Investigadores de la Universidad de Tongji en Shanghái han desarrollado una innovadora metodología para la planificación de trayectorias en vehículos autónomos conectados (CAV), combinando teoría de juegos con nuevas formas de cooperación vehicular. Esta propuesta se centra en mejorar la eficiencia computacional y la seguridad de las trayectorias planeadas.
El problema de planificación se modela como un juego de equilibrio generalizado (GNE), que incluye restricciones de colisión acopladas. Esta formulación tiene como objetivo garantizar que los vehículos conectados y autónomos puedan compartir información en tiempo real para evitar colisiones y mejorar la seguridad en el tráfico.
El método introduce un planificador semi-descentralizado llamado SVEP, que utiliza principios de equilibrio variacional (VE) para que cada vehículo resuelva individualmente su trayectoria garantizando al mismo tiempo la concordancia común de las trayectorias planificadas. Esto significa que cada vehículo aborda su problema de planificación sin depender de las suposiciones sobre las funciones objetivas de otros vehículos, manteniendo la autonomía y eficiencia en el proceso.
Los resultados experimentales muestran ventajas sustanciales del enfoque propuesto, incluyendo una rápida velocidad de cálculo, alta capacidad de adaptación, y una marcada mejora en la seguridad alcanzada por la concordancia de equilibrios entre los vehículos. El SVEP asegura una solución justa y equitativa en las interacciones vehiculares gracias a un mecanismo de consenso diseñado para optimizar los multiplicadores de Lagrange.
Este planteamiento, al ser implementado en un entorno simulado de intersecciones de tráfico y en escenarios de conducción sin señales de tráfico, demostró una alta eficiencia computacional. Los tiempos de cómputo por vehículo fueron significativamente más cortos comparados con métodos tradicionales como el ALGAMES.
La alta tasa de éxito en el mantenimiento de trayectorias seguras, registrando un 100% en varias pruebas, resalta la capacidad del SVEP para gestionar situaciones complejas de tráfico sin incurrir en violaciones de restricciones. El énfasis en la eliminación de cálculos redundantes y un robusto mecanismo de consenso proporciona a los CAV una mejora notable en su operativa diaria, ofreciendo un camino prometedor hacia la aplicación en escenarios reales donde la conectividad y la autonomía continúan expandiéndose.
Conclusión: Este innovador planificador de trayectorias mejora sustancialmente la seguridad y eficiencia en el medio de complejas intersecciones vehiculares, destacándose como un pionero en la orquestación de vehículos autónomos conectados. Sin duda, los próximos pasos deberían enfocarse en su aplicación y validación en entornos reales, aprovechando su potencial para transformar nuestras experiencias de movilidad urbana cotidiana.