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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?

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E assim começou…

A substituição da condução humana de veículos por um sistema computacional e ferramentas adequadas que permitam a condução autónoma não é uma ideia deste século. Um pequeno contexto histórico permite perceber o caminha já trilhado.

O evento pioneiro dos VA teve lugar em 1939. O VA foi apresentado na Feira Mundial de Nova Iorque (EUA) como a projecção de um sonho. Norman Geddes, patrocinado pela General Motors, colocava o VA como aquilo que o mundo teria para oferecer 20 anos mais tarde (em 1960)28. Mas, nos anos que se seguiram, os esforços de desenvolvimento dos grandes fabricantes de automóveis foram direccionados para a guerra.

Só em 1977, a Universidade de Tsukuba, no Japão, construiu aquele que pode ser considerado o primeiro veículo robótico inteligente29. Com câmaras e uma unidade de processamento a bordo permitia detetar obstáculos e seguir linhas.

Em 1983, a Universidade de Carnegie Mellon (EUA) desenvolveu um modelo, o Terregator30, que usava a combinação de lasers, radares e câmaras para se movimentar sem intervenção humana. Três anos mais tarde, o NavLab 131, também produzido por esta universidade, seria o 1º VA a levar pessoas a bordo a uma velocidade máxima de 32 km/h.

Na mesma década (1980), na Europa, a equipa da Universidade de Bundeswehr München, Alemanha, desenvolveu vários projectos na área da condução autónoma. Por fim, em 1994, apresentaram um Mercedes-Benz Classe-S modificado chamado de VaMP, que se deslocou de modo autónomo por mais de 1000 km, com velocidades de até 130 km/h28.

O projeto ARGO32, desenvolvido entre 1997 e 2001, pela Universidade de Parma, Itália, permitiu construir um protótipo de veículo (com algoritmos de interpretação de imagem) que, seguindo marcas pintadas numa estrada  conduziu, sensivelmente, 2000 km em seis dias, com velocidade média de 90 km/h e 94% do tempo em modo autónomo29.

Já em 2004, a DARPA, agência americana da defesa, promoveu um concurso para acelerar o desenvolvimento dos veículos autónomos. Os participantes deviam apresentar um VA que conseguisse terminar o desafio criado pela DARPA. Nesse ano, nenhum participante terminou. No ano seguinte, participaram 195 equipas; a Universidade de Stanford ganhou e 5 equipas terminaram o desafio: mais de 200 km no Nevada conduzidos sem condutor humano33. Este foi o ponto de viragem.

O sonho vem de trás, mas o esforço duplicou nos últimos anos e o investimento em I&D neste tema já não tem fronteiras nem limites. A indústria automóvel tem sido pressionada por outros sectores no sentido de desenvolver a tecnologia para se manter firme no mercado, nomeadamente, empresas de informática, sistemas de informação ou inteligência artificial que vão formando alianças para se afirmarem como o melhor player no mercado.

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CabBuddy – Partilhar a viagem em táxis autónomos

Dissertar sobre o futuro da mobilidade e justificar a entrada de uma frota partilhada de veículos autónomos (SAV) com partilha de viagens (ride-sharing) numa qualquer cidade é um desafio. E ainda que o raciocínio conduza a um cenário que, neste momento, parece fantasia e que pode estar condenado devido a diversos factores, o exercício vale por si só, uma vez que o objectivo é justificar de forma sólida esta ideia:

“Um dos problemas em cidades é o congetionamento rodoviário. No entanto, as pessoas preferem gastar tempo em filas em vez de usarem os transportes públicos. Porquê? Duas das principais características dos automóveis são a flexibilidade e a comodidade que estes oferecem. E dificilmente se encontram estas características em conjunto noutros modos.

Mais, o comportamento anterior da pessoa é a melhor forma de prever como se vai comportar no futuro26 e dificilmente muda se não houver um evento disruptivo que o faça acontecer. O VA coloca-se como o próximo passo da mobilidade. Portanto, prevê-se que, no futuro, as pessoas o adoptem. Este oferece o mesmo que o veículo tradicional com uma vantagem adicional, é mais desenvolvido tecnologicamente, logo mais apetecível.

No entanto, o paradigma da mobilidade está a ser atacado pela mudança em todas as frentes. O futuro da mobilidade pode passar pelo uso de um serviço em vez da propriedade do automóvel. Ou seja, no futuro, espera-se que o veículo seja partilhado, veículo esse que hoje em dia está parado mais de 95% do tempo27.

Mas estes veículos vão ser propriedade de quem? É provável que este tipo de veículo chegue às cidades por meio de frotas SAV porque só as grandes empresas é que podem assegurar o seguro dos veículos e pagar por esta nova tecnologia.

Para finalizar, uma vez que os novos utilizadores dão valor apenas à viagem em si e não ao facto de ter ou não o carro, a partilha de viagens em veículos autónomos (DRS), pode muito bem aparecer como um serviço low-cost da frota SAV ou mesmo dos taxis tradicionais. Este serviço explora o equilíbrio entre o preço e a qualidade de viagem. Ou seja,  aumenta de forma ponderada o tempo de viagem mas mantém as características a que as pessoas dão valor: a flexibilidade e a comodidade, mais uma vez.”

Onde é que este raciocínio falha?

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Que responsabilidade tenho eu no acidente?

No caso do veículo automatizado nível 3 SAE se a responsabilidade de acidente é do condutor, uma vez que o condutor deve ter atenção à estrada e intervir quando necessário1, então dá-se espaço às empresas para desenvolverem a tecnologia sem pressões de responsabilidade. A competitividade entre as diferentes fabricantes mantém-se e a evolução tende a ser rápida.

A questão que se põe nesta fase é se o condutor consegue realmente intervir num curto espaço de tempo quando solicitado uma vez que a confiança na condução autónoma, em alguns cenários, leva a um excesso de confiança por parte do condutor e muitas vezes, falta de atenção à estrada.

No entanto, a responsabilização do condutor torna-se um conceito complicado no caso de utilização de VA (nível 5 SAE). Nesta fase, em que as vantagens da automatização podem ser aproveitadas por inteiro, será possível integrar as pessoas com incapacidade de condução e ver veículos a deslocarem-se sem condutor no interior. Com base nestes exemplos, como vamos culpabilizar o condutor em caso de acidente?

Para abordar o tema deve-se dividir a responsabilidade em criminal e moral. Relativamente à responsabilidade moral, existem duas correntes24 que merecem atenção.

A primeira afirma que uma vez que os carros que circulam constituem um risco e custos para os outros, os donos/condutores dos mesmos devem continuar a ter responsabilidade sobre o seu bem. Isto mantém a obrigação do dono do veículo pagar uma taxa ou seguro anual.

A segunda prende-se com a responsabilização do condutor, em caso de acidente. É uma teoria baseada no azar,  uma vez que o resultado e as consequências estão para além do controlo do condutor que não tem qualquer intervenção, e muito frágil, uma vez que só se pode atribuir culpa moral se o condutor tiver realmente feito qualquer coisa de errado. Ora veja-se o exemplo do atropelamento de um miúdo que venha a correr para a estrada. Pode ter dois desfechos distintos em tribunal justificados pela atitude de condução do condutor do veículo tradicional. Esta segunda corrente é em si própria desacreditada.

Para além da responsabilidade do dono/condutor acresce a responsabilidade do produtor que é moralmente desejável e um incentivo importante para o desenvolvimento e melhoria do VA. O produtor é, afinal de contas, o “derradeiro responsável pelo produto final”25.

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Mobilidade para todos.

Quem é que hoje em dia não tem um carro à porta? Pronto, se não é o vosso caso então a nossa próxima pergunta é: Quem é que hoje em dia não tem dois carros à porta? Em Portugal, estatísticas de 2014, estimam que 90% das pessoas viajam de carro21.

A geração dos nossos pais teve a oportunidade de adquirir um veículo próprio e a nossa geração (dos anos 80) cresceu com este conforto. Ainda que se conheçam as consequências desta excessiva utilização quem é que vai abdicar deste bem?

Mais alguns minutos a recolher dados estatísticos permitem consolidar a ideia que todos temos: as previsões para os próximos anos mostram que o número de pessoas com mais de 65 anos vai crescer22. As pessoas mais velhas, devido à sua experiência, são aquelas que mostram um maior conhecimento da condução, conseguem prever cenários de perigo na estrada com maior facilidade. Mas, ao mesmo tempo, a sua idade retira-lhes esta vantagem, aumenta as limitações físicas e mentais levando a maior risco de acidente na estrada17. Tal como acontece aos idosos, também as pessoas embriagadas ou cansadas vêem as suas funções diminuídas, o que leva a um aumento da probabilidade de ter um acidente. O erro humano é culpado por mais de 90% dos acidentes23, sem contar com todos aqueles acidentes menores que nem são reportados às autoridades.

O VA permite que todas as pessoas possam circular no seu interior sem necessitar de qualquer interacção. Assim, dá-se também oportunidade às pessoas debilitadas ou deficientes de se deslocarem sozinhas, o que, devido a problemas físicos ou mentais, não podiam fazer uma vez que não estavam aptas a conduzir um veículo.

Mas nem tudo são rosas. A estas vantagens também estão associados alguns problemas quando se foca a atenção na parte operacional. O VA, apesar de ser evoluído, ainda não substitui o ser humano. As pessoas debilitadas ou com problemas motores precisam de ajuda para entrar e sair dos veículos. A adaptação dos veículos a este tipo de problemas deve ser investigada e desenvolvida para permitir a integração do maior número de pessoas.

Mas a chegada da autonomia permite ainda oferecer mobilidade a outros grupos da população que hoje em dia não estão autorizados a conduzir, como jovens ou crianças, devido à sua idade tenra e imaturidade. Será que se acabaram as viagens extra ao fim do dia para levar o(a) filho(a) mais velho(a) ao treino de futebol ou à natação?! Mais uma vez surgem questões operacionais que devem ser pensadas, como a permissão de deixar viajar crianças sem supervisão ou segurança das mesmas no decorrer das viagens.

O VA terá como objectivo ser um transporte para todos, no entanto, a resposta a algumas questões que estão no ar será certamente decisiva na integração dos diferentes grupos da população.

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Menos acidentes nas estradas, se faz favor.

Em Portugal, a sinistralidade rodoviária nos últimos anos tem vindo a diminuir. No entanto, dados de 2015, mostram que o número de acidentes e vítimas continua elevado: 32 mil acidentes com vítimas mortais e feridos, 41 mil feridos graves e ligeiros e 473 mortos12. O impacte social destes números é bastante alto. Mas existe um impacte económico que não se contabiliza à primeira vista. Baseado num estudo sobre segurança rodoviária13, considerando o número de mortos, feridos graves e ligeiros no ano de 2015, e fazendo umas contas à merceeiro pode-se apontar para um impacte na economia portuguesa de mais de 750 milhões euros no final do ano.

Com a introdução do VA e a substituição total da frota de veículos, sugere-se que a taxa de mortalidade (por km.pessoa viajado) se possa aproximar à que a aviação e a ferrovia apresentam, cerca de 1 % do valor actual14. O VA vai ser preparado para enfrentar vários cenários, o que ajudará no aumento da segurança rodoviária. No entanto, não é possível prever todas as situações. O sistema do VA deverá ser preparado para responder a novos desafios, com os quais terá de lidar de forma segura15. Um VA tem de ser capaz de lidar com acidentes e eventos na estrada e de se comportar de forma segura em diferentes contextos: condução em todas as áreas geográficas, todo o tipo de estradas, condições de tráfego ou condições metereológicas5. Pode dizer-se o mesmo de um ser humano?

Mas este desafio não se prende apenas com a tecnologia mas com o período de transição. Do lado optimista assume-se que os VA podem reduzir a taxa de acidentes e feridos em 50 %, no curto/médio prazo16 (taxa de penetração de mercado de 10 %). Este valor reflecte aspectos como redução de violações ao código da estrada: por exemplo, passar sinais vermelhos, uma contra-ordenação que o VA não está autorizado a fazer.

Outros autores são mais cautelosos. Considerando que os veículos tradicionais e VA vão partilhar a estrada, a sinistralidade pode até piorar, pelo menos para os veículos tradicionais17 que não estão acostumados com a nova forma de conduzir dos VA. E aumentar a segurança de uns à custa de outros não é necessariamente um benefício, ainda que, no final, a balança seja positiva18. Nesta fase de transição podem também começar a surgir questões relacionadas com a segurança dos peões. O comportamento das pessoas molda-se às expectativas que têm. Se as pessoas consideram que o VA vai parar sempre que confrontado com uma situação de perigo, então os peões podem tornar-se menos cautelosos e responsáveis quando estão junto aos VA19 e os condutores podem realizar acções arriscadas uma vez que se sentem seguros no meio da mobilidade autónoma20.

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As pessoas vão ficar verdes.

Num curto espaço de tempo, questões como fiabilidade do sistema, cibersegurança, ética ou responsabilidade em caso de acidente vão ter de ser respondidas7. No entanto, existem outras questões mais operacionais que vão surgir ao longo do tempo como a segurança e o conforto em caso de retorno do controlo por parte do condutor num veículo nível 3 SAE8 ou a má disposição devido ao movimento num VA (nível 5 SAE)9. Vamo-nos focar neste último ponto.

Quando era pequena, nas estradas de montanha recheadas de brindes de curva e contra curva, o cenário era sempre o mesmo: parar ao final de 15 minutos porque estava pronta a deitar fora o almoço. Quando cresci e passei a conduzir, na mesma estrada, o cenário alterou-se. Não me imagino a voltar ao banco de trás nesta estrada. Mas com a vinda do VA é isso que vai acontecer.

Uma vez que o condutor é dispensado do controlo do veículo, passa a ser um mero passageiro e a susceptibilidade de ter má disposição pode aumentar10. Isto porquê? O condutor consegue prever o movimento futuro do veículo mas o passageiro passivo não o consegue fazer com suficiente eficácia7.

E quem é que, quando era criança, não experimentou estar no banco de trás de um carro a ler um livro? Ou recentemente a ler um artigo no telemóvel para provar um ponto em plena discussão entre amigos no carro? Pois, o resultado é?

A automatização dos veículos permite aos condutores realizar cada vez mais tarefas que não se centram na estrada. Com a chegada do VA nem a monitorização da condução é obrigatória e podem-se realizar diferentes actividades. No entanto, o facto do passageiro olhar para um dispositivo por um longo período de tempo num carro leva à inconsistência entre o que o corpo do passageiro está a sentir (movimento) e o que está a ver (parado). O conflito visual-vestibular pode promover a má disposição7,11.

Os veículos não podem, simplesmente, ser considerados salas de estar, escritórios ou locais de entretenimento sobre rodas7. No futuro, vai ser necessário considerar alterações ao nível do produto, através de mecanismos de percepção básica no processo de desenho do VA. Vários testes, quer em simulador quer em ambiente real, estão a ser levados a cabo para identificar a solução ideal para o problema.

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O lado negro da força.

O veículo autónomo (VA) não vai ser um mar de rosas, vai ser necessário ultrapassar vários obstáculos até podermos utilizar uma tecnologia tão avançada. E não nos referimos apenas a problemas de hardware ou software mas a questões tão gerais como a confidencialidade dos dados do passageiro, a segurança do veículo em termos informáticos, o seguro para circular nas estradas ou as questões éticas que deverá aplicar quando sujeito a uma decisão de vida ou morte.

Imagina que estás dentro de um VA e que uma encomenda cai de um camião de mercadorias que segue à frente do veículo, levando a uma situação de risco. O VA terá de se desviar da encomenda e escolher uma das opções:

(a) matar uma pessoa numa passadeira à esquerda; ou
(b) matar um cão à direita.

Que opção escolherias? Não há lugar a “nenhuma das anteriores”. Ainda que esta resposta seja fácil (do nosso ponto de vista) podemos complicar o problema. Imagina agora que terias de escolher entre:

(a) matar um ciclista sem capacete, que não vai a cumprir as regras de segurança; ou
(b) lesionar gravemente um ciclista com capacete, que põe a segurança em primeiro lugar.

Aqui a coisa complica-se não é? Mais comparações podem ser feitas. No site6 do MIT Máquina Moral podes encontrar uma espécie de jogo onde, confrontado com uma situação de risco terás de escolher uma das opções que acabam por colocar em causa a tua ética, moral e bom senso. Ter de escolher entre matar a velhinha ou o rapaz novo e desportista; o ladrão ou o gestor do teu banco, ou, talvez a mais difícil de responder, três pessoas na passadeira ou o único ocupante do veículo. Então compras ou usas um VA que te pode matar enquanto viajas? Esta opção já não te deixa tão confortável pois não?

Quando és confrontado com estas questões começas a perceber que o VA vai tomar a decisão por ti, enquanto passageiro, e surge a pergunta: confias que o VA vai tomar a decisão “certa” numa situação de vida ou morte?

Uma consulta rápida ao site6 do MIT Máquina Moral leva-nos a concluir que os inquiridos dão mais importância a salvar o maior número de vidas e preferem proteger a espécie humana em detrimento dos animais. Mostra, ainda, que têm tendência a dar atenção ao alto valor social da pessoa em causa, à idade jovem e ao sexo feminino, bem como, ao facto de obedecer às leis e a evitar a intervenção na direcção do VA quando confrontados com a decisão.

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Tecnologia nível “quê”?

Já viram vídeos do Waymo2, o carro da Google, ou do EZ103, do projecto CityMobil2? É impressionante ver os veículos a deslocarem-se sozinhos na rua. Vai demorar um pouco até serem acessíveis ao público. No entanto, os veículos actuais já incorporam algumas tecnologias que os colocam como veículos de nível 1 ou 2 de acordo com a classificação de automação SAE1 (sistemas de aviso sonoro baseados em sensores são nível 0).

Ora veja-se, por exemplo, o cruise control (CC). Patenteada há mais de 50 anos, esta tecnologia permite programar o motor para manter uma certa velocidade e já se encontra em grande parte dos veículos das famílias. A sua evolução levou à criação do cruise control adaptativo no qual o veículo consegue manter uma distância de segurança em relação ao carro que circula à sua frente, trava e acelera de forma automática.

Ambas as tecnologias correspondem ao nível 1 da SAE. Neste nível o sistema não tem controlo da direcção e da aceleração/desaceleração do veículo ao mesmo tempo. Outros exemplos são: lane keeping assist (LKA), o sistema faz força no volante para recolocar o veículo no centro da via, ou park assist (PA), em que a direcção é controlada pelo sistema mas a aceleração/desaceleração é controlada pelo condutor.

A tecnologia nível 2 da SAE, permite ter as mãos fora do volante mas os olhos devem continuar focados na estrada. O Autopilot da Tesla é disso exemplo4. Nesta categoria também se podem encontrar as tecnologias: intelligent parking assist (IPA), a qual permite ao veículo fazer a manobra completa de estacionamento por si mesmo, sem intervenção humana, ou o traffic jam assist, o qual controla, para além da aceleração/desaceleração, os movimentos laterais em área de congestionamento, para velocidade inferior a 30 km/h5.

O próximo nível é o 3: com alguma tecnologia em fase experimental, os veículos vão conseguir circular de forma automatizada, ainda que com supervisão humana e necessidade de intervenção em determinadas ocasiões. Este é o ponto onde a interacção entre máquinas e humanos começa a ser discutida e é aqui o salto de fé. Começam-se a questionar as acções das máquinas uma vez que a máquina não assiste apenas a condução mas toma decisões.

Neste nível encontram-se os veículos que consigam conduzir sem intervenção humana em estradas congestionadas para velocidades superiores a 60 km/h ou em auto-estrada, para velocidades até 130 km/h. Se conseguirem estacionar sem intervenção do condutor humano num parque de estacionamento, incluindo as manobras de entrada e saída sem a presença do condutor então já apresenta uma automação elevada (nível 4). Tal como os exemplos iniciais, veículo da Waymo e projecto CityMobil2.

Ao nível 5 correspondem os Veículos Autónomos.

As tecnologias de nível 1 e 2 são reais. Mas a tecnologia está a evoluir e a discussão sociológica aumenta. A automação total levanta questões difíceis de responder relativas à interacção homem-máquina. E o blogue está aqui para acompanhar e contribuir para esse debate.

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Vamos começar do início…

Estamos a começar a ver nas notícias automóveis que vão do local A ao local B com pouca ou nenhuma interacção humana. As pessoas tendem a designar estes veículos de forma diferente e eles parecem efectivamente fazer coisas diferentes; alguns veículos têm tecnologias que permitem conduzir longas distâncias à mesma velocidade, outros são capazes de parar quando aparece um obstáculo e alguns até já são capazes de andar nas estradas sem nenhum condutor. Quando queremos aqui ver discutidas outras questões sobre o tema temos primeiro de nos focar em explicar alguns conceitos.

As notícias pouco ou nada dizem sobre a investigação que está a ser desenvolvida nesta área nem explicam a natureza destes veículos. É um tema novo e está a ser percorrido um longo caminho para investigar a tecnologia a fundo; mas será que o consumidor final não quer conhecer a tecnologia? ou vai ser absorvido por ela mesmo sem a perceber?

A SAE International1 permitiu que se adoptasse uma terminologia standard na mobilidade rodoviária para veículos com funcionalidades automáticas. Esta classificação identifica 6 níveis de condução que vão desde “sem automação” até “total automação” e é consistente com a prática corrente na indústria. O nível 5 SAE corresponde, assim, ao Veículo Autónomo.

  • Nível 0 – Sem automação – o condutor humano conduz na totalidade do tempo, ainda que possa ser auxiliado por sistemas de aviso e intervenção;
  • Nível 1 – Assistência na condução – a tecnologia pode assistir a condução, quer através da direcção quer da aceleração/desaceleração do veículo, usando informação sobre o ambiente de condução. É esperado que o condutor realize todas as restantes actividades da condução;
  • Nível 2 – Automação parcial – em parte igual ao anterior, só muda o facto de a condução poder ser realizada por um ou mais sistemas de assistência à condução, controlando tanto a direcção como a aceleração/desaceleração do veículo;
  • Nível 3 – Automação condicional – um sistema de condução automatizado controla todos os aspectos da condução dinâmica, esperando que o condutor possa responder de forma apropriada ao pedido de intervenção;
  • Nível 4 – Alta automação – em parte igual ao anterior, só muda o facto de o sistema de condução automatizado continuar a controlar o processo se o condutor não responder de forma apropriada ao pedido de intervenção;
  • Nível 5 – Automação total – desempenho a tempo inteiro do sistema de condução automatizado, para todos os aspectos da tarefa de condução dinâmica, em todas as estradas e condições ambientais que possam ser geridas pelo condutor humano.

A imagem abaixo explica melhor os níveis de automação SAE. Clica para abrires.

Hoje a teoria, daqui a 15 dias a prática. Não vale de nada ficar sem saber a que corresponde cada nível e em que pé estamos neste tema.