Intelligent system for autonomous driving of a vehicle in a simulated virtual environment

Los accidentes de trafico son una de las causas mas comunes de muerte en el mundo según la OMS. En caso de masificarse los autos que cuenten con sistemas de conducción autónoma, disminuiría drásticamente la preocupación por distintos riesgos a los que se enfrentan tanto peatones como pasajeros tales como los conductores ebrios, conductores primerizos o conductores que por distintas razones presentan alta fatiga. Todos los riesgos anteriormente mencionados son causantes de accidentes de tránsito que podrían evitarse si las capacidades al volante del conductor fueran reemplazadas por un sistema inteligente. Con base en esto se ha desarrollado un sistema de conducción autónoma para un vehículo en un entorno virtual, capaz de conducir adecuadamente en pistas con diferentes características y reaccionar a otros vehículos en la vía durante el proceso de conducción. Este sistema se basa en técnicas de inteligencia computacional y se compone de una red neuronal que determina el viraje del timón y un sistema de lógica difusa que controla los porcentajes de presión para el acelerador y el freno. Es capaz de conectarse con un dispositivo Logitech Playseat para visualizar el movimiento del timón físicamente y cuenta además con una interfaz gráfica en la que se muestran las entradas y las salidas del sistema, así como el proceso de defuzzificación en el caso del sistema de lógica difusa. Se utiliza TORCS (The Open Racing Car Simulator) como software de simulación, una herramienta open source ampliamente usada en la comunidad académica para investigaciones relacionadas con inteligencia artificial, la cual ofrece modelados muy reales de la dinámica y mecánica de los carros, la posibilidad de acceder al código fuente del programa y sobre todo la facilidad de establecer un protocolo de comunicación entre el software y un algoritmo inteligente desarrollado en lenguajes de programación tales como Python.Traffic accidents are one of the most common causes of decease in the world according to the OMS. If cars with autonomous driving systems were to be common, the concern for various risk like drunk, rookie or highly tired drivers would greatly decrease for both drivers and pedestrians. All of these previously stated risks could be avoided if the drivers’ capabilities were to be replaced by an intelligent system. Based on this, a system of autonomous driving for a vehicle in a virtual environment has been developed to be able to drive in tracks with different characteristics and react to other vehicles in the track during the driving process. This system is based on computational intelligence techniques and is composed of a neural network to determine the steering and a fuzzy logic system controlling the brake and accelerator. It is capable of connecting with a Logitech Playseat device for physical visualization of the steering wheel movement and also has a graphical interface where the inputs and outputs of the system are shown as well as the defuzzification process of the fuzzy system. TORCS (The Open Racing Car Simulator) is used as simulation software. This is an open source tool widely used in the scientific community for research projects related to artificial intelligence due to its realistic modeling of the car's physical dynamic, the possibility to access the source code of the simulator and the ease to stablish a communication protocol between TORCS and an intelligent algorithm developed in programming languages as Python