Quanto sono sicure le auto che si guidano da sole

In una notte di metà marzo dello scorso anno, una donna di nome Elaine Herzberg stava attraversando a piedi una strada in una zona scarsamente illuminata di Tempe, una città dell’Arizona. Fu investita da un SUV di Uber con un sistema di guida autonoma (ovvero con una persona all’interno a supervisionare le scelte autonome dell’auto): l’automobile la travolse, insieme alla bicicletta che stava portando a mano, uccidendola. La notizia finì sui giornali di mezzo mondo ed Herzberg divenne la prima persona a essere stata investita e uccisa da un’auto che si guida da sola, portando a numerosi dubbi sul futuro prospettato dalle aziende della Silicon Valley in cui i veicoli si guideranno da soli e non dovremo nemmeno curarci di loro.

L’incidente di Uber
All’epoca la polizia aveva spiegato che difficilmente si sarebbe potuto evitare l’incidente anche nel caso di un essere umano alla guida: Herzberg avrebbe iniziato ad attraversare all’improvviso, comparendo di colpo in mezzo alla strada buia, in un punto senza strisce pedonali. A distanza di oltre un anno, però, le indagini sull’incidente di Tempe sono arrivate a una prima serie di conclusioni poco incoraggianti per Uber e le altre aziende del settore: Herzberg fu investita a causa di problemi al software della Volvo XC90 equipaggiata con sistemi per la guida sviluppati da Uber. Secondo lo US National Transportation Safety Board (NTSB), l’agenzia investigativa del governo degli Stati Uniti che si occupa di incidenti legati ai mezzi di trasporto, il sistema non fu in grado di identificare Herzberg come un pedone. Per ora l’NTSB non ha comunque indicato una causa certa per l’incidente, ma fornirà ulteriori dettagli entro la fine di novembre.

Gli esperti che hanno condotto l’indagine ritengono comunque che il software di Uber non avesse identificato la bicicletta come ad alto rischio di collisione, fino a pochi istanti prima di entrare in contatto con Herzberg, che la stava portando a mano. A quel punto lo spazio di frenata non era sufficiente e di conseguenza si verificò l’incidente. Il sistema non era apparentemente in grado di rilevare con precisione un attraversamento inatteso della strada, in una zona priva di strisce pedonali e dove non era consentito passare ai pedoni.

In seguito a una decisione assunta a inizio anno, Uber non può essere incriminata per la morte di Herzberg, ma l’autista che si trovava a bordo del SUV e che sarebbe dovuta intervenire potrebbe essere ancora incriminata. Da alcune riprese effettuate dalle telecamere interne del SUV sembra che si fosse distratta, pochi momenti prima dell’incidente, e che non stesse osservando la strada. Altri indizi indicano che probabilmente stesse guardando un programma in streaming sul proprio smartphone.

Guida autonoma
Uber è solo una delle aziende della Silicon Valley che stanno sviluppando automobili che si guidano da sole. Waymo, società controllata da Alphabet (la holding che ha il controllo su Google), lavora da anni alle auto a guida autonoma e ha avviato progetti in alcune città degli Stati Uniti per sperimentare i suoi sistemi. Ford e altre aziende automobilistiche stanno facendo altrettanto, con proprie iniziative di ricerca o con collaborazioni con Waymo.

Insieme al passaggio ai motori elettrici, le automobili che si guidano da sole potrebbero essere l’innovazione più importante di sempre nella storia dell’industria automobilistica e per questo negli ultimi anni si sono moltiplicati investimenti da svariati miliardi di dollari. Uber è particolarmente interessata perché ritiene essenziale il passaggio alla guida autonoma per rendere sostenibile il proprio modello economico: quello attuale, basato sugli autisti, non è sostenibile e sta comportando enormi perdite per l’azienda, che si è da poco quotata in borsa.

Problemi e opportunità
Nonostante gli annunci sui progressi raggiunti nell’ultimo periodo, le automobili che si guidano da sole continuano ad avere qualche problema nel gestire tutte le situazioni, e gli imprevisti, che si presentano quando ci si muove per strada. Sono piuttosto affidabili in autostrada, dove ci sono meno variabili e le manovre più complicate sono le uscite e i passaggi di corsia, mentre faticano nel traffico cittadino dove semafori, attraversamenti pedonali, incroci e presenza di pedoni aggiungono diverse complicazioni per i software che decidono come far muovere l’automobile.

Waymo, Uber e gli altri cercano di dare risalto alle migliorie nei sistemi di guida autonoma, mentre preferiscono soprassedere sui dubbi e i problemi ancora irrisolti. Prima dell’incidente in Arizona e di altri meno gravi, queste aziende cercavano di promuovere il più possibile la sicurezza delle loro automobili rispetto a quelle tradizionali.

Nel 2013, per esempio, Anthony Levandowski – l’ingegnere dietro il progetto che sarebbe diventato Waymo e in seguito accusato da Alphabet di avere sottratto alcuni documenti per avvantaggiarsi nella creazione di una sua azienda per camion che si guidano da soli – disse al New Yorker: “Ogni anno in cui ritardiamo [il passaggio alla guida autonoma] più persone muoiono” a causa degli incidenti stradali. Elon Musk, il CEO di Tesla e SpaceX, ha spesso usato la medesima retorica, arrivando a sostenere che chi scrive articoli mettendo in dubbio la sicurezza della guida autonoma “uccide le persone”.

Al netto del positivismo che tipicamente pervade la Silicon Valley, è comunque vero che in diverse circostanze i sensori montati sulle automobili a guida autonoma sono più precisi dei nostri sensi, e soprattutto consentono al veicolo di reagire a un pericolo con tempi di reazione molto più bassi dei nostri. In casi limite, come quello dell’incidente in Arizona, falliscono ricordandoci come sia ancora remoto un futuro senza investimenti o morti sulla strada. Secondo gli esperti, nel caso di Tempe probabilmente un essere umano non avrebbe potuto fare di meglio, considerata la scarsa visibilità e il fatto che Herzberg stesse attraversando dove non era consentito.

I sistemi di sicurezza che ci sono già
Sviluppare sistemi automatici per arrestare la marcia di un veicolo in caso di emergenza è complicato, e i recenti test condotti sui sistemi di frenata automatica di alcune automobili tradizionali indicano quanto ci sia ancora da lavorare, in prospettiva di soluzioni integrate nei veicoli che si guidano da soli.

L’American Automobile Association (AAA), più o meno l’equivalente statunitense della nostra ACI, ha messo alla prova automobili tradizionali, ma dotate di sistemi di frenata di emergenza e di rilevazione dei pedoni, che dovrebbero offrire maggiori garanzie per chi guida e per chi cammina per strada, riducendo gli investimenti. Per i loro test hanno utilizzato manichini, con un meccanismo per farli muovere e attraversare una strada mentre un pilota conduceva le automobili da provare verso di loro. I risultati sono stati piuttosto deludenti.

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Nel 60 per cento dei casi i veicoli hanno colpito i manichini, anche in condizioni ottimali di visibilità e con una velocità intorno ai 30 chilometri orari. Le cose sono andate peggio nei test con manichini con dimensioni paragonabili a quelle dei bambini: gli investimenti si sono verificati nell’89 per cento dei casi. Simulando condizioni più difficili, comprese quelle notturne, i ricercatori hanno ottenuto risultati ancora peggiori: nessuna delle automobili testate è stata in grado di rilevare la presenza di un pedone sulla strada di notte.

Per i test sono state utilizzate quattro automobili in vendita a partire da quest’anno negli Stati Uniti e non solo: Model 3 (Tesla), Camry (Toyota), Accord (Honda) e Malibu (Chevy). Il tasso di investimenti ha raggiunto il 100 per cento nello scenario in cui il manichino attraversava la strada subito dopo una curva a gomito, senza che i sensori delle auto riuscissero a rilevarne la presenza.

Alcune delle aziende automobilistiche coinvolte hanno ammesso che i loro sistemi non funzionano sempre in tutte le situazioni, a causa di alcune limitazioni tecniche, ma hanno comunque ricordato che in diverse circostanze possono fare la differenza, aiutando a compensare i tempi di reazione più lenti di chi è alla guida. Governi e istituzioni stanno facendo pressione per incentivare i produttori di automobili a inserire i sistemi di frenata automatica di emergenza nei loro veicoli. Lo scorso aprile il Parlamento Europeo ha approvato nuove regole per renderli di serie entro il 2022, mentre negli Stati Uniti sono stati gli stessi produttori a impegnarsi per fare altrettanto. Nel frattempo, diversi modelli di automobili sono già venduti con la frenata automatica di emergenza.

Morti sulla strada
Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità ogni anno oltre 270mila pedoni muoiono a causa degli incidenti stradali. Le morti di persone che camminano per strada costituiscono il 22 per cento di tutti i decessi dovuti agli incidenti stradali, con alcuni paesi dove si raggiunge il 60 per cento. I sistemi di frenata di emergenza automatica possono contribuire a ridurre il problema, ma non sono sufficienti se non si lavora per migliorare la sicurezza delle strade, garantire passaggi pedonali sicuri e aree in cui le automobili possono circolare solamente a bassa velocità.

La frenata di emergenza automatica è considerata una delle principali innovazioni degli ultimi anni per quanto riguarda i sistemi di sicurezza attivi, anche se come abbiamo visto quelli specifici per riconoscere ed evitare i pedoni non sono sempre efficaci. Alcuni produttori hanno iniziato a fornire di serie queste soluzioni, mentre nel frattempo si sono dedicati allo sviluppo di altri sistemi per la sicurezza come: sensori per mantenere automaticamente la marcia in una corsia, cruise control che si adatta automaticamente a limiti e traffico stradali, parcheggio autonomo.

Livelli di guida autonoma e sicurezza
I prototipi delle automobili a guida autonoma utilizzano già tutte queste soluzioni e ne integrano altre, ancora più sofisticate, per rilevare ciò che hanno intorno, distinguere gli oggetti fissi da quelli mobili, riconoscere la segnaletica orizzontale e quella verticale, seguire automaticamente percorsi senza l’intervento umano. La combinazione di tutti questi sistemi offre maggiori garanzie per quanto riguarda la sicurezza, ma il livello di affidabilità varia molto e solo negli ultimi anni con il miglioramento degli algoritmi e delle intelligenze artificiali ci sono stati significativi progressi.

Per fare ordine nelle varie classificazioni dei veicoli autonomi, nel 2014 la SAE International, un’istituzione che si occupa di coordinare le regole nel settore automobilistico, ha identificato 6 livelli differenti per la guida automatica, in base a quanto debba intervenire un essere umano per compensare le scelte della macchina: il livello 0 è quello della maggior parte delle automobili in circolazione, mentre il 5 è quello in cui i veicoli avranno raggiunto la completa automazione.

Anche se ci sono eccezioni e la classificazione viene spesso dibattuta dai singoli produttori, possiamo dire che oggi la maggior parte delle automobili a guida autonoma si colloca tra i livelli 2 e 3.

Un livello 3 pieno prevede che, in condizioni normali, l’automobile gestisca tutti i principali aspetti della guida, scegliendo la direzione e accelerando e frenando. La presenza del guidatore è comunque necessaria per risolvere le situazioni in cui il software dell’auto dimostra incertezze o se intervengono condizioni che rendono problematica la guida in sicurezza. Con l’opzione “Pilota automatico” attiva, le Tesla attualmente in vendita soddisfano parte dei requisiti identificati nel livello 3 e, in più occasioni, hanno dimostrato di poter evitare incidenti con tempi di risposta molto più veloci di quelli degli esseri umani.

Nel complesso, il rischio di incidenti e investimenti tenderà a ridursi man mano che saranno raggiunti gli ultimi due livelli della classificazione, ma non sarà semplice arrivarci. Il 4 prevede infatti che l’automobile sia in grado di gestire qualsiasi evenienza e imprevisto, salvo le condizioni estreme determinate per esempio dal brutto tempo. Il livello 5 sarà raggiunto quando le automobili potranno gestirsi completamente da sole, rendendo quindi possibile il loro spostamento senza nessuno a bordo per sorvegliarne la guida.

L’attuale valutazione della sicurezza dei sistemi autonomi rispetto a quelli tradizionali viene effettuata su base statistica, calcolando il numero di incidenti mortali per chilometri percorsi. Le automobili tradizionali sono coinvolte in circa 1,2 morti ogni 160 milioni di chilometri; le automobili di Waymo al febbraio 2018 avevano percorso 8 milioni di chilometri.

L’unico incidente mortale in cui sia stata coinvolta un’automobile di livello 3 noto è stato finora quello in Arizona dello scorso anno. Altri cinque incidenti hanno coinvolto altrettante Tesla con pilota automatico attivo: in tutti gli incidenti l’autista è morto a causa delle ferite riportate. Secondo Tesla gli incidenti si sarebbero verificati anche in assenza del pilota automatico, per le cause esterne che li hanno causati. Tesla è l’unica azienda automobilistica a vendere già un sistema automatico avanzato, e di conseguenza è normale che registri più incidenti, percorrendo un numero di chilometri molto maggiore di aziende come Waymo ancora con veicoli in fase di test.

A oggi, il livello 5 sembra essere ancora molto distante, ma secondo i più ottimisti l’obiettivo potrebbe essere raggiunto in tempi relativamente brevi. Una spinta in avanti è stata fornita dall’evoluzione dei sistemi di intelligenza artificiale, diventati più accessibili grazie alla maggior potenza di calcolo dei processori e a modelli ottimizzati per gestirli, anche con risorse contenute. La grande mole di dati raccolti dai prototipi già su strada da anni, o da modelli già in vendita come le Tesla, offre ulteriori opportunità per integrare i nuovi sistemi e renderli più “intelligenti” e sicuri.