211service.com
Nie będziesz moim autonomicznym pojazdem z sąsiedztwa?
Optimus Ride sprawia, że samochody jeżdżą bezpiecznie samodzielnie, ograniczając miejsca, w których działają. 27 lutego 2019 r.
Fotografie Douga Levy
Jeśli chcesz zobaczyć przyszłość transportu, wskocz pociągiem z Bostonu na przedmieścia South Weymouth. Tam, na parkingu przylegającym do dworca, flota siedmiu samochodów odbiera ludzi i wiezie ich na pobliskie osiedle – a wszystko to bez człowieka kładącego rękę na kierownicy.
Ostatniej nocy jeden z pojazdów przewoził dwudziestoparoletnią kobietę do jej mieszkania oddalonego o około milę. Po tym, jak kobieta wskoczyła do samochodu, który wyglądał jak wózek golfowy z zamkniętym nadwoziem i drzwiami, za pomocą tabletu z ekranem dotykowym wybrała trasę z menu. Operator oprogramowania siedzący na przednim siedzeniu pasażera autoryzował podróż stuknięciem w swojego laptopa, a kierowca testowy na siedzeniu kierowcy nacisnął przycisk na desce rozdzielczej pojazdu, aby przełączyć samochód w tryb samodzielnej jazdy. Chociaż kierowca był tam dla bezpieczeństwa, na wypadek, gdyby wydarzyło się coś nieoczekiwanego i ktoś musiał przejąć koło, pojazd zaplanował trasę i pojechał sam.
Technologia pochodzi od Optimus Ride, bostońskiego start-upu, który ma głębokie powiązania z MIT, który chce być jedną z pierwszych firm, które przewożą masowe ilości ludzi w pojazdach bez kierowcy. Pojazd powinien przybyć pusty, odebrać Cię i zawieźć w inne miejsce, mówi dyrektor generalny Ryan Chin, SM ’00, SM ’04, PhD ’12. Na pokładzie nie powinno być żadnych operatorów; to jest nasz cel.
Żadna firma na świecie nie zdołała jeszcze zapewnić całkowicie bez kierowcy usługi dużej liczbie osób. Obejmuje to Waymo, spółkę zależną Alphabet, która opracowuje pojazdy autonomiczne, oraz autonomiczne działy Uber i Lyft. W wyścigu bierze udział wiele innych firm, od głównych producentów samochodów, przez producenta samochodów elektrycznych Tesla, po start-upy.
Optimus Ride ma na celu wyprzedzić tych konkurentów, kierując się na mniejszy rynek i bardziej specyficzny rodzaj jazdy. Zamiast próbować transportować ludzi w dowolne miejsce, startup ogranicza swoje pojazdy do obszarów z wirtualnymi granicami, określonymi przez GPS. Mogą to być planowane społeczności — jak w South Weymouth — a także kampusy uniwersyteckie lub korporacyjne, kurorty, nabrzeża i obszary, w których odbywają się festiwale lub koncerty.
Dzięki takiemu podejściu Optimus Ride stał się jedną z nielicznych firm produkujących pojazdy autonomiczne, które obecnie generują przychody. Te przejażdżki, które oferuje w South Weymouth? Deweloper płaci startupowi, aby zaoferować je jako udogodnienie dla mieszkańców Union Point, inteligentnego osiedla mieszkaniowego na 1500-hektarowym terenie dawnej stacji lotniczej marynarki wojennej. Chin mówi, że negocjuje podobne ustalenia z kilkunastoma innymi klientami, w tym niektórymi z Azji i Bliskiego Wschodu. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, start-up może w ciągu najbliższych dwóch lat dostarczyć autonomiczne pojazdy do masowego odbiorcy na całym świecie – i być może nawet zarobić.
współzałożyciele Optimus Ride, dr Albert Huang ’10; Sertac Karaman, SM ’09, PhD ’12; Ramiro Almeidę; Ryan Chin, SM ’00, SM ’04, doktor ’12; oraz Jenny Larios Berlin, SM ’15, MBA ’15, na torze testowym w siedzibie firmy.
Z korzeniami
Droga do uruchomienia autonomicznego startupu rozpoczęła się w MIT. Cała piątka współzałożycieli Optimus Ride studiowała lub pracowała w Instytucie przed założeniem firmy w 2015 roku. W tym czasie Chin był dyrektorem zarządzającym City Science Initiative w Media Lab. Ramiro Almeida, który jest obecnie dyrektorem ds. strategii Optimus Ride, był wizytującym naukowcem w tym samym projekcie. Sertac Karaman, SM ’09, PhD ’12, był adiunktem aeronautyki i astronautyki; dziś jest profesorem nadzwyczajnym, oprócz pełnienia funkcji prezesa i głównego naukowca Optimus Ride. Dyrektor ds. marketingu i operacji Jenny Larios Berlin, SM ’15, MBA ’15, właśnie uzyskała tytuł magistra planowania miejskiego i tytuł MBA od Sloan. A Albert Huang, PhD ’10, obecnie dyrektor ds. technologii Optimus Ride, pracował dla organizacji badawczo-rozwojowej Google po zdobyciu doktoratu z elektrotechniki i informatyki.
Cała piątka miała doświadczenie w projektowaniu pojazdów autonomicznych lub wdrażaniu systemów transportowych, więc zdawali sobie sprawę z postępów w technologii autonomicznej jazdy. Karaman i Huang pomogli zbudować samochód bez kierowcy, który MIT wystartował w 2007 Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) Urban Challenge, pierwszym poważnym konkursie z udziałem pojazdów autonomicznych w środowisku miejskim. (Ich zespół był jednym z sześciu, którzy ukończyli wyścig.) Chin zaprojektował pojazd elektryczny do wspólnego użytku z funkcjami robotyki w ramach projektu CityCar prowadzonego przez Media Lab. Larios Berlin pracowała w firmie wynajmu samochodów Zipcar, gdzie wprowadziła usługę do kilku kampusów uniwersyteckich. Almeida pomagał kierować rozwojem pierwszej linii metra w Quito w Ekwadorze jako doradca miasta.
Almeida, który również założył hiszpańską wersję Wired i kilka startupów, pomógł zebrać wszystkich. Technologia była wystarczająco dojrzała, a rynek dopiero się rozkręcał, mówi. Pomyślałem, że jest dla nas bardzo ważna okazja do stworzenia firmy. Wymyślenie nazwy nie zajęło im dużo czasu – hołd dla postaci Optimus Prime z serii Transformers. Myśleliśmy o czujących technologiach, a to przekształciło się w rozmowę o Transformersach, ponieważ była to pierwsza historia stworzona wokół czujących technologii, która odniosła globalny sukces, mówi Almeida. Chin mówi, że pewną rolę odegrała także ogólna fascynacja grupy bohaterskimi robotami.
Pozyskiwanie funduszy było większym wyzwaniem. Zamiast dążyć do pełnej automatyzacji lub tego, co przemysł motoryzacyjny nazywa autonomią poziomu 5 – co pozwoliłoby samochodowi bez kierowcy działać wszędzie tam, gdzie mógłby kierowca – współzałożyciele chcieli stworzyć samochody poziomu 4, które mogłyby jeździć tylko w obszarach geoogrodzonych przez GPS. Uważali, że takie podejście pozwoli im rozwijać i wdrażać technologię autonomiczną bezpieczniej, szybciej i ekonomiczniej niż konkurenci, ponieważ prowadzenie pojazdu byłoby mniej skomplikowane.
Kapitaliści wysokiego ryzyka nie zawsze się z tym zgadzali. Kiedy zaczynaliśmy, inne firmy mówiły o rozwoju technologii [samodzielnego prowadzenia], która nie miałaby żadnych ograniczeń i byłaby w stanie zrobić wszystko, o co poproszą ich ludzie, mówi Almeida. Wielu inwestorów spojrzało na nas i powiedziało: „Chłopaki, wam się nie uda”.
Współzałożyciele wytrwali i do tej pory zebrali 23,25 miliona dolarów w dwóch rundach finansowania. Jej obecni inwestorzy postrzegają wąskie skupienie firmy jako mocną stronę. Prywatne kampusy mają mniejszy ruch, pieszych i przeszkody, mówi Sanjay Aggarwal '95, MBA '03, partner w firmie venture capital F-Prime, która zainwestowała w Optimus Ride w 2017 roku. Wdrożenie tego typu technologii jest tam z natury łatwiejsze. .
Chin mówi, że MIT Center for Real Estate również pomogło w finansowaniu, przedstawiając go deweloperom, którzy stali się klientami. Optimus Ride zatrudnia obecnie prawie 100 osób — mniej więcej jedna trzecia z nich ma doktoraty, a prawie połowa to absolwenci MIT — i zamierza zatrudnić co najmniej 100 więcej inżynierów w 2019 roku. Wiemy już, jak jeździć autonomicznie w naszych zakładach, mówi Chin. Teraz uczymy się skalować, aby dostać się z kilku witryn do kilkuset i dziesiątek tysięcy pojazdów.
Optimus Ride wyposaża swoje pojazdy w czujniki laserowe i kamery (pokazane tutaj), a także akcelerometry, żyroskopy, liczniki kilometrów i urządzenia GPS.
Połączenie czujników
Zanim Optimus Ride wypuści pojazd na drogę, wyposaża go w czujniki i ładuje oprogramowaniem. Startup opracowuje całe oprogramowanie, którego potrzebuje pojazd, ale praktycznie żaden sprzęt. Obecnie kupuje swoje pojazdy, które są elektryczne i mogą pomieścić cztery lub sześć osób naraz, od firmy Polaris Industries. (Znane sąsiedzkimi pojazdami elektrycznymi, w Massachusetts są oficjalnie klasyfikowane jako pojazdy wolnobieżne i mogą jeździć tylko do 40 mil na godzinę.) W siedzibie Optimus Ride — przekształconej powierzchni magazynowej na bostońskim nabrzeżu przemysłowym — technicy montują samochody z kamerami komputerowymi, urządzeniami GPS, akcelerometrami, żyroskopami, lidarami i drogomierzami mierzącymi obrót tylnych kół. Dane z tych czujników przepływają do procesora GPU, który oblicza, co samochód powinien zrobić, i wysyła instrukcje do tablicy kontrolnej, która obsługuje kierowanie, przyspieszanie i hamowanie. (Firma rozpoczyna również współpracę z innym producentem pojazdów, aby zintegrować ten sprzęt bezpośrednio z liniami produkcyjnymi).
Analiza maszynowa danych gromadzonych przez czujniki, lasery i kamery tworzy mapę postępu samochodu w czasie rzeczywistym — i wszelkich przeszkód — na jego trasie.
Po zainstalowaniu oprogramowania, Optimus Ride testuje samochód na torze ustawionym na terenie o powierzchni 10 000 stóp kwadratowych w swoim zakładzie. Osoba siedząca na miejscu pasażera kieruje pojazdem za pomocą laptopa. Aby sprawdzić, czy różne systemy, takie jak hamulce, działają prawidłowo, inżynierowie zajmujący się systemami i testami zazwyczaj prowadzą pojazd w obrębie linii oznaczonych kolorową taśmą na betonowej podłodze i zatrzymują się na światłach — wypożyczenie z miasta Boston — oraz na trasie zainstalowane przejście dla pieszych. Gdy pojazd opanuje te manewry, wyjedzie na ulice dzielnicy Seaport, aby operatorzy mogli zobaczyć, jak reaguje w bardziej złożonych sytuacjach.
Kiedy Optimus Ride po raz pierwszy rozmieszcza pojazdy w określonym miejscu, inżynierowie i kierowcy testowi kierują kilkoma z nich ręcznie przez kilka dni, aby zebrać informacje o otoczeniu. Uzyskane dane są wykorzystywane do tworzenia map zawierających kontekstowe informacje o znacznikach pasów, znakach drogowych i punktach orientacyjnych.
Pojazdy później rozmieszczone w tej lokalizacji mogą używać tej mapy bazowej do nawigacji. Pomagają również w utrzymaniu jej aktualności. Zawsze zbieramy dane, więc każdy pojazd poruszający się tą samą drogą daje nam więcej informacji, które możemy wykorzystać do ulepszenia mapy głównej, mówi Chin.
Skupienie się na małych, geoogrodzonych obszarach umożliwia również Optimus Ride poznanie tego, co Karaman, główny naukowiec, nazywa kulturą jazdy w określonym miejscu. Aby działać na stacji South Weymouth, startup musiał nauczyć swoje oprogramowanie i systemy, jak radzić sobie z tłumami dojeżdżających do pracy, by wrócić do domu. W Union Point musieli nauczyć ich rozpoznawania, a następnie ignorowania wysokich, cienkich prętów, które deweloper umieścił na poboczach drogi, aby kierować pługami śnieżnymi. W porcie morskim pojazdy muszą poruszać się po szerokich drogach, które nie są dobrze oznakowane, manewrując wokół autobusów Silver Line, gęstego ruchu wokół Centrum Projektowego, ciężarówek komercyjnych i mew. I chociaż kierowcy w Union Point zwykle zachowują się dobrze, port morski jest świetnym miejscem do testowania, ponieważ jest po prostu szalony, mówi John Sgueglia, SM ’15, który nadzoruje systemy pojazdów i testuje Optimus Ride.
Wybierasz się na przejażdżkę Optimusem | Kiedy Optimus Ride testuje swoje pojazdy na drogach publicznych, nigdy nie chce spowodować wypadku ani być winnym czegokolwiek. Dlatego programuje samochody tak, aby były wyjątkowo ostrożne. Ta ostrożność przeniknęła większość jazdy, którą odbyłem jednym z pojazdów startupu w bostońskim parku Raymond L. Flynn Marine Park. Teren przemysłowy jest pełen pieszych, autobusów miejskich, ciężarówek i okazjonalnie królików lub mew, więc przez większość czasu doceniałem zachowanie unikające ryzyka. Ale kiedy zatrzymaliśmy się na skrzyżowaniu o wiele dłużej, niż mógłby czekać kierowca, poczułem się trochę niespokojny. Problem: nadjeżdżający pojazd miał pierwszeństwo i pojazd o tym wiedział, ponieważ Optimus Ride koduje zasady ruchu drogowego w swoim oprogramowaniu. Więc poczekaliśmy, aż droga się oczyści, zanim ruszyliśmy – chociaż jechaliśmy prosto i inne samochody prawie na pewno by nas puściły, chociaż mogły skręcić przed nami. Niedługo po przejechaniu skrzyżowania natknęliśmy się na samochód, który został zatrzymany z włączonymi kierunkowskazami. Optimus Ride programuje swoje pojazdy, aby nigdy nie przekraczały podwójnej żółtej linii, więc musieliśmy poczekać, aż samochód zjedzie na pobocze, zanim będziemy mogli kontynuować. W pewnym momencie pomyślałem jednak, że pojazd powinien zachować większą powściągliwość. Na skrzyżowaniu szedł przed nami mężczyzna, gdy w końcu mieliśmy ruszyć do przodu. Pojazd przesunął się o stopę, po czym zatrzymał się. Pieszy wciąż miał dużo miejsca, ale rzucił nam brudne spojrzenie. Ogólnie jednak pojazd jechał tak, jak chcesz: zachowując bezpieczną odległość od innych samochodów, zatrzymując się na znakach stopu i zwalniając automatycznie, gdy przekroczył tory kolejowe lub zjechał z rampy. Ludzie podejmują o wiele większe ryzyko, niż nam się wydaje, mówi inżynier systemowy i kierowca testowy John Sgueglia, SM ’15. Moglibyśmy zakodować ten sposób myślenia w naszych pojazdach, ale czy jako pasażer naprawdę tego chcesz? |
„Kultura” odnosi się do sposobu, w jaki ludzie jeżdżą, ale także do sposobu, w jaki tworzone jest środowisko, mówi Karaman. Zrozumienie, jak ludzie faktycznie zachowują się w takich środowiskach, ma kluczowe znaczenie dla zdolności do prowadzenia w pełni autonomicznej jazdy w 100% przypadków pewnego dnia.
Optimus Ride wykorzystuje uczenie maszynowe do łączenia i analizowania danych z różnych typów czujników, co jest podejściem znanym jako fuzja czujników. Ta zdolność do szybkiej i efektywnej integracji danych z wielu czujników ma kluczowe znaczenie: dane są wprowadzane do oprogramowania Optimus Ride, które tworzy mapę, która pokazuje zarówno postępy samochodu w czasie rzeczywistym wzdłuż zaplanowanej trasy, jak i wszelkie przeszkody na tej ścieżce. Inne pojazdy są wyświetlane na zielono, a piesi na pomarańczowo, ale Optimus Ride nie przywiązuje większej wagi do żadnego konkretnego rodzaju przeszkody; w końcu celem jest uniknięcie uderzenia każdy z nich.
Sprawiedliwa mobilność
Niektórzy badacze uważają, że pojazdy autonomiczne zwiększą natężenie ruchu w miastach, czyniąc jazdę tak łatwą i wygodną, że ludzie będą przedkładać samochody nad transport publiczny. Chin mówi, że nie sądzi, aby Optimus Ride to zrobił, ponieważ obsługuje wspólne pojazdy elektryczne i jest przeznaczony do transportu ludzi z domu lub pracy do najbliższych przystanków autobusowych, metra i pociągów. Chcemy uzupełnić tranzyt masowy – mówi. Jeśli odpowiednio wprowadzimy te systemy, zwiększy to liczbę pasażerów, co pozwoli im zainwestować w lepszą sygnalizację, więcej pociągów, większe stacje i tak dalej.
Chin mówi, że ogólny etos MIT dotyczący traktowania technologii jako siły dobra pomógł ukształtować te cele. „Jest taki pomysł, że jeśli opracujemy naprawdę świetną technologię do samodzielnego prowadzenia pojazdu, przyniesie ona korzyści ludziom, którzy nie mają dobrego dostępu do transportu, czy to dlatego, że są trudnieni ekonomicznie, dyskryminowani, niewidomi lub głusi” – mówi. Zajęliśmy stanowisko, że robienie tych rzeczy jest ważne.
Aby zapewnić osobom niepełnosprawnym możliwość korzystania z jego pojazdów, Optimus Ride przeprowadził badania użytkowników w Szkole dla Niewidomych Perkins i umożliwił łatwe dostosowywanie interfejsu użytkownika. Startup planuje też wkrótce poszerzyć dostęp do większej liczby osób. Jej wahadłowce w South Weymouth przewożą tylko mieszkańców osiedla Union Point, którzy rezerwują przejazdy za pomocą specjalnej aplikacji mobilnej. Ale inne planowane społeczności planują świadczyć usługi przejazdów odwiedzającym – takim jak potencjalni najemcy – za darmo. Po prostu przyszedłbyś do społeczności i pojazdy byłyby ustawione w szeregu, mówi Chin. Otworzysz drzwi i wejdziesz, a powie ci kilka miejsc, do których możesz się udać. Klienci oczekują również, że będą wykorzystywać pojazdy do innych usług, takich jak dostarczanie żywności i paczek oraz odbiór śmieci.
Ta wizja niedrogich, sprawiedliwych, inteligentnych pojazdów na żądanie może wydawać się fantazyjna, ale nie Kris Carter, który pomaga kierować Biurem Burmistrza ds. Nowych Mechaników Miejskich w Bostonie. Jego agencja nadzoruje miejskie testy pojazdów autonomicznych i rozpoczęła współpracę z Optimus Ride w 2017 roku. Uważamy, że samochody bez kierowcy mogą uczynić nasze ulice bezpieczniejszymi i dać mieszkańcom, którzy nie mają dobrego dostępu do transportu, lepsze opcje, mówi. Jesteśmy podekscytowani technologią, którą rozwijają.
Co daje Carterowi zaufanie do Optimus Ride? Częściowo ma korzenie MIT. To naprawdę fajna mieszanka ludzi, którzy rozumieją środowisko miejskie, a także technologię i sposób prowadzenia biznesu – mówi. Mogą mówić tym samym językiem co miasta.