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Infraestructura de vehículos autónomos: nueva perspectiva

¿Cuáles serán las mejoras a la infraestructura que promuevan el crecimiento de la industria de los vehículos autónomos e incentiven el transporte compartido?

Imaginemos un futuro en el que flotas de autobuses autónomos y shuttles circulen sin inconvenientes por las calles urbanas hasta sus destinos programados. Servicios de transporte compartido despachan vehículos autónomos (AV) para recoger a varios pasajeros con recorridos en común. Taxis robot dejan pasajeros en las estaciones del metro para que sigan con la próxima etapa de su recorrido. Algunos propietarios de automóviles tradicionales deciden que ya no necesitan su propio vehículo porque los vehículos autónomos de transporte compartido cubren sus necesidades. Como hay menos vehículos, disminuye la congestión del tránsito.

Ahora imaginemos un futuro alternativo en el que todas las personas que alguna vez tuvieron un automóvil tradicional tienen un vehículo autónomo. Muchas personas sin licencia de conducir se compran un vehículo autónomo para uso personal, aunque hace años que no tienen un vehículo o nunca lo tuvieron. Las millas/pasajero recorridas aumentan un 25 por ciento 1 . Si no hay espacios de estacionamiento libres, los vehículos autónomos circulan mientras sus propietarios terminan de hacer compras o mandados; o bien los mismos vehículos autónomos hacen distintos mandados, como entregar productos comestibles o retirar ropa de la tintorería. Las calles urbanas ahora están más congestionadas que antes.

¿Cuál de los dos escenarios prevalecerá en el futuro? Parte de la respuesta depende de las inversiones que hagan los actores públicos y privados en la infraestructura necesaria para que la movilidad autónoma compartida (SAM) sea una realidad. Este problema no recibe demasiada atención en este momento, dado que las empresas, los inversores, los inventores y los responsables políticos se están concentrando legítimamente en cuestiones como la seguridad de los vehículos autónomos. Sin embargo, estos actores pronto comenzarán a considerar la infraestructura de los vehículos autónomos en mayor detalle, puesto que tendrán que adentrarse en la planificación de capital. En parte, las decisiones que tomen ahora podrían determinar si la movilidad autónoma compartida cobra impulso.

Con el objetivo de ayudar a los funcionarios del área de Transporte a considerar el camino a seguir, hemos delineado un posible curso de acción en infraestructura de vehículos autónomos que permita concretar la movilidad autónoma compartida. Incluye planes que contemplan modificaciones estructurales y viales básicas para incentivar el crecimiento de los vehículos autónomos junto con mejoras específicamente pensadas para incentivar la movilidad compartida. Los responsables del área de Transporte podrían considerar la implementación de estas mejoras en distintas etapas: primero, implementando algunos cambios de infraestructura mediante pruebas piloto de vehículos autónomos; luego, agregando adaptaciones que permitan el tránsito mixto (vehículos autónomos y automóviles tradicionales); por último, creando la infraestructura necesaria para concluir la transición hacia los vehículos autónomos.

Infraestructura de vehículos autónomos: una encrucijada

Con la infraestructura adecuada para permitir la movilidad compartida, los taxis robot que transportan más de un pasajero podrían recorrer 500 mil millones de millas en las calles estadounidenses (alrededor del 9 por ciento de las millas totales) hacia 2030. Hacia 2040, podrían representar el 50 por ciento del total de millas recorridas. Junto con una menor congestión de tránsito, podría registrarse una caída en las emisiones vehiculares. Una mayor cantidad de vehículos autónomos que cometen menos errores que los conductores humanos también significaría un descenso en la cantidad de muertes por accidentes de tránsito. Las propiedades inmuebles destinadas al estacionamiento de vehículos se podrían convertir en propiedades para uso residencial o comercial. Implementadas en conjunto, estas mejoras podrían generar beneficios económicos en el orden de los 850 mil millones de dólares anuales.

Si desean preparar la infraestructura necesaria para que este futuro se haga realidad, los funcionarios públicos pueden determinar si las posibles mejoras en el transporte promueven la movilidad autónoma compartida (tanto para los vehículos autónomos que ya se encuentran en uso como para los nuevos modelos que serán completamente autodirigidos). Si diseñan estructuras pensadas para la movilidad autónoma compartida desde ahora, se evitarán modificaciones costosas más adelante. Otras cuestiones para tener en cuenta son el costo de los peajes, la zonificación, el otorgamiento de licencias y los seguros.

A medida que el sector público considere mejoras de infraestructura, será importante monitorear los cambios en la tecnología de los vehículos autónomos. Últimamente, se está debatiendo cada vez más acerca de cuánto deberían invertir los actores interesados en sistemas de comunicación vehículo-infraestructura (V2I), tales como sensores de tránsito o carteles viales que les envíen señales a los vehículos autónomos para facilitar su circulación por las calles urbanas. También se ha debatido mucho en la industria acerca de cuál es la tecnología V2I más apropiada. Las opiniones están divididas: hay quienes prefieren las comunicaciones dedicadas de corto alcance (DSRC) y quienes prefieren los sistemas de comunicación celular C-V2X que conectan a los vehículos con «absolutamente todo» (infraestructura, otros vehículos, peatones y redes móviles). Si bien este artículo no se centra en la evaluación específica de tecnologías V2I, es importante tener presente el rápido crecimiento del ecosistema V2I, incluso cuando los fabricantes de equipo original en el mercado automotriz estén haciendo pruebas piloto de vehículos autónomos equipados con sensores y mapas dinámicos incorporados que les permiten operar en forma independiente. Si los líderes del sector público tienen estos potenciales cambios tecnológicos en mente, podrán tomar decisiones informadas en materia de infraestructura.

Mantenimiento básico: infraestructura en buen estado

Solo el 41 por ciento de las carreteras estadounidenses cumple con los requisitos de «buena circulación» según el Índice de Regularidad Internacional. Los baches, la mala demarcación de los carriles y otras faltas de mantenimiento no solo crean problemas de seguridad sino también dificultades para los vehículos autónomos. Si los gobiernos considerasen adoptar enfoques más rápidos y eficientes para mejorar la infraestructura básica, podrían disminuir estos problemas. Además de mejorar la seguridad vial y reducir los costos del desgaste vehicular, estas inversiones en infraestructura posibilitarían pruebas piloto con vehículos autónomos. Por ejemplo, las cuadrillas de mantenimiento podrían volver a marcar las divisiones de los carriles en las calles donde haga falta, pintando líneas de seis pulgadas de ancho con pintura altamente retro-reflectante para prevenir el desvío de vehículos. Estas líneas devuelven la luz a su fuente original y así generan una mayor visibilidad que las líneas reflectantes.

Incluso después de que se realicen estas reparaciones iniciales, el mantenimiento vial no dejará de ser un problema importante. Las carreteras en mal estado no solo son un problema para los conductores humanos; también son un obstáculo importante para los vehículos autónomos. Para lograr mayores niveles de autonomía, el software de mapas debe ser sumamente preciso. Por ejemplo, en intersecciones complicadas, los mapas deben indicar las dimensiones pulgada por pulgada. Si las carreteras se deterioran y las líneas divisorias de carriles se desdibujan, la estructura física de una intersección cambia constantemente. Hasta las modificaciones más pequeñas pueden impedir el crecimiento de los vehículos autónomos.

Para evitar problemas a medida que aumenta el uso de los vehículos autónomos, los funcionarios del área de Transporte podrían considerar la implementación de planes de obras que, a diferencia de los planes tradicionales, contemplen un mantenimiento vial más sistemático. Los funcionarios también podrían pensar en asociarse con las empresas que crean los mapas para asegurarse de que los mapas de alta definición de los vehículos autónomos se actualicen rápidamente y en forma asequible cada vez que se realizan reparaciones viales importantes.

En algunos casos, los funcionarios públicos podrían aprovechar el crecimiento de los vehículos autónomos como una oportunidad para mejorar la planificación presupuestaria de obras viales. Al asignar más fondos al mantenimiento predictivo, podrían bajar los costos de las reparaciones. Como parte de estas iniciativas, se podrían utilizar drones o vehículos autónomos para detectar problemas potenciales antes de que sean más graves. Los funcionarios también podrían considerar asociarse con distintos actores, como empresas de servicios públicos, departamentos de Transporte y empresas de servicios de cable, para asegurarse de que las obras de mantenimiento vial se realicen de manera coordinada y asequible. Por ejemplo, podrían acordar que se realicen reparaciones y se instalen nuevos servicios públicos en el mismo tramo de una carretera al mismo tiempo, o bien realizar ambas obras una inmediatamente después de la otra para que no sea necesario interrumpir el tránsito más de una vez.

Movilidad compartida: forjando el futuro del tránsito

La movilidad autónoma compartida quizás no sea la principal preocupación de los funcionarios públicos que están lidiando con múltiples prioridades y presupuestos ajustados. Aun así, si invirtieran en movilidad autónoma compartida desde ahora verían algunas mejoras inmediatas en el transporte y la congestión vehicular, aunque todavía hay muchos más vehículos tradicionales que autónomos. Además, accionar ahora en base a una necesidad pronosticada es menos costoso que reaccionar más adelante ante una necesidad real o emergente.

Las estructuras y adaptaciones necesarias para implementar la movilidad autónoma compartida incluyen (ver gráfico):

  • Instalaciones de apoyo. Las flotas autónomas necesitarán grandes instalaciones de apoyo donde se puedan reparar y recargar sus vehículos. Si las ciudades permiten que las empresas privadas operen flotas vehiculares, los funcionarios quizás solo tendrían que regular las instalaciones de apoyo y sus socios en el sector privado se harían cargo de todos los costos de infraestructura. En cambio, si los funcionarios desean crear flotas vehiculares públicas, deberían contemplar la construcción de instalaciones de apoyo, al igual que lo hacen hoy al inaugurar o mejorar sistemas de transporte por autobús. En algunos casos, podrían adaptar instalaciones existentes que ya no son esenciales, como playas de estacionamiento que se usan cada vez menos. En la mayoría de las instalaciones de apoyo, los costos principales son el alquiler (a menos que la instalación sea propiedad del sector público), el costo laboral y la instalación de estaciones de carga para vehículos eléctricos (EV). Los funcionarios del área de Transporte deben considerar muy cuidadosamente la ubicación de estas instalaciones para evitar irrumpir en el entorno urbano y perjudicar la salud, la circulación y la vida de los ciudadanos.
  • Áreas de espera. Para evitar la congestión vehicular, es necesario que haya sitios donde las flotas de vehículos autónomos y los servicios de transporte puedan permanecer al recoger o dejar pasajeros. Una solución podría ser convertir las playas de estacionamiento existentes en áreas de espera accesibles a distintos operadores de flotas.
  • Bordillos adaptados. En la mayoría de las ciudades, se suelen estacionar vehículos paralelamente a los bordillos de las aceras. Los líderes del área de Transporte podrían liberar espacios en esta categoría de estacionamiento mediante un sistema de precios más dinámico que tenga en cuenta las demandas del mercado. También podrían reorganizar el estacionamiento en estas zonas, asignando fines y horarios específicos (con carteles o trasmisores que les envíen señales a los vehículos autónomos). Durante las horas punta, los bordillos podrían ser un área de recogida de pasajeros para los shuttles autónomos que son parte del sistema de transporte público. El mismo espacio puede ser una zona de gastronetas en el horario de almuerzo y un área de entrega de cargas durante la noche. La adaptación de los bordillos puede incentivar la movilidad autónoma compartida, ya que los pasajeros podrían compartir los costos del viaje, sobre todo en las horas de precios más altos. Un sistema de precios dinámicos para estos espacios también podría significar una menor congestión de tránsito y menos vehículos en circulación - problemas actuales que persistirán incluso en un mundo de vehículos autónomos. Por ejemplo, se estima que casi un tercio del tránsito en la ciudad de Nueva York está compuesto por vehículos que dan vueltas a la manzana en busca de un sitio gratuito donde estacionar. Si el precio de este recurso escaso estuviera en línea con su demanda, habría más espacios disponibles. Con lo cual, los camiones de reparto y los servicios de transporte compartido tendrían más opciones para recibir y entregar mercaderías, o recoger y dejar pasajeros.¿Otro beneficio importante de este cambio? Menos estacionamiento en doble fila.
  • Centros de movilidad/trasbordo. Para que la movilidad autónoma compartida prospere, es necesario que los pasajeros puedan pasar de una modalidad de transporte a otra sin problemas. Alguien que viaja diariamente a su trabajo podría tomar un taxi robot desde su casa hasta la estación de tren más cercana para luego terminar su recorrido hasta la oficina en un monopatín eléctrico. Si el proceso se dificulta demasiado, los pasajeros podrían hacer todo su recorrido en un vehículo autónomo privado. Esta tendencia podría aumentar las demoras y la irregularidad en el servicio. Para evitar esta situación, los funcionarios públicos podrían considerar la posibilidad de invertir en centros de movilidad/trasbordo donde los pasajeros que viajan en la misma dirección puedan acceder a servicios de transporte compartido que también incluyan vehículos autónomos. Estas instalaciones podrían incluir áreas de acceso a medios de micromovilidad (donde los pasajeros puedan retirar bicicletas o monopatines eléctricos) cercanas a estaciones de metro, o grandes instalaciones que también cuenten con tiendas y opciones gastronómicas en centros de movilidad/trasbordo importantes.
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Planificación a largo plazo: preparándonos para un mundo completamente autónomo

Al menos en las ciudades, nos espera un mundo completamente autónomo. Aun cuando queden muchos años por delante para que este mundo sea una realidad concreta, los funcionarios públicos deberían ser conscientes de los cambios que se vienen y considerar las adaptaciones necesarias para implementar estos sistemas. En este momento, los semáforos y las señales de tránsito están pensados para conductores humanos. En el futuro, las ciudades quizás reemplacen gran parte de sus señales de tránsito con sistemas digitales de gestión de transporte que transmitirán información clave, como límites de velocidad y restricciones de giro, directamente a los vehículos.

Las calzadas también van a tener que cambiar a medida que los vehículos autónomos pasen a ser el principal medio de transporte. Por ejemplo, los funcionarios públicos podrían considerar hasta qué punto son de utilidad las medidas de seguridad como bordillos elevados o vallas de protección. Si bien un conductor humano que se distrae puede girar accidentalmente hacia el bordillo, o incluso pasar a otro carril, se espera una menor probabilidad de que ocurra este tipo de accidentes con vehículos autónomos. En calles urbanas con poco tránsito, sería posible ampliar las áreas peatonales sin prohibir el acceso vehicular por completo. También se podrían angostar muchas calles, ya que los vehículos autónomos estarán diseñados para circular muy cerca de otros vehículos y con un bajo riesgo de colisión. Los vehículos con total autonomía (que puedan circular sin conductor) también serán más pequeños. Por ejemplo, ya no necesitarían espejos y sus paragolpes serían menos voluminosos, ya que se regirían por un nuevo perfil de riesgo de colisiones (menos colisiones en general y un mayor porcentaje de accidentes con daños menores).

Financiamiento de adaptaciones a la infraestructura para incorporar vehículos autónomos: posibles abordajes

Los gobiernos nacionales, provinciales y municipales enfrentan déficits en sus presupuestos, en los cuales el área de Transporte no recibe fondos suficientes. Según la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles, Estados Unidos tiene un atraso de asignaciones de capital para obras en sus autopistas y puentes por un valor de USD 836 mil millones. 2 Sumado a este problema, el crecimiento de los vehículos autónomos y eléctricos podría exacerbar la brecha actual de financiamiento en un 22 por ciento (alrededor de USD 80 mil millones) para 2040. (Dado que la mayoría de los vehículos autónomos serán eléctricos, los ingresos derivados del impuesto a los combustibles podrían reducirse en más de la mitad). Si dejara de hacer falta otorgar licencias de conducir y registrar conductores o vehículos personales, varias tarifas también podrían disminuir en forma significativa. Estos cambios probablemente impliquen un desafío presupuestario que puede ser desalentador para el sector público.

Los funcionarios públicos podrían identificar nuevas fuentes de ingresos para cubrir este faltante. Al considerar sus opciones, les ayudaría averiguar si las nuevas fuentes de ingresos incentivarían o desalentarían una movilidad autónoma compartida con costos más competitivos. En muchos casos, estos nuevos ingresos pueden provenir de asociaciones público-privadas (PPP). Esta tendencia es cada vez más frecuente para proyectos de gran envergadura en el área de Transporte.

Las asociaciones público-privadas proporcionan los medios para incentivar las diversas inversiones de capital necesarias para respaldar el crecimiento de los vehículos autónomos y la movilidad autónoma compartida. (Ninguna organización pública o privada tiene los recursos necesarios para modificar la infraestructura existente). En todas las asociaciones público-privadas, se deben considerar cuidadosamente la titularidad de los proyectos, los términos contractuales y el valor potencial de los futuros flujos de ingresos. Las principales asociaciones público-privadas para incentivar la movilidad autónoma compartida podrían centrarse en las siguientes actividades:

  • Desarrollar la infraestructura necesaria para cobrar precios dinámicos por el uso de los bordillos y obtener ingresos (por ejemplo, instalando parquímetros inteligentes para mostrar los precios vigentes a cada hora, aceptar pagos y notificar a los servidores cuando se ocupa un espacio).
  • Agrupar una serie de pequeñas mejoras de capital en una amplia zona geográfica para captar economías de escala y atraer a las empresas más eficientes y sofisticadas del sector privado (por ejemplo, reparando varios puentes simultáneamente).
  • Configurar y operar servicios de movilidad, como flotas de vehículos autónomos, en representación de una ciudad, siguiendo el modelo implementado por otras ciudades para sus programas de bicicletas públicas.
  • Construir infraestructura para cobrar las tarifas a los usuarios solamente en carriles exclusivos para vehículos autónomos compartidos.

El incremento en el uso de los vehículos autónomos compartidos no solo cambiará los sistemas de transporte; también traerá aires de cambio al entorno urbano. Si los funcionarios del área de Transporte empiezan a pensar en la movilidad autónoma compartida desde ahora, pueden crear un futuro con un tránsito fluido y predecible, un sistema de transporte público eficiente y menores emisiones vehiculares. Los habitantes de las ciudades tendrían más espacios verdes, restaurantes y tiendas para disfrutar en sus áreas de residencia y, de esta manera, estarían mas vinculados a su comunidad local. Los riesgos para los peatones y ciclistas, que crecieron tanto en los últimos años, también podrían disminuir. Los beneficios de estos cambios para la sociedad y el medio ambiente no tienen precio.

Descargar la infografía “¿Qué deben hacer las ciudades para aprovechar todos los beneficios de los vehículos autónomos?” (PDF–1.5MB).

Sobre el/los autor(es)

Tyler Duvall es exalumno de la oficina de McKinsey en Washington D. C., donde Ben Safran es socio asociado. Eric Hannon es socio de McKinsey con base en la oficina de Fráncfort, Jared Katseff es consultor de McKinsey con base en la oficina de Filadelfia y Tyler Wallace es consultor de McKinsey con base en la oficina de Stamford.