Bitrise内で仮想デバイスを起動してUIテストを実行することが可能です。

https://github.com/bitrise-steplib/steps-virtual-device-testing-for-android

Bitriseのワークフローにvirtual device testiong for androidを追加するとandroidTest内に書かれたテストコードが自動で実行されます。内部ではFirebaseTestLabを使っておりそれをBitriseから呼び出しています。

UIテストが充実してくるとタイムアウトでテストが失敗してしまいます。

調べてみるとBitriseのUIテストのデフォルトタイムアウト時間は900秒(15分)に設定されているため、タイムアウトするようです。Bitriseの設定からUIテストの実行時間を最大秒数となる3600秒(60分)を設定すればタイムアウトしなくなります。
Bitrise上のUIテストの実行時間とFirebase上のUIテストの実行時間は異なるので注意してください。今回の設定はFirebase上のUIテストのタイムアウト時間です。Bitrise上だと15分のUIテストは約20分で表示されます。

(ところでなぜデフォルト900秒なのでしょうか…)