Texto: Jaime Fernández, Fotografía: Jesús de Miguel y grupo de investigación Factor Humano y Sistemas Inteligentes en Tráfico y Seguridad Vial - 15 sep 2021 09:46 CET

La profesora de la Facultad de Psicología, Elisa Pérez Moreno, es una de las directoras del grupo de investigación Factor Humano y Sistemas Inteligentes en Tráfico y Seguridad Vial, un grupo en el que comparte dirección con la profesora Trinidad Ruiz Gallego-Largo y que surge de una década de colaboración con la Universidad Politécnica de Madrid. Recuerda Pérez Moreno que hace más de diez años, con la colaboración de la profesora María José Hernández Lloreda, ya habían realizado una serie de proyectos con la DGT y tenían una incipiente trayectoria en el estudio del factor humano en la conducción. De ahí que cuando los ingenieros del Instituto Universitario de Investigación del Automóvil (INSIA), de la UPM, pensaron en añadir el factor humano a sus investigaciones no dudaran en contactar con las profesoras complutenses.

La colaboración ha ido tomando forma desde entonces y ahora mismo el grupo de investigación incluye tanto a las docentes de Psicología mencionadas como a algunos miembros de la UPM: José Eugenio Naranjo, Felipe Jiménez y Francisco Serradilla. A ellos hay que unirles varios alumnos de doctorado de la UPM como Alberto Cruz y Alfredo Valle, que “han trabajado muchísimo en todas las pruebas y en el desarrollo de los ensayos que se han realizado en el campus de Somosaguas”.

A veces las noticias dan la sensación de que los coches autónomos están a la vuelta de la esquina, pero como reconoce Pérez Moreno “no es tan inmediato como eso, porque la propia Comisión Europea estima que sólo en torno a 2050 o 2060 será cuando tengan un peso social importante”.

5 niveles de automatización

Para alcanzar un nivel total de automatización, que no requiera ninguna intervención humana, hace falta llegar al que se conoce como nivel 5, donde, en principio, estarían conectados todos los vehículos entre sí y con las infraestructuras, pero “esa es una tecnología que hoy en día no está desarrollada”. Explica la profesora de Psicología que actualmente, modelos como los de Tesla que ya circulan por las calles son de nivel 2, que implican la incorporación en los vehículos de sistemas de ayuda a la conducción y donde el conductor debe estar constantemente atento a la conducción del vehículo.

El siguiente paso tiene que ser el desarrollo de tecnologías para los niveles 3 y 4, donde los vehículos conducen por el ser humano de forma automática en determinadas circunstancias, pero “en situaciones complejas que no saben resolver le devuelven la conducción al humano, y eso es lo que se conoce como una conducción semiautónoma o co-conducción”.

En esos diferentes niveles de automatización la colaboración entre psicólogos e ingenieros es constante. Explica Pérez Moreno que llevan “años colaborando con la UPM, por ejemplo, diseñando sistemas como el de velocidad segura o el de ayuda a la incorporación, de nivel 2, en los que se analizaba si los dispositivos suponían una distracción para el ser humano; qué tipo de dispositivo era más usable; o si el conductor frenaba o aceleraba cuando el dispositivo lo indicaba”. Todo eso se hizo primero en ensayos de simulación en la Facultad de Psicología y después se comprobó en situación de tráfico real con vehículos del INSIA, todo ello financiado mediante proyectos de la DGT y del Ministerio de Ciencia e Innovación.

Un problema nuevo

Hasta el nivel 2 lo que se evalúa es la sobrecarga del conductor con tantos dispositivos dentro del vehículo, lo que “puede ser un problema, porque la tarea principal del conductor en ese nivel es estar atento a la carretera y no distraerse”. Al avanzar a los niveles 3 y 4, como el vehículo con el que se está realizando el proyecto entre la UCM y la UPM, surge un nuevo problema, porque al no tener que manejar el vehículo, la persona que ocupa el asiento del conductor puede estar “distraída, incluso dormida, leyendo el periódico o discutiendo con alguien”. Si en esas circunstancias el vehículo devuelve el control al conductor, eso puede derivar en accidentes, como está ocurriendo en varias ocasiones en los coches autónomos ya existentes.

Aclara Pérez Moreno que el vehículo devuelve el control en las situaciones más complejas, y para ello lo hace con un sonido o con un botón que hay que pulsar, es decir, con métodos mecánicos. Las profesoras de la UCM consideran que es un mecanismo insuficiente, porque “evaluar la distracción vendría a ser como hacer un análisis de la carga mental, que es un constructo multidimensional, relacionado históricamente con el concepto de esfuerzo o de mentalmente ocupado, y parece ser que no solo está asociado a las características de la tarea ni al operador en sí mismo, sino principalmente a la interacción entre ambas. Como tal concepto multidimensional, no parece sensato evaluarlo sólo a través de una tarea única, y mucho menos mecánica”.

Por eso, en uno de los estudios se propusieron evaluar al conductor con una tarea cognitiva, aunque “es una labor muy difícil porque hay solamente milisegundos para que el coche evalúe si el conductor está en condiciones para retomar el vehículo y devolvérselo. En caso de que el conductor no esté preparado o no haya podido ser evaluado correctamente, el vehículo se sale de la carretera y para. Es decir, si no puede resolver la tarea tiene que apartarse del tráfico”.

Entre las situaciones complejas donde la inteligencia artificial de un vehículo es ineficiente estarían la entrada en una rotonda o la incorporación a otra vía con tráfico denso. “En estas situaciones se hacen cálculos muy finos de espacio y tiempo, cálculos que llevan a cabo máquinas y humanos. La diferencia principal radicaría en que el ser humano cuando conduce, y más en estas situaciones, confía en los conductores de su alrededor, porque sabe que el otro no va a querer tener un accidente, y eso sólo lo hace, de momento, un humano.

Proyecto interuniversitario

El estudio se enmarca en un gran proyecto denominado “Sistema de arbitraje distribuido para conducción cooperativa conectada y autónoma en entornos complejos”, que está financiado por la convocatoria 2019 a proyectos de I+D+i en el marco de los programas estatales de generación de conocimiento y fortalecimiento científico y tecnológico del sistema de I+D+i orientada a los retos de la sociedad. Dentro de esta iniciativa se han creado subproyectos en los que intervienen tanto la UCM y la UPM, como la Carlos III y la Universidad Europea de Madrid.

En el subproyecto que se lleva a cabo entre la UPM y la Complutense se quiere estudiar el impacto que tiene sobre los pasajeros el coche autónomo, el estar dentro de un vehículo sin conductor, y en concreto conocer la percepción del riesgo. Explica la profesora de Psicología que el estudio se decidió hacer en el campus de Somosaguas porque, a pesar de ser un entorno complejo, es seguro. Para el vehículo autónomo, desarrollado por la Politécnica, la DGT ya había concedido con anterioridad permiso para hacer experimentos en el carril Bus-VAO de la A-6, al que se une ahora el Campus de Somosaguas, para lo que también “dieron su permiso, y mostraron su total colaboración, la delegación del campus y el rectorado, que sólo han puesto facilidades para llevar a cabo el estudio”.

El proyecto, que comenzó en julio en su fase piloto y que continúa este mes de septiembre, tiene un doble objetivo: comprobar el funcionamiento del vehículo y de la instrumentación que llevan dentro, y analizar las reacciones de los pasajeros. De estos últimos se miden variables demográficas y de personalidad, pero también “sus sensaciones de seguridad, de control, del riesgo percibido y, mediante un sistema de movimientos oculares, la atención y el estrés ante esos riesgos percibidos”.

Otro de los objetivos es comprobar si añadiendo sistemas dentro de los vehículos autónomos se puede mejorar la sensación de confort, usabilidad y seguridad a los pasajeros. La propia Pérez Moreno ha participado en las pruebas y reconoce estar “encantada con la experiencia”, pero tiene claro que “el perfil de personalidad de los pasajeros puede jugar un factor muy importante. Por eso, se requiere de la colaboración de personas con perfiles muy diferentes en los ensayos, para poder contribuir al diseño de estos vehículos”.

Durante el proyecto piloto han participado un número limitado de personas, “cuyos resultados han servido para comprobar que la metodología experimental es la apropiada”. En septiembre van a continuar los ensayos, con un número mayor de participantes, a fin de obtener las conclusiones en línea con los objetivos del proyecto.

La tecnología

José Eugenio Naranjo, profesor del INSIA de la UPM, explica que el coche lleva “varios sistemas de inteligencia artificial para diferentes operaciones, pero sobre todo para la toma de decisiones. Algunos de ellos están basados en deep learning, en especial, los de identificación de elementos del entorno, y también tiene varios sistemas de optimización, que según van detectando errores en la trayectoria o en la toma de decisiones, los van corrigiendo”.

Informa Naranjo de que los días previos al ensayo piloto se estuvieron grabando rutas básicas para tener datos, y así los sistemas pueden encontrar los errores que comete el vehículo en la trayectoria y automáticamente va aprendiendo. La tecnología que se utiliza se ha visto potenciada con la “aplicación de sensores de altísima precisión, por ejemplo, GPS, tecnología europea de posicionamiento Galileo, que es la más avanzada del mundo, y reforzado con sistemas lídar tridimensionales. Con eso el vehículo, ya queda posicionado, con el entorno monitorizado y puede tomar decisiones adecuadas para hacer la ruta de una manera segura, evitando peatones, vehículos o cualquier otro elemento que se encuentre en la trayectoria”.

Aclara el profesor de la UPM que “hay una persona sentada en el puesto del conductor, por motivos de seguridad, pero esa persona no hace nada, más allá de arrancar el coche y pararlo en caso de emergencia”.

Por su parte, en el estudio psicológico que lleva a cabo la Complutense son fundamentales las gafas de movimientos oculares con las que, de acuerdo con la profesora Elisa Pérez Moreno, “no sólo se registra hacia dónde mira la persona, que en principio se interpreta como aquello a lo que está prestando atención, sino que también registra el diámetro de la pupila, que es una medida histórica para medir tanto el nivel emocional como el de carga cognitiva. La pupila se contrae con la luz y se dilata con carga emocional y cognitiva, como en situaciones de estrés o de carga mental, por ejemplo, en la conducción, así que es una medida fundamental en el estudio”.

Se calcula que para finales de año estarán disponibles los resultados definitivos de este trabajo que nos acercará, un poco más, a los vehículos autónomos.