Um carro autônomo – que funciona sem motoristas – programado por pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) ganhou um desafio internacional para aumentar a segurança desses veículos. Por meio da plataforma virtual Car Learning to Act (Carla), os 69 melhores laboratórios de pesquisa do mundo participaram da competição inédita que testou, em um ambiente de simulação, a desenvoltura dos carros. Foram mais de 6,5 mil quilômetros percorridos, durante mais de 5,7 mil horas.
A equipe da USP obteve o melhor desempenho em três das quatro categorias do Desafio de Direção Autônoma Carla. O time ainda conseguiu o segundo lugar na única categoria que não venceu e conquistou um prêmio total de US$ 17 mil. “A gente focou sempre em diminuir, o máximo possível, as infrações que o veículo cometia durante o trajeto”, explicou Iago Pachêco, estudante de mestrado do Laboratório de Robótica Móvel do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC).
A competição internacional exigia que os veículos criados pelos 211 participantes percorressem rotas virtuais, encarando engarrafamento, chuva, placas de trânsito, semáforos, carros desavisados, pedestres incautos além de outros imprevistos. As equipes tinham que programar os veículos nos laboratórios e enviar os códigos para os computadores que processavam a informação. A plataforma, por sua vez, verificava como cada veículo tinha se comportado e computava os pontos. Diferentemente de jogos de rally virtual, não ganhava o mais rápido, mas o que cometia menos infrações.
As quatro categorias do Desafio de Direção Autônoma Carla se diferenciavam pelos tipos de sensores disponíveis. Em algumas havia menos equipamentos à disposição – apenas câmera e GPS – já em outras era possível captar dados usando sensores a laser, por exemplo. “Em cada categoria, o veículo deveria percorrer várias rotas. E os pontos conseguidos na categoria eram calculados pela média obtida em cada rota”, explica Júnior Rodrigues da Silva, estudante de doutorado do ICMC da USP,.
Silva aponta que a estrutura de automação do veículo começa com a percepção. “Tivemos que criar algoritmos de percepção que pudessem perceber o mundo de uma forma bem parecida com que o humano percebe”, relatou. O veículo deve saber, por exemplo, quando o sinal está vermelho ou verde, a que distância ele está do semáforo, qual a distância do carro que está a frente, entre outros aspectos do ambiente.
O desafio seguinte é trabalhar os códigos que permitem a tomada de decisão. “Reunir essas informações da percepção pra tomar a melhor decisão”, apontou Júnior. O último passo é o controle. “Com a informação da tomada de decisão, executa-se a camada de controle que vai transformar esse comando em ação. Ele vai frear o carro, diminuir a velocidade até parar o veículo”, descreveu.
O desempenho dos carros na competição gera estatísticas que ajudam a identificar o patamar das pesquisas na área de automação de carros. “É uma plataforma pública a que todo mundo tem acesso. Isso permite comparar diversas abordagens de veículos autônomos. Cada laboratório tem um estilo diferente, algoritmos diferentes, de trabalhar com veículos”, explicou Pachêco.
Os pesquisadores da USP vão agora utilizar os conhecimentos obtidos na competição para aplicá-los em um veículo real. “Já temos um veículo que funciona, mas durante a competição desenvolvemos alguns complementos que não estão presentes no veículo atual. A ideia é passar para o veículo atual e avaliar o desempenho dele em situações reais”, destacou Pachêco.
Vantagens
Entre as motivações de investir em pesquisas relacionadas a automação de veículos, está a redução de acidentes. “Estudos mostram que o principal motivo que leva a acidente é alguma falha humana. No sistema autônomo, a inteligência do veículo é capaz de lidar melhor com situações inesperadas e diminuir essa fonte de problemas”, apontou Pachêco. Outros motivos são a acessibilidade para pessoas com dificuldade em dirigir; a mobilidade urbana, pois os carros fazem melhor uso da via, diminuindo os congestionamentos; a relação tempo-viagem, tendo em vista que o tempo de percurso poderia ser usado para outras finalidades; e uma melhor eficiência energética.
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