La UVigo diseña rutas seguras para el transporte urbano de paquetes con drones

Higinio Jorge (2º por la izquierda), con el resto de integrantes del grupo de investigación Aerolab. / Duvi

El transporte urbano con drones para la entrega de mercancías es un campo en auge debido a que conlleva ventajas como el bajo coste, la eficiencia y la versatilidad. Permite reducir tiempos y gasto, pero también puede implicar riesgos importantes para las personas en entornos densamente pobladas. El grupo Aerolab (Laboratorio de Sistemas Aeroespaciales y de Transporte) de la UVigo ha desarrollado un marco basado en inteligencia artificial para planificar de forma más segura las trayectorias de los vehículos aéreos no tripulados (UAVs) en las ciudades.

Los investigadores se centran en la entrega de última milla, es decir, el transporte desde el centro de distribución o almacén hasta el cliente o destino final. Y aplican tecnologías de aprendizaje profundo (deep learning) para planificar trayectorias teniendo en cuenta los riesgos del entorno urbano -las diferentes densidades de población en cada zona o el impacto de los edificios- y también los costes económicos.

Trayectorias calculadas para los drones en diferentes entornos urbanos. / Reliability Engineering & System Safety

En el estudio se utilizaron escenarios 3D realistas de seis ciudades de todo el mundo (Madrid, São Paulo, Nueva York, Ámsterdam, Melbourne y Hong-Kong) para entrenar una red neuronal capaz de proporcionar «estimaciones precisas del coste hasta el destino» para diversas configuraciones de la función objetivo. Y los resultados muestran una aceleración de hasta 20 veces en comparación con los enfoques tradicionales, manteniendo soluciones casi óptimas y con incrementos marginales en el coste medio de la trayectoria.

«El objetivo de este tipo e trabajos que desarrollamos en el grupo es optimizar las trayectorias y lograr que sean robustas y seguras. Porque además de los riesgos también hay que tener en cuenta que a veces se utilizan distintos agentes o drones. El transporte con UAVs en ciudades puede ser más complejo, pero sí resultaría interesante para la logística en el medio rural. Por ejemplo, para trabajos forestales», plantea Higinio González, responsable del grupo Aerolab, además de director del Instituto de Física, Computación y Ciencia Aeroespacial (IFCAE) del campus de Ourense.

«Y en el ámbito de la Defensa, la logística con aeronaves no tripuladas y vehículos autónomos es algo que ya se está haciendo en algunos escenarios de operaciones o combate», añade.

González coordina actualmente el proyecto europeo Radiance, que busca transformar la construcción y la rehabilitación a través de la robótica y la digitalización y que incluye el uso de drones para la inspección o la realización de diferentes labores. Y, entre las iniciativas desarrolladas en el ámbito de la movilidad aérea con vehículos no tripulados, desde la Escuela de Ingeniería Aeronáutica y del Espacio de Ourense también lideraron un estudio nacional, financiado por el Ministerio de Ciencia, para mejorar la operatividad de los vertipuertos, los espacios de aterrizaje y despegue de drones, así como el trazado de las rutas más óptimas.

La entrega de última milla mediante UAVs constituye otro ámbito «prometedor» al ofrecer «una alternativa sostenible y rentable frente a la logística terrestre tradicional». Y los investigadores han aportado un nuevo método para avanzar hacia su implementación real en este trabajo llevado a cabo en colaboración con expertos de la Universidad de Toulouse, donde estudiantes de la UVigo ya han realizado estancias doctorales.

Además de Higinio González, el equipo de autores lo completan los miembros de Aerolab Enrique Aldao y Fernando Veiga, junto con Caroline P.C. Chanel y Yoko Watanabe, de Toulouse.