Michigan planuje specjalną inteligentną autostradę Robocar/ADAS na I-94; Głupia autostrada jest lepsza

A niedawne ogłoszenie ze stanu Michigan i Cavnue Konsorcjum (wymawiane „cavenue”) opisuje, w jaki sposób zebrało 130 milionów dolarów i zbuduje specjalny korytarz na I-95 między Detroit i Ann Arbor dla „CAV” lub połączonych pojazdów autonomicznych. Plan polega na opracowaniu funkcji „połączonych dróg”, „dodaniu jezdni do połączonych wrażeń z jazdy”. Jest to sprzeczne ze ścieżką rozwoju obraną przez większość, jeśli nie wszystkich wiodących twórców samochodów samojezdnych, którzy preferują zdecentralizowane podejście „inteligentnego pojazdu” zamiast bardziej scentralizowanego i opartego na infrastrukturze podejścia „inteligentnej drogi”.

Twórcy Robocar przyjęli głupie podejście z wielu różnych powodów. Najsilniejsza jest praktyczna — nie możesz zmienić świata i drogi, możesz tylko zmienić swój pojazd, więc musisz jechać drogą, którą masz podaną. Nawet najwięksi deweloperzy, jak Waymo/Google
GOOG
, nie mają siły dostosowywać świata do swoich potrzeb. Zamiast tego przyjęli podejście oparte na „wirtualnej infrastrukturze”, takiej jak mapy, aby pozwolić im radzić sobie z drogami takimi, jakie są, i to zadziałało dobrze – chociaż niektórzy gracze, tacy jak Tesla
TSLA
, nie lubią nawet map i chcą, aby pojazd poruszał się po każdej napotkanej drodze prawie wyłącznie na podstawie tego, co widzi, tak jak wyobrażają sobie człowieka.

Wcześniej pisałem o lekcjach płynących z internetu i o tym, jak głoszą ideę głupiej infrastruktury i inteligentnych urządzeń, a tym samym ideę inteligentne samochody na głupich drogach. Internet zawładnął światem, kierując się zasadą „innowacji na brzegach, a nie w sieci” i spowodował więcej zmian i innowacji niż cokolwiek innego w historii. Ludziom, którzy wywodzą się z nastawienia infrastrukturalnego, bardzo trudno jest zaakceptować tę zasadę. Jeśli wiesz, że to infrastruktura, myślisz, że rozwiązanie leży w infrastrukturze.

Jeśli chodzi o drogi, tempo innowacji i wdrażania jest jeszcze wolniejsze niż w przypadku infrastruktury sieciowej. Internet promował podejście „warstwowe”, które umożliwiało wprowadzanie innowacji z różnymi prędkościami. Podczas gdy aplikacje w telefonie rozwijały się jak szalone, fizyczne kable zmieniały się niezależnie — i znacznie wolniej — z miedzianych na światłowodowe, z bezprzewodowych 2G na 5G, z Wi-Fi na Wi-Fi 6. Niższe poziomy starają się być równie głupie, jak są może, a jakakolwiek interakcja między warstwami, znana jako „naruszenie warstwy”, jest zdecydowanie odradzana i zwykle psuje sytuację.

Instalowanie fizycznych dróg i szyn to bardzo powolny proces. Planowanie trwa latami, przywłaszczanie trwa latami, a fizyczna konstrukcja również trwa latami. Ogólne skale są często mierzone w dziesięcioleciach. Może być szybciej w przypadku rzeczy, które są umieszczone na poboczu dróg, ale tempo jest wciąż w latach. To problem, gdy żyjesz w szybko zmieniającym się świecie komputerów, tak jak teraz ma to miejsce w przypadku samochodów.

Nasza intuicja może nas oszukać. Można sobie wyobrazić aplikację, dla której inteligentna infrastruktura wydaje się świetnym rozwiązaniem lub wręcz jedynym rozwiązaniem. Problem polega na tym, że wiele lat później, kiedy zostanie wdrożony, najprawdopodobniej będzie już przestarzały. Inteligentne samochody będą zirytowane, że w strefach budowy instaluje się coś, czego już dawno przestały być potrzebne.

Telefon jest tego najlepszym przykładem, ponieważ ludzie wymieniają telefony co 1-2 lata. Jest prawie niemożliwe, aby telefon ostatecznie nie wygrał, nawet jeśli dziś wydaje się to śmieszne. Samochody wytrzymują 20 lat, ale to się zmieni wraz z robotaxis, który będzie zużywał się na kilometr i pokonywał od 3 do 5 razy więcej mil w ciągu roku. Zostaną również zaprojektowane do modernizacji „w terenie” — wielu właścicieli Tesli wymieniło już komputer w swoich samochodach w dążeniu Tesli do samodzielnej jazdy. Robotaxis zostanie zaprojektowany tak, aby zastąpić różne ważne komponenty najnowszymi nowymi technologiami, których nawet nie wyobrażano sobie, kiedy pojazd był po raz pierwszy wyobrażany.

W robocarach ulepszenie „w terenie” tak naprawdę nie jest ulepszeniem w terenie. Pojazdy te mogą same dostarczać się do magazynów serwisowych na żądanie w celu uzyskania ich ulepszeń, w przeciwieństwie do innych produktów sprzętowych wdrażanych w terenie.

Możemy spróbować zrobić to trochę z drogami. Możemy upewnić się, że drogi mają zakopane puste kanały, przez które będzie można przeciągać przyszłe kable. Powinniśmy to zrobić, ale jest to trochę przegrana sprawa i tylko nadzieja na naruszenie warstwy. Zamiast tego lekcją dla budowniczych infrastruktury i dróg jest utrzymanie prostych dróg — gołej nawierzchni — i przeniesienie jak największej liczby rzeczy do świata wirtualnego. Infrastruktura musi pozostać w swojej warstwie. Można zapewnić przekaźniki komunikacyjne, ale należy to zrobić w ten sam sposób, w jaki budujemy mobilne sieci danych — ludzie wprowadzający innowacje w generacjach mobilnej transmisji danych będą pracować w znacznie szybszym tempie niż ktokolwiek zajmujący się infrastrukturą drogową.

Lekcja na ten temat jest już widoczna w planie DSRC. W 1995 roku opracowano plan protokołu radiowego krótkiego zasięgu, który umożliwiałby komunikację między samochodami. Była to modyfikacja protokołów Wi-Fi. 25 lat później nadal nie jest używany i prawdopodobnie nigdy nie będzie, podobnie jak ludzie nie używają swoich 25-letnich telefonów komórkowych. Ludzie z branży mobilnej transmisji danych stworzyli konkurencyjny protokół oparty na ich pracy o nazwie C-V2X, który wydaje się „wygrać” bitwę z DSRC. Nawet C-V2X już próbuje naruszyć warstwę i nadal nie jest wdrażany ani używany.

W 2010 roku pracując nad Google Chauffeur (obecnie znanym jako Waymo) wszedłem w świat bezpośredniej komunikacji DSRC i V2X (pojazd do pojazdów/infrastruktura/etc). Okazało się, że dla zespołu samochodowego Google nie było tam nic przydatnego i prawdopodobnie nie było. Niemal wszystkie wiodące zespoły samochodów autonomicznych — te, które nie są osadzone w firmach samochodowych — wciąż nie planują wykorzystania komunikacji V2X ani technologii „inteligentnej drogi”. Co najwyżej mówią, że mogą ich użyć, jeśli się pojawią, ale nie planują polegać na nich i nie opierają żadnych swoich planów na ich pojawieniu się. To prawda, mimo że dwa zespoły — Argo i May Mobility — są partnerami Cavnue w jego projekcie. Dla nich to projekt eksperymentalny, a nie ważny filar rozwoju.

Jedna drużyna, Baidu
BIDU
, jest zaangażowany w V2X. Przeprowadzili nawet eksperymenty polegające na samodzielnym prowadzeniu samochodów bez czujników, polegając jedynie na czujnikach drogowych. Jest to wykonalne — uzyskiwanie widoków z odległych lokalizacji ma nawet zalety w wyczuwaniu — ale sprawia, że ​​samochód może poruszać się tylko po tak specjalnej drodze i wymaga zaufania do drogi i komunikacji z nią z twoim życiem, czego większość graczy nie chce do zrobienia.

Baidu dąży do tego, ponieważ chociaż wierzą, że mogą sprawić, że samochód bez V2X będzie bezpieczniejszy niż kierowca-człowiek, sądzą, że V2X pomoże im przejść resztę drogi do niemal zerowej liczby incydentów. Lepiej, żeby to była niewielka odległość, ponieważ musisz być bardzo bezpieczny na wszystkich drogach, nie tylko na drogach z V2X

May Mobility uważa, że ​​dla samochodów interesujące będzie sygnalizowanie zbliżającej się sygnalizacji świetlnej, aby sygnały mogły się zmieniać bez potrzeby przejeżdżania przez czujnik w celu wykrycia. Argo mówi, że nie potrzebują V2X dla bezpieczeństwa, ale „są zainteresowani zbadaniem, w jaki sposób pojazdy autonomiczne mogą pomóc technologii V2X jeszcze bardziej poprawić płynność ruchu i odwrotnie, czy nasze własne możliwości mapowania i przewidywania mogą zostać ulepszone poprzez integrację z inteligentną infrastrukturą”.

Już dziś samochody komunikują się i współpracują, nawet z ludzkimi kierowcami, za pośrednictwem narzędzi takich jak Waze, gdzie samochody zgłaszają swoje ruchy, a ludzie zgłaszają to, co zaobserwowali na drodze. Jest to podejście oparte na „głupiej infrastrukturze”, w którym inteligentny telefon i kierowca/pasażer znajdują się w telefonie, który już jest dostępny i działa dobrze.

Konflikt ten jest również konfliktem między podejściem scentralizowanym i zdecentralizowanym. Scentralizowane plany, takie jak droga „Apollo Air” firmy Baidu, mogą mieć sens, a nawet wydawać się tańsze i lepsze w dniu ich projektowania, ale pozwalają jeździć tylko po tej drodze, a żaden indywidualny zespół samochodowy nie może wprowadzać innowacji w swoich czujnikach, ponieważ są one zależne od skłonienie zarządcy dróg do wdrożenia ich innowacji. Zdecentralizowany plan ze wszystkim w pojeździe pozwala na rywalizację i innowacje na wyjeździe, co zawsze jest sposobem na obstawianie.

Droga Cavnue

Przedstawienie wizji Cavnue można znaleźć na ich stronie internetowej, a mianowicie na dedykowanym pasie dla pojazdów połączonych i autonomicznych. Podczas gdy wydzielone pasy to kiepskie podejście, projekt Cavnue przynajmniej zakłada wspólny pas dla wszystkich typów pojazdów, o ile mają one wystarczającą technologię. Poprzednie starania o pierwszeństwo przejazdu dla tranzytu były bardzo marnotrawne, ponieważ pojazdy tranzytowe zazwyczaj nie pojawiają się z szybkością lepszą niż jedna na minutę, podczas gdy zwykłe pasy ruchu poruszają się z prędkością 30 pojazdów na minutę. Nie jest niczym nieznanym, że RoW widzą tylko jeden pojazd co 5 do 10 minut. Linie kolejowe (w tunelach lub na powierzchni) zwykle kursują co najwyżej jeden pojazd co 3 minuty, ale częściej mają odstępy 5, 10 lub nawet 30 minut. Nadrabiają to, używając bardzo dużych pojazdów, ale nadal marnują większość pojemności swojego RoW. Tory kolejowe mogą przewozić tylko pociągi, podczas gdy pasy chodnikowe, takie jak Canvue, mogą przewozić wszelkiego rodzaju pojazdy (w tym, co ważne, pojazdy jeszcze nie wynalezione), ale mogą nie być odpowiednie dla pieszych lub rowerzystów.

Ta przedstawiona wizja wykracza poza ogłoszony plan korytarza I-94, który obejmuje tylko specjalny zarządzany pas, który jest otwarty dla wszystkich samochodów, w tym niepołączonych, według Cavnue. Rzeczywiście, początkowo skupi się bardziej na ADA
ADA
Pojazdy S-Pilot pojawiające się teraz na rynku i potencjalnie rezerwowy kierowca (błędnie nazywany systemami „poziomu 3”), gdy tylko się pojawią. Mają również nadzieję świadczyć usługi kierowcom ciężarówek, choć znowu nie jest jasne, dlaczego ktoś miałby chcieć jakiejkolwiek infrastruktury na drodze, a nie w pojazdach, aby uzyskać potrzebne dane.

Na powyższym bardziej przyszłościowym obrazie widzimy furgonetkę, która zatrzymała się, aby otworzyć rampę i wejść na pokład pasażera. Ten pojazd blokuje pas, zatrzymując autobus i wszystkie inne pojazdy znajdujące się za nim. Chociaż pasażer na wózku inwalidzkim potrzebuje dodatkowego czasu na wejście na pokład, nie jest to dobry plan nawet w przypadku szybszego wejścia na pokład. Autobusy miejskie, które korzystają ze zwykłych pasów, zwykle wycofują się z ruchu w celu wejścia na pokład i oczywiście robią to również prywatne samochody — nawet jeśli wiadomo, że pojazdy Ubers i Cruise na tym oszukują. Zatrzymywanie w trybie offline, które umożliwia kontynuację ruchu, gdy pojazdy zatrzymują się w celu wymiany pasażerów, jest niezwykle przydatną funkcją, ale jest trudne do wykonania na środkowych pasach, gdzie trzeba nagle utworzyć pasy do zatrzymania, a także perony dla pieszych. Jest to o wiele łatwiejsze po bokach drogi (dlatego zwykle zatrzymują się tam przystanki autobusowe), gdzie zajmujesz miejsce z dala od parkingu, restauracji na chodniku, a nawet budynków, jeśli projektujesz od podstaw. Problem polega jednak na tym, że regularny ruch drogowy musi przejechać przez dedykowany pas, aby wjechać na drogę lub z niej zjechać.

Twórcy Robocar unikali dedykowanych pasów i specjalnej infrastruktury po krótkim flircie w eksperymentach z lat 1990. Ogólnie rzecz biorąc, albo potrzebujesz dedykowanego pasa, albo nie. Jeśli tego nie zrobisz, nie ma zbytniej zachęty do pokrycia kosztów jej wytworzenia. Jeśli tego potrzebujesz, masz pojazd, który może jechać tylko w miejscach, w których zbudowałeś nową infrastrukturę, co bardzo nie jest tym, co chcą zbudować twórcy robocarów. Gdy tylko spodziewasz się bezpieczeństwa na wyznaczonym pasie, oznacza to, że jesteś mniej bezpieczny poza nim, co jest niebezpiecznym podejściem. Chcesz jeździć w większość miejsc i musisz zapewnić odpowiednie bezpieczeństwo w większości miejsc, a nie tylko tam, gdzie masz specjalną infrastrukturę.

Pozostawia to dedykowaną linię jako kosztowną ścieżkę do skromnych korzyści, co nigdy nie jest świetną propozycją, nawet jeśli jej budowa nie zajęła dziesięcioleci i stała się przestarzała, zanim zostanie ukończona.

Wartość bezpośredniej komunikacji między pojazdami a innymi pojazdami i infrastrukturą jest i jest mocno przeceniana zapewne negatywna ze względów bezpieczeństwa komputera. Prawie wszystkie aplikacje są lepiej obsługiwane przy użyciu „vehicle to HQ (Cloud)”, przy czym serwery HQ organizują jakąkolwiek współpracę między pojazdami. Dzięki dzisiejszej technologii 5G opóźnienie w komunikacji do i z chmury może wynosić mniej niż 10 milisekund i działa nawet wtedy, gdy między pojazdami nie ma linii wzroku. Chociaż V2HQ jest prawdopodobnie scentralizowane w porównaniu z komunikacją bezpośrednią, jest to jeden z niewielu przypadków, w których centralizacja wygrywa, ponieważ rozwiązuje problemy związane z zaufaniem, interoperacyjnością, innowacjami i, jak wspomniano, brakiem bezpośredniego wglądu. Innowacje w komunikacji bezpośredniej wymagają zmiany w obu punktach końcowych, podczas gdy w V2HQ tylko jedna firma musi dokonać aktualizacji.

Wirtualne dedykowane pasy

Podczas gdy ludzie ze świata infrastruktury myślą o pasach jako o rzeczach fizycznych, w świecie oprogramowania mogą to być rzeczy wirtualne. Dobrą wiadomością jest to, że już wiele lat temu osiągnęliśmy „połączony samochód” dzięki temu, że prawie każdy samochód na drodze ma w sobie smartfon, a duża część z nich ma uruchomioną podczas jazdy jakąś aplikację nawigacyjną . Wykorzystanie istniejącej, stale ulepszanej „infrastruktury” mobilnej transmisji danych i smartfonów, w połączeniu z komputerami samochodowymi, które otrzymują regularne aktualizacje oprogramowania, zapewnia ogromne możliwości bez żadnych kosztów, a także jest coraz lepsze na ścieżka wykładnicza za darmo. Żadne niestandardowe podejście nie może go pokonać dłużej niż przez bardzo krótki czas.

Miasta mogą zarządzać swoimi drogami za pomocą warstwy wirtualnej bez tworzenia nowej infrastruktury fizycznej, bez żadnych kosztów poza oprogramowaniem i okazjonalnymi kordonami kontrolnymi. Oznaczasz pasy jako zarządzane, a do poruszania się po nich potrzebny jest pojazd lub aplikacja na smartfona kompatybilna z systemem. (Popularne aplikacje, takie jak Waze, Apple Maps itp., po prostu stałyby się kompatybilne, aby służyć swoim użytkownikom.) Użytkownicy wirtualnie zarządzanych pasów przestrzegaliby ich aplikacji — tak jak już w dużej mierze to robią — a ci, którzy próbują korzystać z pasów bez tego, byliby złapany i ukarany mandatem przez okazjonalne czujniki egzekwowania prawa. Dzisiejszy zarządzany (HOT
HOT
/carpool) pasy prawie to robią, ale instalują zaskakująco kosztowną infrastrukturę do komunikacji z transponderami w samochodach, ponieważ zostały zaprojektowane w erze przed smartfonami. Jak zawsze każdy projekt, którego nie ma w smartfonach ani w oprogramowaniu do pobrania, szybko staje się przestarzały, bez względu na to, jak bardzo miał wtedy sens.

Przeczytaj / zostaw komentarze tutaj

Źródło: https://www.forbes.com/sites/bradtempleton/2022/05/23/michigan-plans-special-robocar-smart-highway-on-i-94-a-dumb-highway-is-better/