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A estrada é toda nossa!

Ir na auto-estrada e perceber que todos os condutores adoram a via do meio não é novidade. Relembro que se deve andar à direita embora já tenha percebido que isso parece dar muito trabalho a alguns condutores. Ultrapassar camiões e voltar à mesma via é cansativo, porque não andar sempre no mesmo sítio? E ir na via do meio a 80km/h em plena auto-estrada?

O primeiro cenário não é suficiente para me tirarem do sério mas juntar os dois normalmente dar-vos-á direito a muitos sinais de luzes e palavras, digamos apenas, pouco dignas de serem ouvidas.

No outro lado da balança estão os condutores que se julgam donos da via da esquerda e que passam a viagem toda a fazer sinais de luzes a quem tenha a coragem de ir para a via “deles”, mesmo que seja para, de acordo com as regras de trânsito, ultrapassar um outro veículo no limiar do limite de velocidade.

Num jantar de amigos conheci alguém que estava a descrever a sua pouca paciência com este tipo de condutores. Contava que há uns meses ia na auto-estrada a entrar em Lisboa e tinha um automóvel atrás a fazer sinais de luzes sem parar. Como já tinha visto uma fila mais à frente, típica de hora de ponta para entrar em Lisboa, não mudou de via. Quando parou o veículo atrás da fila, puxou o travão de mão e saiu disparado em direcção ao condutor atrás para lhe dar uma lição. Irresponsável e de cabeça quente deu uns murros no capot do carro para marcar posição até se dirigir ao condutor com uma atitude de besta. O condutor do veículo de trás, que se tinha trancado dentro do veículo com medo, abriu um pouco o vidro e disse-lhe: “era só para avisar que não tem as luzes traseiras do carro”. Sem palavras, o rapaz saiu dali, acelerou  e não voltou a repetir o espectáculo. Quem acabou por levar uma lição foi ele.

A experiência do utilizador é uma mais valia quando se conduz mas se conseguirmos passar para a inteligência artificial as regras correctas do código da estrada e do bom senso não será algo bem vindo? É difícil aceitar que uma máquina vai substituir e tomar decisões por um ser humano que podem por em causa a vida de alguém mas não será bom ter um fio condutor por onde todos nos podemos reger sem haver excepções. A vida pode ter menos cor porque todos fazemos o mesmo, menos histórias para contar depois, mas será isso necessariamente mau?!

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Substituição total?

Talvez seja importante voltar um pouco atrás nos pensamentos e esmiuçar o objectivo do VA na sociedade. Se no passado demos extrema importância à velocidade e ao transporte colectivo, hoje exploramos a tecnologia numa direcção diferente. Estamos a um passo de substituir a condução humana por um sistema automatizado. Mas porquê?

Um primeiro ponto de vista pode sugerir “porque podemos”. Estamos numa era em que os componentes necessários estão desenvolvidos ou em fase avançada de desenvolvimento e podemos explorar esta questão. Não nos parece ser uma reposta em si mesma. No entanto, é um caminho que passa muitas vezes entre as gotas da chuva sem avaliarmos as reais consequências da implementação destas tecnologias.

Podemos abordar esta pergunta de outro ponto de vista; a condução de um veículo pode ser uma actividade monótona. E automatizar um processo repetitivo tem vindo a ser uma tarefa indispensável dos nossos tempos. “Tempo vale dinheiro” – e no VA podemos aproveitar o tempo que estaríamos a despender a conduzir para realizar outras tarefas que nos motivam mais do que a condução. No entanto, não se pode impedir uma pessoa, num futuro próximo ou longínquo, de optar por condução manual. Qualquer pessoa deve ter o direito a não querer usar a tecnologia. Este é um tema que pode ser pouco consensual quando entramos na esfera do bem comum, apoiado pelo próximo argumento.

O terceiro argumento para adoptar o VA é a redução drástica de acidentes nas estradas. No entanto, este argumento parece frágil em determinados ângulos. Alguns autores defendem que a taxa de sinistralidade diminui com a chegada dos VA porque a grande fatia dos acidentes são causados por erro humano na condução16; no entanto, outros autores defendem que a sinistralidade pode até piorar num período de transição em que veículos tradicionais e autónomos partilham a estrada17. Se formos buscar atrás a questão do direito à condução manual então o período de transição pode ser eterno e deita por terra um argumento que se tem colocado como o mais forte dos anteriores.

Se a segurança rodoviária só aumenta com um mundo cheio de VA vamos restringir a condução a apenas veículos autónomos e impedir o direito de escolha pessoal?

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Tecnologia em todas as frentes

A capacidade do hardware nos veículos em teste está perto de responder às necessidades de condução de um VA53. Os veículos estão munidos de diferentes instrumentos que, em conjunto, conseguem responder à complexidade da condução53:

(1) o poder computacional do sistema deve contar com uma boa unidade de processamento de gráficos (GPU) e uma boa unidade de processamento central (CPU);

(2) as câmaras devem ter um alcance significativo e uma boa resolução mas os sensores enfrentam ainda limitações em processar imagens com condições meteorológicas adversas;

(3) o radar representa a melhor opção para condições meteorológicas e de tráfego irregulares;

(4) o sistema Lidar consegue avaliar 360º do ambiente em redor do veículo com maior grau de detalhe que os outros sensores e mais robusto em diferentes ambientes de tráfego, no entanto, necessita de maior poder computacional.

Veja-se o exemplo dos veículos da Navya, usados em diferentes projectos europeus: são compostos por um sistema de GPS, câmaras ópticas estereoscópicas e 4 sensores Lidar (radar ligeiro); os sensores têm um alcance de 200 m e inspeccionam o ambiente em redor 25 vezes por segundo. O veículo consegue detectar peões ou outros veículos e abranda ou pára se necessário57.

Os instrumentos recolhem uma vasta quantidade de dados que deve ser processada em tempo real. O sistema automatizado do veículo deve assegurar toda a tarefa dinâmica da condução em segurança até ao destino. O computador de bordo analisa os dados e dá ordens aos sistemas de aceleração/ desaceleração ou direcção do veículo. Mas além do processamento local, o computador de bordo deve ainda estar ligado remotamente à cloud para58:

(1) actualização de software e algotimos de aprendizagem;

(2) processamento de dados agregados e análise em tempo real por sistemas inteligentes mais potentes;

(3) comunicação com outros veículos (V2V) ou com a infra-estrutura (V2I) permitindo a partilha e actualização de condições de tráfego ou alterações metereológicas.

O software vai ser a chave dos VA. Além do desempenho do veículo, o software pode ainda actualizar novos aspectos de entretenimento e servir como instrumento para personalizar a experiência das pessoas58. Vai permitir, por exemplo, tornar o ambiente menos iluminado, fazer o download da música que a pessoa costuma ouvir ou de um jogo para entreter os miúdos. A qualidade da programação e a experiência que o produto promete oferecer vão ser pontos de distinção entre marcas.

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A consultar os astros… (ligação terminada: parte 2/2)

(…) Mas o que dizem as notícias e os investigadores que trabalham nesta área?

A academia não apresenta uma data específica mas uma leitura rápida a diferentes artigos leva-nos a acreditar que os VA podem aparecer nas ruas entre 2025 e 2045. Mas porquê esta diferença?

A análise de cenários é um dos métodos mais utilizados quando se propõem alterações, como é o caso da entrada dos VA no mercado. Milakis et al. (2015) definiram cenários de acordo com algumas ideias chave51: No cenário optimista, onde existe uma forte aposta no desenvolvimento da tecnologia e regulamentação e no qual existe um contexto económico positivo com subsídios para incentivo ao uso, prevê-se a adopção do VA em 2025; No cenário oposto, reina a dúvida por parte do público, o desenvolvimento da tecnologia está ser afectado por vários incidentes, não existem medidas de incentivo e o preço do VA é ainda elevado. Este ambiente cria a oportunidade de aparecimento de frotas de VA, associado a serviços premium, mas apenas em 2045.

A introdução de VA no mercado pode ser condicionada por diferentes aspectos. Na indústria existem vários interessados em desenvolver o melhor software e hardware para o VA. Nieuwenhuijsen (2015) afirma que se os projectos na indústria entre parceiros forem estimulados, existir colaboração e partilha de informação, em 2025 já podem ser adquiridos veículos nível 4 SAE; a previsão diz ainda que os VA surgem 5 anos depois52. Algumas alianças estratégicas já foram feitas na indústria, no que toca ao desenvolvimento dos VA, nomeadamente entre empresas tecnológicas e do ramo automóvel. Estamos no bom caminho.

Outra forma de acelerar o processo e atingir o objectivo final é desenvolver módulos de forma partilhada e apostar em sistemas de integração das componentes53. Quando as empresas assumem tanto o desenvolvimento como a validação das tecnologias o risco que correm é alto e isso reflecte-se no custo das soluções.

Mas o que acham os especialistas da área? Underwood (2014) fez um inquérito a mais de 200 especialistas de transportes sobre a previsão de chegada dos VA e estes apontaram o período 2027-203554. Um trabalho de investigação, levado a cabo pela IHS automotive, mostrou que os participantes ligados a vários fabricantes e outras empresas relevantes no sector acreditam que a introdução de VA no mercado acontecerá em 203055. Os especialistas no Reino Unido não partilham desta visão56; estão menos entusiasmados com a vinda do VA e reconhecem os vários problemas que estes vão encontrar até chegarem ao mercado26.

Tudo aponta para que, em 2030, possamos rebater o banco do condutor e dormir a sesta a caminho de casa. Sejamos optimistas!

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A consultar os astros… (ligação interrompida: parte 1/2)

Parece arriscado apostar em quando é que uma tecnologia que depende exclusivamente da investigação e desenvolvimento alheio vai aparecer no mercado. Os analistas conseguem fazer previsões com base em pistas que recolhem de várias fontes. Para além disso, recorrem a estratégias que os ajudam a organizar ideias e diminuir a incerteza da resposta final. Mas quando se trabalha para médio/longo prazo parece que a resposta, ainda que resultado de uma reflexão, se funde com a adivinhação em jeito de Nostradamus.

A estratégia da comparação:

Se olharmos para o ciclo de desenvolvimento de outras tecnologias no mundo da indústria automóvel verificamos que existe um longo período até que o produto chegue a todos os mercados. O air bag, que hoje em dia é peça chave em qualquer veículo, demorou mais de 25 anos a ser integrado nos carros em todo o mundo; A transmissão automática e os sistemas de navegação tiveram um período de difusão ainda mais longo; demoraram mais de 30 e 50 anos, respectivamente, a ganhar o título de produto generalizado20.

Mas, os últimos anos, têm sido palco de uma evolução acelerada em diferentes tecnologias no mundo dos transportes. A investigação do sistema de assistência avançada à condução (ADAS) está a permitir desenvolver capacidades tecnológicas que mais tarde, no seu conjunto, irão alimentar o veículo autónomo (nível 5 SAE). No entanto, algumas destas características tecnológicas já estão presentes em vários modelos.

A integração destas tecnologias contribui para a diferenciação das marcas no sector e é argumento de marketing na venda. Não estará esta corrida pelo último produto tecnológico a ajudar no aceleração da difusão? Por exemplo, o sistema Eco Driving, em apenas 3 anos conseguiu consolidar a sua quota de mercado, ou seja, no período 2012-2015 já tinha sido instalado em, sensivelmente, 25% dos novos modelos de veículos vendidos na Europa26.

A substituição dos veículos a gasóleo e gasolina por veículos eléctricos também está na ordem do dia na indústria automóvel. Aqui, o caso afigura-se de outra forma. Se, por um lado, as notícias do DieselGate e a direcção das políticas europeias pressionam no sentido da adopção de formas mais sustentáveis, por outro lado, o desenvolvimento das baterias eléctricas ainda não se afigura, aos olhos dos consumidores, como um produto acabado. Os veículos híbridos, ao fim de 15 anos no mercado, ainda não conseguiram alcançar uma quota substantiva de mercado20. Cairá o VA nesta redoma, um produto desejado mas que estará em eterna evolução para justificar o seu valor?

Mas o que dizem as notícias e os investigadores que trabalham nesta área?

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Deixar-se conduzir no centro da cidade

Lisboa está na moda e acolhe cada vez mais turistas. Esta vaga tem transformado a cidade: existem cada vez mais imóveis para aluguer temporário, o preço das habitações tem subido em flecha e quem acaba por ficar no centro da cidade é uma população envelhecida. Mas Lisboa mostra-se como um desafio à mobilidade dos habitantes com maiores dificuldades; Cidade das 7 colinas, com ruas inclinadas e estreitas, calçada portuguesa e passeios quase inexistentes ou invadidos por carros mal estacionados.

Imagine-se o cenário de transportar um idoso para o centro da cidade. O condutor tem o cuidado de parar no meio da rua junto ao destino, sair do veículo e ajudar esta pessoa a chegar à sua habitação. Imagine-se o mesmo cenário com um VA. Daqui algumas questões podem surgir:

(1) Quem vai ajudar a pessoa com dificuldade a sair do táxi autónomo? Haverá um serviço dedicado de ride-sharing autónomo, onde o taxista deixa a sua função de condução e passa a ser anfitrião do serviço?

(2) Nenhum condutor terá dificuldade em ultrapassar um veículo imobilizado no meio da estrada mesmo indo em contra-mão e infringindo a sinalização horizontal; mas será o VA capaz de o fazer em situações especiais?

(3) Parar no meio da estrada, causando congestionamento, pode ser aceite em situações críticas, nas quais a necessidade leva à compreensão social, como é o caso descrito. Mas esta é uma prática comum e muitas vezes com justificações sem valor como é o facto de estar à espera de alguém ou “ir ali e já vir” mesmo com um lugar de estacionamento a 10 metros. O VA alguma vez será capaz de discernir o grau de necessidade e aceitação de determinadas situações?

O futuro das zonas centrais, actualmente com maior pressão de estacionamento, pode passar por não ter quaisquer áreas dedicadas a estacionamento à superfície. Nestes eixos a via da direita poderá ser reservada para tomada e largada de passageiros ou paragem de veículos de mercadorias (evitando que estes também parem no meio da estrada, com recurso à utilização dos quatro piscas, e criando os próprios veículos a situação de perigo). Talvez até se possa pensar numa zona de co-existência com peões na qual se pode maximizar o uso de solo.

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Enquadrar os VA nas políticas da UE

Os veículos autónomos (VA) integram-se num grupo mais vasto conhecido na UE como TAC, Transportes Automáticos e Conectados.  Estes transportes são objecto de estudo da área de Inovação e Desenvolvimento uma vez que vão de encontro a três dos objectivos fundamentais da União Europeia: contribuir no domínio da (1) descarbonização, (2) maior eficiência e (3) competitividade49.

A Europa luta por uma economia amiga do ambiente e menos ligada ao consumo de energia; e aponta como objectivos, para 2050,

– a redução de 80% dos gases com efeito de estufa,

– e o corte de 60% das emissões,

face aos valores de 1990, no total dos vários sectores, como por exemplo, o sector da energia, da indústria, da agricultura, etc.50

Entre estes está também o sector dos transportes, um dos principais responsáveis pelas emissões. Espera-se que a intervenção atempada, através da substituição das frotas por veículos híbridos e eléctricos, possa ajudar a alcançar a meta da redução de 60% a que este sector se propôs50.

Mas alterações profundas podem trazer desequilíbrios não desejados. A área dos transportes tem um grande impacte na sociedade que conhecemos. A nível económico soma mais de 12 milhões de empregados na indústria automóvel, aos quais se somam mais 5 milhões de pessoas que trabalham directamente para esta indústria; e é o sector privado que mais aposta em inovação e desenvolvimento49.

Com o desenvolvimento de novas tecnologias surgem novas soluções, no que toca ao transporte de passageiros e mercadorias. Abre-se caminho à criação de novos mercados internacionalmente e, em consequência, à criação de valor para a Europa.

Mas à medida que a tecnologia evolui maior se torna a bateria de testes. Os sistemas são implementados e testados numa escala cada vez maior. O período de implementação espera-se longo e as políticas de transporte devem prever os resultados negativos que vão sair desta inovação.

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A hora extra…

“E se o relógio marcasse 25h num dia? Se pusesse ter 1h extra?” Este é o mote de uma campanha da Audi que mostra o novo automóvel de luxo equipado com funções de assistência à condução. O Audi A8 com o sistema automatizado “traffic jam pilot” permite que o condutor, em situação de congestionamento, possa aproveitar o tempo atrás do volante de forma diferente uma vez que o sistema automatizado passa a controlar o automóvel no pára-arranca44.

Esta promessa vem ao encontro da necessidade de esticar o tempo mais um pouco ao fim do dia para conseguir fazer tudo a que nos propusemos de manhã.

E se dedicarmos alguns minutos a contar as horas perdidas nas deslocações do dia-a-dia podemos mesmo ter um ataque de nervos. Um estudo do Observatório Europeu de Mobilidade mostra que os portugueses são os que mais usam o automóvel para ir trabalhar, face aos restantes países europeus, e que gastam, em média, 8h e 11min em deslocações durante os dias úteis45, em diferentes meios de transporte. As deslocações casa-trabalho-casa ainda ocupam grande parte da nossa vida.

Nos EUA, devido à grande dispersão das cidades e à aposta no veículos automóvel como principal, e muitas vezes único meio de transporte, também se assiste ao elevado número de horas nas estradas. Valores médios, de diferentes fontes, mostram que os americanos gastam sensivelmente 1h por dia a conduzir46.

Mas se amanhã alguém nos desse 1h dentro de um VA, o que faríamos? Um inquérito realizado em 2014, mostra que 41% das pessoas, quando questionadas sobre as actividades que poderiam fazer dentro de um VA, sente necessidade de olhar pelo vidro e controlar a estrada, ainda que não necessite de conduzir47. As pessoas ainda não se sentem à vontade com estas tecnologias e apontam que o maior motivo de relutância face a este tipo de veículos é a falha do sistema48.

Mas não seria óptimo poder por o sono em dia a caminho de casa ao fim do dia?

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Porquê agora?

A ideia dos veículos autónomos foi apresentada pela primeira vez em 1939 por Norman Geddes. E apesar de ter sido pontualmente desenvolvida no mundo, por universidades e empresas automóveis, nunca foi vista como o “futuro dos transportes” por mais de 60 anos. O que mudou neste século então?

(1) Capacidade de armazenamento de dados: Em 1956, a IBM lançava o primeiro disco rígido que guardava 5 MB, por um valor de 10.000 $/MB35. Uma pesquisa rápida pela internet mostra-nos que hoje é possível alugar espaço na cloud por 0,007 $/GB/mês36.

(2) Rede: Em 1969 foi enviada a primeira mensagem por ARPANET, entre o computador anfitrião da UCLA (Universidade da California, Los Angeles) e o computador anfitrião do SRI (Stanford Research Institute). Em 1981, o número de computadores ligados à “internet” já era de 213. No ano passado, mais de 1.000 milhões de anfitriães de internet acederam por DNS37.

(3) Processamento de informação: o custo dos computadores tem vindo a diminuir enquanto, em contrapartida, o seu desempenho aumenta. Em 1961, a unidade IBM 1620 era a mais evoluída e o custo por GFLOPS (operações por segundo) era da ordem dos 1,1×10^12 $/GFLOPS; em 2015, o Intel Celeron G1830 custava 0,08 $/GFLOPS38.

(4) Largura de banda: o preço de largura de banda tem vindo a diminuir ao longo dos anos. Em 1998, o preço, nos EUA, situava-se nos 1.200 $/Mbps; Em 2015, o preço já rondava os 0,63 $/Mbps, o que corresponde a uma média de 35% de descida do preço a cada ano39.

Consideramos que a evolução exponencial da tecnologia foi o maior impulso para a entrada dos VA no nosso vocabulário. Mas o financiamento para o desenvolvimento de VA pelas instituições governamentais, a entrada de novas empresas tecnológicas no mercado automóvel ou eventos, como o DARPA Challenge, que proporcionaram visibilidade ao tema também foram importantes para a abertura desta caixa de Pandora. Lembram-se de mais algumas razões?

(um agradecimento ao Prof. Luis Bento pela sua apresentação deste tema)

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Transformar o centro de Lisboa?

Os veículos autónomos prometem revigorar o centro das cidades. Locais que até agora vivem com o congestionamento e barulho dos automóveis podem vir a ser transformados em zonas verdes, passeios largos e espaços únicos para se sentar e usufruir. Mas como?

Imaginem uma visita à Baixa, entrar no automóvel e conduzir rumo ao restaurante que está na berra. Além da confusão que é levar um carro para o centro da cidade, procurar um lugar de estacionamento pode ser um dos exercícios mais monótonos e cansativos na viagem. Um estudo inglês aponta que 30% do tráfego no centro das cidades, ou até 45% em alguns casos, é provocado por condutores à procura de um lugar de estacionamento34.

Um VA, devido à sua capacidade de se conectar à infraestrutura de estacionamento (V2I) e aos outros veículos (V2V), consegue ter acesso um conjunto de informações que lhe permitem saber aonde se deve dirigir. A eficiência da procura bem como das rotas, evitando congestionamento rodoviário em certos acessos, permite encurtar o tempo de viagem. Esta redução beneficia a eficiência energética e a qualidade do ar.

Mas porque é que o VA necessita de ser estacionado no centro da cidade? Não poderá o veículo largar os passageiros no ponto de destino e afastar-se do local, uma vez que é autónomo? A pressão de estacionamento no centro das cidade é elevada porque a oferta é escassa, o que se reflete nos preços absurdos de estacionamento. O VA pode estacionar fora do centro beneficiando de taxas de estacionamento mais baixas ou mesmo em casa, onde o estacionamento é gratuito.

Desta forma, o espaço actualmente destinado a estacionar os carros poderá ser convertido em locais de lazer. Esperamos do futuro uma Lisboa mais verde, com espaço para passear, andar de bicicleta ou até brincar na rua como antigamente?