Por @Alvy

La ciencia de dos algoritmos que nos permiten viajar en coche sin mayores problemas

Este artículo se publicó originalmente en Tecvolución, el blog de Volvo en el que colaboramos desde hace una década, dedicado a las tendencias tecnológicas aplicadas al futuro de los coches, la sostenibilidad, la innovación y el ocio digital.

Un algoritmo es un método para lograr un objetivo siguiendo una serie de reglas definidas paso a paso. Los ordenadores y otros dispositivos utilizan algoritmos más o menos complejos para todo tipo de tareas, desde ordenar una serie de números a hacer salir a un robot de un laberinto o mantener estable la temperatura de una habitación. Relacionados con el mundo del automóvil hay dos que resultan especialmente interesantes y que –sin que mucha sea consciente de su existencia– nos ayudan en el día a día. Tienen nombres propios: Dijkstra y Kalman y están relacionados con los sistemas de navegación y rutas.

El algoritmo de Dijkstra, llamado así en honor de su descubridor el informático Edsger Dijkstra allá por 1959, es la forma de encontrar la ruta más corta entre dos puntos de un mapa. Es una forma eficiente de solucionar un problema aparentemente sencillo pero en realidad muy complejo, dado que el número de posibles rutas de un lugar A a otro lugar B, si se tienen en cuenta todas las posibilidades, crece exponencialmente a medida que aumenta el número de puntos.

Dijkstra

Para resolver el problema se reduce el mapa de carreteras y callejero a lo que en matemáticas se denomina un grafo: una serie de puntos o vértices (ciudades o lugares concretos, como los portales de una calle) conectados por caminos o aristas. En su forma más básica y simplificada se conocen las distancias que conectan unos puntos con otros (que en el algoritmo se llaman «pesos») y a partir de ahí se van aplicando las reglas del algoritmo, empezando por el punto de salida. El resultado al cabo de unos cuantos cálculos y pruebas es el camino óptimo: el más corto.

Naturalmente, el algoritmo de los navegadores más complejos tiene en cuenta otros factores (y existen algoritmos similares al de Dijkstra, como el llamado algoritmo A* o el Bellman-Ford, con sus ventajas o desventajas). Se puede, por ejemplo, usar el dato del tiempo que se tarda en ir de un punto a otro en vez de la distancia, si lo que se quiere es llegar antes en vez de recorrer la mínima distancia. Esto puede hacerse conociendo los límites de velocidad en cada tramo camino – información que suele estar en los mapas. O, como se hace actualmente, considerando un histórico de la velocidad típica de los coches que pasan por allí e incluso del estado del tráfico en tiempo real. Estas variantes permiten responder incluso a preguntas como: ¿a qué hora tengo que salir para llegar a las 10.00 a tal sitio? y que el resultado sea preciso y esté perfectamente justificado.

Filtro Kalman

El otro algoritmo es el filtro de Kalman, que sirve para «identificar el estado de un sistema dinámico lineal cuando se le añade ruido blanco». Esta explicación teórica suena un poco complicada, pero traduciéndola a un lenguaje más fácil de entender podría decirse que es lo que permite que el navegador GPS pueda seguir con una ruta cuando se pierde la señal o no hay cobertura: el sistema (el cálculo de la ruta en base a los datos disponibles) se ve afectado por ruido (en este caso: datos incompletos por falta de señal) pero aun así mantiene actualizada la posición en el mapa. Gracias a sus cálculos a modo de estimador recursivo permite conocer la posición, tiempo, y velocidad –dentro de unos límites– aunque no se esté obteniendo la información en tiempo real sino un poco de «ruido».

El efecto del filtro de Kalman es lo que permite que el navegador siga funcionando aún dentro de un túnel cuando no se puede recibir la señal de los satélites GPS: el icono del vehículo traza la ruta calculada a la velocidad prevista durante cierto tiempo. También produce el efecto de que cuando tomamos una salida de la autopista el navegador se confunda durante un breve instante suponiendo que hemos ido por el camino previsto (puesto que tarda en actualizar los datos reales del GPS y recalcular la ruta). Gracias a ese filtro los aviones, naves espaciales y automóviles pueden «seguir su ruta» a pesar de que las señales de posicionamiento no se reciban perfectamente.

Recientemente se ha anunciado que Los túneles de la M-30 instalarán un sistema bluetooth para facilitar la navegación GPS en la primavera de 2025. Son las llamadas balizas Bluetooth (beacons) que se usaban tradicionalmente en interiores, en centros comerciales y sitios así. La idea es instalar una baliza cada 20 a 40 metros, de modo que aumente la precisión y no sea problemático perder señal satelital del GPS.

{Imagen: Kalman Filtering (CC) Wikimedia}

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Por @Alvy

La historia de las pegatinas europeas ovaladas de los coches

Este artículo se publicó originalmente en Tecvolución, el blog de Volvo en el que colaboramos desde hace una década, dedicado a las tendencias tecnológicas aplicadas al futuro de los coches, la sostenibilidad, la innovación y el ocio digital.

Hoy en día no son tan comunes como eran antiguamente pero las pegatinas ovaladas con el código de los países que adornan la parte trasera de algunos coches tienen toda una historia detrás. Durante un tiempo fueron algo más que un adorno: una norma obligatoria en muchos países. Hoy en día todavía son fáciles de conseguir, pero son más un detalle de coleccionista que algo práctico en Europa.

Tal y como cuentan en la página dedicada World Standards este tipo de identificación no existía a principios del siglo XX; sólo fueron obligatorias en cierta medida a partir de la Convención sobre la circulación vial de Ginebra de 1949 y sobre todo de la Convención de Viena sobre Señalización Vial de 1968. Su origen estuvo en Europa, un lugar en el que era relativamente común que los automóviles cruzaran fronteras y donde se consideró útil que los coches pudieran ser fácilmente identificables mediante una pegatina con las iniciales del país de origen.

De este modo empezaron a usarse letras como A para Austria, B para Bélgica, E para España, etcétera. Como algunos países comenzaban por la misma letra se usaron códigos de dos o tres letras: I para Italia pero IS para Islandia e IRL para Irlanda, por mencionar algunos. Ciertos códigos varían según el idioma local (como D para Alemania,  Deutschland) o CH para Suiza («Confederación Helvética). A pesar de la infinidad de estándares que existen, estas letras tampoco coinciden con una lista de códigos universal; simplemente son las que son.

Hoy en día las pegatinas ovaladas ya no son obligatorias porque las matrículas europeas están –más o menos– unificadas con una banda azul vertical que incluye las estrellas de la bandera europea y el código de país… Excepto en territorios como Noruega, Finlandia o el Reino Unido (que no firmaron la convención de Viena de 1968) y que no ponen nada o la reemplazan por su propia bandera – o incluso utilizan otros colores.

En la Wikipedia hay una enorme lista de ejemplos con todas las curiosas variantes y particularidades. La norma en realidad sólo exige que pueda identificarse el país de procedencia del vehículo, pero no es obligatorio que esto se haga en la propia matrícula, de modo que se pueden usar otros códigos «exteriores»… o las pegatinas ovaladas.

En otros lugares del mundo también se han usado (o se siguen usando) pegatinas ovaladas, pero en la mayoría simplemente no existen. No obstante, ha habido algunas «modas» peculiares al respecto según las épocas: usar la pegatina del país de fabricación del coche o pequeñas pegatinas con los países que se han visitado, cual pasaportes.

En Estados Unidos también es relativamente común usar pegatinas «inventadas» con los nombres de ciertas ciudades, regiones o incluso aeropuertos, simplemente como «símbolo de estatus».

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Por @Alvy

Este artículo se publicó originalmente en Tecvolución, el blog de Volvo en el que colaboramos desde hace una década, dedicado a las tendencias tecnológicas aplicadas al futuro de los coches, la sostenibilidad, la innovación y el ocio digital.

Desde hace años la Universidad de Iowa en Estados Unidos ha venido desarrollando su entorno de conducción virtual llamado simplemente The National Advanced Driving Simulator (NADS, Simulador de Conducción Avanzado Nacional). Básicamente es una enorme plataforma en la que hay una cúpula cerrada con 16 pantallas de vídeo de alta resolución alrededor de un círculo completo, formando imágenes de 360 grados. Al igual que los simuladores de vuelo, la plataforma puede moverse mediante un sistema hidráulico, para proporcionar mayor realismo.

Un coche «de verdad» en su interior

El simulador principal, llamado NADS-1 es tan grande que dentro de la plataforma se puede meter un coche «de verdad», para que su manejo sea exactamente igual y no haya diferencias en los controles y sensaciones. Lo único que se hace es quitarle las ruedas – y llenarlo de cámaras y sensores, naturalmente. A los ejes del vehículo se conectan unos mecanismos que producen vibraciones para simular fielmente el movimiento sobre distintos tipos de superficies.

La plataforma, de 8 metros de altura, tiene 13 «grados de libertad» de movimiento, que pueden moverla de 13 formas diferentes: izquierda, derecha, arriba, inclinación, giros… Esto permite simular las fuerzas que actúan sobre los vehículos: aceleración, frenada, pendientes… Junto con las imágenes circulares y el sonido envolvente el resultado es una inmersión total, que permite a quien conduce sentirse en movimiento sobre cualquier tipo de terreno, número de carriles y condiciones medioambientales.

Seguir leyendo: «El simulador de conducción de vehículos más realista del mundo»

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Por @Alvy

Este artículo se publicó originalmente en Tecvolución, el blog de Volvo en el que colaboramos desde hace una década, dedicado a las tendencias tecnológicas aplicadas al futuro de los coches, la sostenibilidad, la innovación y el ocio digital.

Esta pequeña película cuenta cómo es el día a día de Maxine Taylor, una camionera que mantiene la tradición familiar conduciendo uno de los trenes de carreteras (Road Truck Trains) que circulan en los remotos y aislados parajes del continente australiano. Estos vehículos se vienen utilizando desde hace décadas como solución para explotaciones industriales y comunidades a las que no es muy fácil llegar por otros medios.

Los road trains son una forma altamente eficiente de transportar todo tipo de materiales a través de la peculiar geografía australiana. Llegan por carretera allí donde no es rentable que lo hagan los trenes o los aviones, aprovechando que por esas remotas carreteras no hay precisamente demasiado tráfico.

La ecuación compensa y pueden usar la «fuerza bruta» para hacer rentables con su enorme tamaño unas operaciones que de otro modo serían inconcebibles. Se utilizan principalmente para mover materias primas desde las minas, materiales de construcción, combustible e incluso ganado.

En el vídeo el camión Volvo de Taylor arrastra cuatro remolques y pesa 175 toneladas; en cada operación de transporte recorre unos 800 km, repitiendo la ronda seis días a la semana.

La cantidad máxima de remolques que se pueden conectar a la cabeza tractora depende de una normativa bastante estricta, que varía entre dos para la mayor parte de Australia y tres (hasta 36,5 metros) o incluso cuatro (hasta 53,5 metros) en ciertas carreteras concretas.

Comparativamente en la mayor parte de Europa tenemos un límite unos 25 metros (en España son 18,75 metros en total, para dos remolques), con algunos países como Suecia haciendo pruebas de hasta 32 metros. Hay quien dice que en un futuro de camiones autónomos este tipo de colosales vehículos podrían ser una de las formas más eficientes de transporte para llegar a ciertas áreas en muchos países.

Naturalmente, cuando se habla de estos titanes de la carretera las cifras son descomunales. Hay algunos modelos como el denominado cariñosamente Ciempiés con un depósito con capacidad para 1.000 litros de combustible, una caja de cambios con 18 marchas que rueda sobre 28 ejes con 110 ruedas en total. Se ha calculado que puede llegar a transportar hasta 250.000 toneladas de minerales al cabo de un año.

Y si se trata de récords –aunque no sean vehículos precisamente prácticos, sino montados para la ocasión con el mero objetivo de salir en la foto– el premio se lo lleva un road train de Queensland (Australia) que en 2006 conectó 112 remolques con un peso total de 1.300 toneladas y cuya longitud era de 1.474 metros – casi un kilómetro y medio de vehículo. Eso sí: para la demostración simplemente arrancó sus tres motores, recorrió cien metros y se detuvo. Lo suficiente para batir el récord anterior y figurar en los libros.

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