Novo Software Aumenta a Segurança de Veículos Autônomos em Situações de Trânsito

A Universidade Técnica de Munique (TUM) desenvolveu um novo software que irá melhorar a segurança de veículos autônomos quando confrontados com o trânsito rodoviário. O software é capaz de fazer previsões sobre uma situação de trânsito, e ele funciona extremamente rápido, fazendo previsões a cada milissegundo. 

Esse software será útil em uma situação, por exemplo, onde o veículo autônomo encontra outro veículo e pedestres simultaneamente. Esse cenário parece imprevisível, e motoristas humanos experientes teriam que prestar atenção a uma variedade de diferentes fatores. 

A pesquisa foi publicada em Nature Machine Intelligence, intitulada “Usando verificação online para prevenir que veículos autônomos causem acidentes.” 

Garantindo Software Seguro

Matthias Althoff é Professor de Sistemas Físicos-Cibernéticos na TUM.

“Esse tipo de situação apresenta um desafio enorme para veículos autônomos controlados por programas de computador,” diz Althoff. “Mas a direção autônoma só ganhará aceitação do público em geral se você puder garantir que os veículos não colocarão em perigo outros usuários da estrada — não importa quão confusa a situação de trânsito.”

Um dos principais desafios que cercam o desenvolvimento de software de veículos autônomos é garantir que ele não cause acidentes. 

O software, que foi desenvolvido por uma equipe que inclui Althoff na Munich School of Robotics and Machine Intelligence na TUM, é capaz de analisar e prever eventos de trânsito permanentemente enquanto está na estrada. Ele funciona gravando e avaliando dados de sensores de veículos a cada milissegundo, e o software é capaz de fazer previsões e cálculos para todos os movimentos possíveis de cada participante do trânsito. Isso depende dos participantes seguirem as regulamentações de trânsito, e isso resulta no sistema sendo capaz de prever de três a seis segundos no futuro.

Uma vez que determina esses segundos futuros, o sistema decide sobre movimentos possíveis para o veículo autônomo, calculando movimentos de emergência em caso de uma situação perigosa. Devido a esse aspecto de emergência do software, é comum que o sistema siga apenas rotas que não apresentem colisões previsíveis onde a manobra de emergência é necessária. 

Anteriormente Considerado Não Prático

As razões pelas quais levou tanto tempo para desenvolver um sistema como esse é que ele era tradicionalmente considerado demorado e menos prático do que outras soluções. No entanto, a equipe de pesquisadores agora provou sua eficácia e como implementá-lo. 

Modelos dinâmicos simplificados são usados para os cálculos, enquanto a análise de alcance ajuda a calcular os movimentos de trânsito futuros. Como leva muito tempo para calcular todos os usuários da estrada e suas características ao mesmo tempo, a equipe se concentrou em modelos simplificados para acelerar o processo. Esses modelos são matematicamente viáveis e têm um maior alcance de movimento do que os reais, e eles permitem que um grande número de combinações possíveis seja explorado.

A equipe então desenvolveu um modelo virtual com base em dados de trânsito reais coletados durante testes de direção com um veículo autônomo, o que forneceu um ambiente de trânsito real para testar o sistema. 

“Usando as simulações, pudemos estabelecer que o módulo de segurança não leva a nenhuma perda de desempenho em termos de comportamento de direção, os cálculos previsivos são corretos, acidentes são prevenidos e, em situações de emergência, o veículo é demonstravelmente trazido a uma parada segura,” diz Althoff. 

O novo software é apenas o último exemplo de avanços que estão ocorrendo dentro do campo de veículos autônomos, e é uma prova adicional da possível eficácia de soluções que foram consideradas não práticas no passado.