El marco propuesto para AV socialmente sensibles. Crédito: HKUST
Los autos autónomos pronto podrán “pensar” como conductores humanos en entornos de tráfico complejos, gracias a un marco de codificación cognitiva construido por un equipo de investigación multidisciplinario de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (HKUST).
Esta innovación mejora significativamente la seguridad de los vehículos autónomos (AV), reduciendo el riesgo general de tráfico en un 26,3% y recortando un daño potencial a usuarios de carreteras de alto riesgo como peatones y ciclistas por un impresionante 51,7%. Incluso los propios AV se beneficiaron, con sus niveles de riesgo bajados en un 8,3%, allanando el camino para que un nuevo marco avance la automatización de la seguridad del vehículo.
Los AV existentes tienen una limitación común: sus sistemas de toma de decisiones solo pueden realizar evaluaciones de riesgos por pares, no considerar de manera integral las interacciones entre múltiples usuarios de la carretera. Esto contrasta con un conductor competente que, por ejemplo, puede navegar hábilmente una intersección priorizando la protección de los peatones mientras compromete ligeramente la seguridad de los vehículos cercanos. Una vez que se confirma que los peatones están seguros, el conductor puede cambiar el enfoque a vehículos cercanos. Dicha capacidad de gestión de riesgos exhibida por los humanos se conoce como “sensibilidad social”.
Para empoderar a los AV con la sensibilidad social, un equipo de investigación dirigido por el Prof. Yang Hai, presidente del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental en HKUST, se inspiró en la neurociencia, los procesos cognitivos humanos y la ética para desarrollar un esquema de codificación cognitiva de la situación humana. Este sistema permite a los AVS percibir, evaluar y comportarse de una manera parecido a un conductor humano reflexivo.
El documento, titulado “Empoderar vehículos autónomos socialmente más sensibles que utilizan codificación cognitiva placable humano”, se publica en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
Este novedoso sistema integra tres características innovadoras:
Evaluación de riesgos individuales: evalúa el riesgo que enfrenta cada usuario de la carretera, incluidos peatones, ciclistas, motociclistas y vehículos cercanos. Esto implica evaluar su velocidad, distancias entre sí y previsibilidad conductual. Por ejemplo, un niño que camina cerca de la carretera se consideraría alto riesgo. Mapeo de riesgos con peso social: agrega una capa ética para la toma de decisiones al priorizar la seguridad de los participantes vulnerables. En la práctica, significa que el AV podría ceder a un peatón incluso cuando las reglas técnicas permiten que continúe. Codificación de creencias conductuales: predice cómo las acciones de la AV afectarán la situación general del tráfico. Por ejemplo, considera si un cambio de carril rápido podría hacer que los conductores cercanos frenen repentinamente o aumenten la congestión. El profesor Yang Hai (derecha) analiza el marco de investigación con Lu Hongliang (izquierda), el primer autor del estudio. Crédito: HKUST
Para determinar el rendimiento de seguridad de este esquema de codificación cognitiva, el equipo de investigación evaluó el nuevo marco utilizando 2,000 escenarios de tráfico de referencia, y los resultados mostraron que el marco redujo el riesgo general de tráfico en un 26.3%.
Sorprendentemente, estas mejoras de seguridad vinieron con una mejor eficiencia operativa. En las simulaciones mencionadas anteriormente, los AVS equipados con este sistema completaron tareas de conducción 13.9% más rápido en promedio, lo que demuestra que la conducción y el rendimiento éticos pueden ir de la mano.
“Al emular la capacidad humana para el procesamiento de riesgos holísticos y el razonamiento moral, permitimos que los AV se comporten de manera más responsable en situaciones éticamente ambiguas, como intersecciones congestionadas o escuelas cercanas”, dijo el profesor Yang.
“Nuestro marco está diseñado para ser flexible y adaptable para cumplir con diferentes regulaciones y normas sociales. Por ejemplo, mientras que algunos países priorizan la protección de los usuarios vulnerables de la carretera, otros ponen mayor énfasis en la eficiencia del flujo de tráfico.
“Además, las interpretaciones legales de la responsabilidad de accidentes varían en todas las jurisdicciones. Nuestro sistema puede ajustar las ponderaciones, permitiendo que los AV conduzcan como los locales y hacen que el despliegue global sea más factible”.
Este estudio pionero se realizó en colaboración con la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (Guangzhou), la Universidad del Sureste, el Instituto de Tecnología de Beijing, la Universidad de Tsinghua, la Universidad de Tongji y la Universidad de Washington.
Como el siguiente paso, el equipo de investigación está desarrollando un conjunto de datos a gran escala que representa diversos patrones de conducción regional y expectativas sociales. También están en discusión con posibles colaboradores para apoyar futuros esfuerzos de integración y prueba.
Más información: Hongliang Lu et al, empoderando vehículos autónomos socialmente más sensibles utilizando codificación cognitiva placable humano, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2025). Doi: 10.1073/pnas.2401626122
Proporcionado por la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong
Cita: los ingenieros introducen tecnología de conducción similar a los humanos para vehículos autónomos (2025, 10 de junio) Recuperado el 10 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-human-technology-autonomous-evehicles.html
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