Freightliner Inspiration Truck

06 de mayo de 2015

El primer camión autónomo homologado para las vías públicas en Estados Unidos.

El Freightliner Inspiration Truck con el sistema «Highway Pilot» es el primer camión autónomo del mundo homologado para el uso de las vías públicas. Daimler Trucks presentó en julio del año pasado el primer camión del mundo con funciones de conducción autónoma: el Mercedes-Benz Future Truck 2025, que circuló en una sección cerrada al tráfico de la autopista A14 junto a Magdeburgo. El Inspiration Truck es ahora el siguiente hito en la hoja de ruta para completar el desarrollo del Highway Pilot. Los ingenieros de Desarrollo de Daimler Trucks adaptaron en un tiempo récord el sistema a la marca estadounidense Freightliner y lo modificaron para el uso en las autopistas de este país. El resultado: el estado de Nevada otorgó a dos camiones Freightliner Inspiration Truck la homologación para la circulación en condiciones reales en carreteras públicas.


Uso del Highway Pilot en vías públicas de Estados Unidos.

El Freightliner Inspiration Truck es un nuevo ejemplo de la capacidad de Daimler Trucks de introducir innovaciones revolucionarias sin atenerse a límites de divisiones y marcas. El camión se basa en un modelo de serie para Estados Unidos del Freightliner Cascadia, completado con la tecnología Highway Pilot y configurado para el uso en las vías de larga distancia de este país. El sistema comprende un radar frontal y una cámara estereoscópica, así como algunos sistemas acreditados de asistencia a la conducción como el tempomat con regulación de distancia (Adaptive Cruise Control) de los modelos de serie Freightliner Cascadia y Mercedes-Benz Actros. Esta técnica se ha perfeccionado para obtener la homologación para circulación en vías públicas en Nevada, y se ha verificado exhaustivamente la excelente interacción entre sus componentes. Entre las pruebas cabe destacar el llamado Marathon Run, durante el que el Freightliner Inspiration Truck recorrió más de 10.000 millas (más de 16.000 kilómetros) en un recorrido de pruebas en Papenburg.

Pese a compartir numerosas tecnologías, el Freightliner Inspiration Truck, el Mercedes-Benz Future Truck y los modelos de serie de ambas marcas responden a conceptos diferentes, adaptados a los campos de utilización previstos en cada caso y a las exigencias correspondientes de cada mercado.



Principio de funcionamiento del Freightliner Inspiration Truck.

Una vez que el Freightliner Inspiration Truck se ha integrado con seguridad al tráfico en la autopista, el conductor puede activar el sistema Highway Pilot. En el cuadro de instrumentos situado ante el conductor se muestra un mensaje que le invita a activar el «Highway Pilot». El vehículo conmuta al modo autónomo y adapta su velocidad al tráfico en su entorno. El conductor recibe la confirmación correspondiente en el cuadro de instrumentos «Highway Pilot activo».

El Highway Pilot hace uso de un sofisticado conjunto de cámaras y sistemas de radar con funciones de detección de cambio de carril y de prevención de colisiones. Este sistema es capaz de regular la velocidad, de frenar y de influir en la dirección del vehículo. Mediante esta combinación de sistemas se obtiene un vehículo autónomo, capaz de asegurar una operación segura bajo las condiciones más diversas de conducción. Por ejemplo, el camión mantiene automáticamente la velocidad autorizada, regula la separación con respecto al vehículo precedente de acuerdo con las prescripciones vigentes o utiliza la función para tráfico lento en las horas punta.

El Highway Pilot no inicia por sí mismo maniobras autónomas de adelantamiento, tarea que queda reservada al conductor. También se precisa una intervención directa del conductor para salir de la autopista y antes de cada cambio de carril. La interfaz de usuario del sistema Highway Pilot informa al conductor de forma visual acerca del estado actual y recibe y procesa sus instrucciones. El conductor puede desactivar manualmente el Highway Pilot en todo momento, o anular con sus propias intervenciones los comandos del sistema. Si el vehículo no puede captar aspectos decisivos de su entorno —debido, por ejemplo, a obras en la carretera o al circular bajo condiciones atmosféricas adversas— se informa al conductor para que éste asuma de nuevo plenamente el control. Junto a una indicación visual en el cuadro de instrumentos, esto se realiza mediante un mensaje acústico.



Tecnología del Inspiration Truck.

Un dispositivo de radar instalado en el centro del paragolpes delantero del Freightliner Inspiration Truck explora la carretera con sus sensores de corto y de largo alcance. El sensor de largo alcance cubre un entorno aproximado de 820 pies (250 metros) y un ángulo de exploración de 18 grados, lo que le permite detectar vehículos precedentes en un huso largo y estrecho. El sensor de corto alcance cubre un entorno aproximado de 230 pies (70 metros) y un ángulo de exploración de 130 grados, lo que le permite detectar en una zona adicional vehículos que pudieran incorporarse al carril del camión. La unidad de radar delantera es la base del sistema de regulación de la distancia y del sistema de frenado de emergencia Active Brake Assist, dos equipos conocidos de los modelos Mercedes-Benz Actros y de la serie Detroit Assurance™ de equipos de seguridad incorporados en la versión de serie del Freightliner Cascadia Evolution.

Para supervisar la zona por delante del camión se utiliza además una cámara estereoscópica, situada detrás del parabrisas, por encima del tablero de instrumentos. El alcance de esta cámara es de unos 100 metros (328 pies), y el ángulo de exploración es 45 grados en horizontal y 27 grados en vertical. La cámara es capaz de reconocer líneas delimitadoras de la calzada, y se comunica con la caja de dirección del Highway Pilot para mantener el vehículo en su carril de forma autónoma.

El sistema de regulación de la distancia del Freightliner Inspiration Truck consta del mismo hardware y software incorporado en los modelos de serie; por ejemplo, en el Mercedes-Benz Actros o el Freightliner Cascadia Evolution. Este sistema recibe las mismas señales de entrada en el mismo margen de evaluación y cuenta con las mismas funciones y los mismos atributos de seguridad. Mediante el empleo del sistema estándar se asegura que las maniobras controladas de aceleración y deceleración realizadas por el Highway Pilot permanecen siempre dentro de los valores límite del modelo de serie. La servodirección activa utiliza el hardware incorporado en los vehículos de serie, si bien se ha modificado el software. El sistema cuenta con las mismas funciones y los mismos atributos de seguridad que el sistema implementado en el vehículo de serie.

La caja de dirección incorporada en el Freightliner Inspiration Truck se utiliza con éxito desde 2011 en los camiones de Mercedes-Benz. La cámara del detector de cambio de carril ha superado programas de pruebas con más de 50.000 millas (80.000 kilómetros) de circulación y se utiliza en todos los proyectos de desarrollo previo de Mercedes-Benz desde el año 2008. La unidad de radar frontal se encuentra asimismo en pruebas desde 2008 y ha recorrido ya más de 2 millones de millas (3 millones de kilómetros) si se consideran los vehículos de serie y los programas de pruebas de turismos y camiones Mercedes-Benz.



Diseño.

El extraordinario diseño exterior del Freightliner Inspiration Truck se caracteriza por su capó, configurado de tal modo que cubre la parrilla del radiador de los modelos convencionales. Para poder abrir el capó es necesario desplazarlo hacia delante y bascularlo. El revestimiento de la puerta se adapta de forma ideal a la forma del frontal. Se ha modificado el diseño de los carenados laterales con el fin de configurar una unidad con el capó y los revestimientos de las ruedas. Los revestimientos de las ruedas tienen forma dinámica y se han optimizado desde el punto de vista de la aerodinámica.

El equipo de alumbrado exterior del Inspiration Truck es completamente nuevo y muy atractivo. La matrícula, los indicadores y la parrilla del radiador brillan en color azul siempre que el vehículo se encuentra en el modo autónomo; durante la operación normal, brillan en color blanco y amarillo. Los faros específicos recogen los rasgos estéticos del capó.

En el interior destacan especialmente los amplios bancos de asiento, incorporados para la presentación dinámica durante el estreno del Freightliner Inspiration Truck. Junto a estos elementos, también contribuyen a crear un ambiente agradable las luces halógenas del interior de la cabina.



Asume el liderazgo en el campo de la conducción autónoma.

El Freightliner Inspiration Truck es credencial del avance sistemático de la estrategia tecnológica de Daimler Trucks. En su calidad de fabricante de vehículos industriales con presencia en todo el mundo, la empresa muestra cómo es posible implementar tecnologías inteligentes en un plazo récord con integración de las distintas marcas del Grupo. En especial, la estrategia de plataformas a nivel mundial de Daimler Trucks permite realizar importantes efectos de escala.

Si se contemplan las tecnologías necesarias para la conducción autónoma en el futuro y se comparan con los componentes utilizados actualmente en vehículos industriales y en turismos, puede comprobarse que Daimler lidera ya este campo con sus marcas Mercedes-Benz, Freightliner Trucks, Detroit y Fuso. Ninguna otra empresa en este ámbito puede beneficiarse como Daimler de las sinergias entre sus divisiones de vehículos industriales y turismos. De ese modo, el grupo de empresas se asegura un amplio know-how como base para el desarrollo optimizado de vehículos autónomos para autopista. En el sector de los vehículos industriales, el Highway Pilot es el único dispositivo que combina la tecnología de sensores y cámaras imprescindible para la operación del Freightliner Inspiration Truck, desde la primera aceleración al incorporarse a la autopista hasta la limitación de velocidad para camiones. Freightliner Trucks presenta con este prototipo el producto más innovador y con el mayor grado de automatización para los EE.UU.

Los conductores de camiones y el vehículo autónomo.

Si nos limitamos al tráfico de camiones, es incorrecto hablar de un vehículo en modo autónomo como si fuera un medio de transporte no tripulado. El conductor es en todo momento el jefe de su vehículo. De hecho, la tecnología implementada en el Freightliner Inspiration Truck exige la presencia a bordo de un conductor debidamente cualificado y con permiso profesional de conducción de camiones que asuma el mando en la cabina y ante los instrumentos. El conductor es un elemento muy importante del sistema y debe asumir personalmente el control sobre el camión en determinadas situaciones del tráfico en autopistas y carreteras, en el tráfico urbano, al acoplar semirremolques y a la hora de la entrega de la mercancía.

La conducción autónoma facilita el trabajo del conductor, que no «necesita» conducir en muchas situaciones, sobre todo en trayectos monótonos y agotadores de larga distancia, que suponen hoy en día la mayor parte de su carga laboral. El conductor gana además tiempo para dedicarse a otras tareas y comunicarse con su entorno. Es posible que se puedan asumir tareas de las que hasta ahora se encargaba la central o actividades de contacto social. Y, sobre todo, los empresarios que conduzcan ellos mismos el camión podrán realizar tareas burocráticas cómodamente durante la marcha.

La posibilidad de asumir otras tareas a bordo cambiará radicalmente el oficio de conductor de camión. De ahí resultan posibilidades de ascender profesionalmente, de mero conductor a gestor de transporte. El oficio de conductor de camión será así más atractivo, con lo que la conducción autónoma es también una respuesta clara a la escasez de conductores. La conducción autónoma hace del conductor y su camión un equipo compenetrado, una combinación razonable, eficiente y rentable de hombre y máquina.



Un camión autónomo ofrece muchas ventajas.

En el futuro, los camiones de conducción autónoma aumentarán la eficiencia en el uso del combustible, mejorarán la seguridad vial, contribuirán a que disminuya el número de atascos y reducirán las emisiones de CO2. Según las pruebas realizadas por Mercedes-Benz y Freightliner Trucks, es de esperar que la conducción autónoma reduzca el consumo de combustible en hasta un 5%. Estos datos han sido confirmados recientemente en un estudio realizado por Frost & Sullivan. Según sus resultados, un camión pesado con funciones de conducción autónoma puede realizar un potencial de ahorro medio de hasta un 7% en largos recorridos; en rutas de transporte regional, el consumo de combustible puede disminuir en un 4%. Otra de las conclusiones del estudio de Frost & Sullivan es que los camiones de conducción autónoma ayudan a reducir también los costes de mantenimiento de las empresas de transporte. Esto se debe, por ejemplo, a las menores solicitaciones que soportan los componentes del vehículo gracias a su operación en un tráfico más fluido a velocidad homogénea.

Por otro lado, los vehículos autónomos estarán interconectados en red con su entorno y con otros usuarios de la vía, de manera que podrán evitar el paso por zonas con alta densidad de tráfico y contribuir así también a la reducción de las retenciones en autopistas. En el futuro, el tráfico será más fluido y más previsible. Los sistemas de control de tráfico serán más flexibles y se aprovechará mejor la infraestructura. Las empresas de transporte podrán trabajar de forma más rentable y con más agilidad.

El tráfico en las rutas de larga distancia será más predecible para todos los usuarios de la vía, con lo que aumentará también la seguridad. Hoy en día, los sistemas de asistencia a la conducción pueden regular ya la velocidad e iniciar con autonomía maniobras de frenado para evitar accidentes en situaciones de emergencia. Ambas opciones han demostrado ya su eficacia desde hace años. La conducción autónoma supone un perfeccionamiento de estas funciones como fruto de la fusión de los sistemas de asistencia a la conducción. Las prescripciones de seguridad, como la distancia necesaria o los límites de velocidad, se observarán siempre correctamente. La conducción preventiva, un tema recurrente en los cursos para conductores, se traduce en el Inspiration Truck en seguridad y rentabilidad programadas.



Los primeros resultados del programa de investigación de Daimler Trucks confirman la contribución de la conducción autónoma a aliviar la tarea de los conductores de camiones.

Daimler Trucks ha analizado el grado de atención del conductor en la cabina del camión para poder identificar ventajas y repercusiones de la conducción autónoma. A este fin, un equipo de proyecto del Departamento de Investigación del Grupo Daimler realizó estudios científicos mediante recorridos comparativos en un recinto de pruebas cerrado al público.

Un grupo de 16 conductores condujeron para ello sin acompañante, alternando cuatro horas sin descanso en un camión con Highway Pilot y en dos camiones convencionales diferentes. Durante las cuatro horas de conducción se realizaron mediciones con un electroencefalógrafo y un electrocardiógrafo. La electroencefalografía es un procedimiento de análisis utilizado en la neurología que permite obtener amplias informaciones acerca de la actividad cerebral del sujeto. Entre otros datos es posible determinar también el grado de atención. El electrocardiograma consiste en un registro de la actividad del corazón, e informa acerca de las solicitaciones físicas que soporta el conductor. Con ayuda de ambos procedimientos es posible evaluar el cansancio de los participantes en la prueba. 12 de los conductores participantes no tenían experiencia personal con un camión autónomo. Al acabar los recorridos, destacaron que se habían acostumbrado rápidamente al Highway Pilot, y que este sistema les había facilitado claramente la conducción.

Los resultados de este estudio confirman que la atención —y, por lo tanto, la capacidad de rendimiento de los conductores de camiones— aumenta si, gracias al uso del Highway Pilot, tienen la posibilidad de asumir otras actividades durante un recorrido largo por carretera en vez de limitarse a las tareas monótonas de conducción. Mediante la evaluación de los resultados del electroencefalograma pudo demostrarse que el cansancio de los conductores disminuye en un 25% si el camión se encuentra en el modo autónomo y el conductor lleva a cabo tareas secundarias interesantes (por ejemplo, utilizando una tableta). En paralelo a las mediciones, se hicieron a los conductores preguntas subjetivas acerca de su grado de cansancio. También en este caso, los resultados confirman que el conductor está más despierto y atento durante la conducción en el modo de marcha autónomo. De ese modo ha sido posible demostrar que la tecnología del Freightliner Inspiration Truck aumenta claramente la concentración de los conductores. En definitiva, esto significa también un aumento de la seguridad para todos los usuarios de la vía.


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