado el 10-02-2025 .
  21. Tendencias tecnológicas de la OMPI: El futuro del transporte - 5 tecnologías emergentes en el transporte . OMPI . 2025.
  • Roadtrains.org
  • Formación de convoyes de vehículos y autopistas automatizadas: Descripción del experimento de San Diego.
  • Pronóstico de los sistemas de autopistas subterráneas automatizadas para el futuro del transporte urbano.
  • Trenes de carretera seguros para el medio ambiente (SARTRE)
  • Simulación de conducción automatizada cooperativa mediante acoplamiento bidireccional de simuladores de vehículos y redes : un ejemplo de simulación de formación de convoyes en Webots realizado en el contexto del proyecto europeo AutoNet2030.
Vídeos
  • Demostración de 1997 de coches autónomos circulando en convoy por la I-5 en San Diego, California (NAHSC).
  • Demostración del proyecto SARTRE 2012, Barcelona, ​​España (un camión líder seguido de tres coches conducidos de forma totalmente autónoma).