Michigan planlegger spesiell Robocar/ADAS Smart Highway på I-94; En dum motorvei er bedre

A nylig kunngjøring fra delstaten Michigan og Cavnue konsortium (uttales "cavenue") skisserer hvordan det har samlet inn $130M og vil bygge en spesiell korridor på I-95 mellom Detroit og Ann Arbor for "CAVs" eller Connected Autonomous Vehicles. Planen er å utvikle funksjoner for «koblet vei», «å legge veien til den tilkoblede kjøreopplevelsen». Dette går på tvers av utviklingsveien tatt av de fleste, om ikke alle de ledende selvkjørende bilutviklerne, som foretrekker den desentraliserte "smart kjøretøy"-tilnærmingen fremfor den mer sentraliserte og infrastrukturbaserte "smart vei"-tilnærmingen.

Robocar-utviklere har tatt den dumme veien av en rekke årsaker. Den sterkeste er den praktiske — du kan ikke forandre verden og veien, du kan bare endre kjøretøyet ditt, så du må kjøre på veien du er gitt. Selv de største av utviklerne, som Waymo/Google
GOOG
, har ikke makt til å tilpasse verden til deres behov. I stedet tok de tilnærmingen til "virtuell infrastruktur", som kart, for å la dem håndtere veiene som de er, og dette har fungert bra - selv om noen spillere, som Tesla
TSLA
, misliker selv å ha kart og vil at kjøretøyet skal kjøre på hvilken som helst vei det møter nesten utelukkende på det det ser, slik de forestiller seg et menneske gjør.

Jeg har tidligere skrevet om leksjonene fra internett, og hvordan de forkynner ideen om dum infrastruktur og smarte enheter, og dermed ideen om smarte biler på dumme veier. Internett tok over verden ved å følge prinsippet om "innovasjon på kantene, ikke i nettverket" og resulterte i mer endring og innovasjon enn noe annet i historien. Det er veldig vanskelig for folk som kommer fra en infrastrukturtankegang å akseptere dette prinsippet. Hvis det du vet er infrastruktur, tror du løsningen ligger i infrastruktur.

Når det gjelder ting som veier, er tempoet for innovasjon og utrulling enda langsommere enn det var for nettverksinfrastruktur. Internett fremmet en "lag"-tilnærming som gjorde det mulig å få innovasjon til å skje i forskjellige hastigheter. Mens appene på telefonen din innoverte som gale, endret de fysiske kablene uavhengig – og mye saktere – fra kobber til fiber, fra 2G til 5G trådløst, fra wifi til wifi 6. De lavere nivåene prøver å være like dumme som de kan, og enhver interaksjon mellom lagene, kjent som et "lagbrudd", frarådes sterkt og pleier vanligvis å gjøre ting opp.

Installasjon av fysiske veier og skinner er en veldig langsom prosess. Planleggingen tar år, bevilgningen tar år og den fysiske byggingen tar også år. De overordnede skalaene måles ofte i tiår. Det kan være raskere for ting som er plassert ved siden av veiene, men tempoet er fortsatt i årevis. Det er et problem når du lever i datamaskinens raske verden, slik bilen nå gjør.

Våre intuisjoner kan lure oss. Man kan kanskje forestille seg en applikasjon der smart infrastruktur virker som en flott løsning eller til og med den eneste løsningen. Problemet er at år senere, når det blir distribuert, er det svært sannsynlig at det allerede er foreldet. Smartbilene vil irritere seg over byggesonene som installerer noe de sluttet å trenge for lenge siden.

Telefonen er det tydeligste eksemplet på dette, siden folk bytter ut telefoner hvert 1-2 år. Det er nesten umulig for telefonen å ikke vinne til slutt, selv om det virker latterlig i dag. Biler varer i 20 år, men det vil endre seg med robotaksen, som vil slites milevis og kjøre 3 til 5 ganger så mange mil i løpet av et år. De vil også bli designet for "felt" oppgraderinger - mange Tesla-eiere har allerede fått skiftet datamaskinen i bilene sine i Teslas søken etter selvkjørende. Robotaxis vil bli designet for å ha ulike viktige komponenter erstattet med de siste nye teknologiene som ikke engang var forestilt da kjøretøyet først ble forestilt.

I robocars er en "felt"-oppgradering egentlig ikke en feltoppgradering. Disse kjøretøyene kan levere seg selv til servicedepoter på forespørsel for å få oppgraderingene sine, i motsetning til noe annet maskinvareprodukt som er distribuert i felten.

Vi kan prøve å gjøre litt av det med veier. Vi kan sørge for at veiene har tomme kanaler nedgravd i seg som fremtidige kabler kan trekkes gjennom. Vi burde gjøre dette, men det er noe av en tapt sak og bare håpet om et lagbrudd. I stedet er lærdommen for infrastruktur- og veibyggere å holde veiene enkle – bart fortau – og flytte så mange ting til det virtuelle som mulig. Infrastruktur må holde seg innenfor sitt sjikt. Kommunikasjonsreléer kan tilbys, men dette bør gjøres på samme måte som vi bygger mobile datanettverk - menneskene som innoverer generasjonene med mobildata vil jobbe i et langt raskere tempo enn noen som jobber med veiinfrastruktur.

En leksjon om dette er allerede synlig i DSRC-planen. I 1995 ble det lagt en plan for en kort rekkevidde radioprotokoll for biler å snakke med hverandre. Det var en modifikasjon av wifi-protokoller. 25 år senere er den fortsatt ikke i bruk, og kommer sannsynligvis aldri til å bli, like mye som folk bruker sine 25 år gamle mobiltelefoner. Folk i mobildatabransjen opprettet en konkurrerende protokoll basert på arbeidet deres kalt C-V2X, som ser ut til å ha "vunnet" kampen med DSRC. Selv C-V2X prøver allerede et lagbrudd og er fortsatt ikke distribuert eller brukt.

I 2010, mens jeg jobbet med Google Chauffeur (nå kjent som Waymo), gikk jeg inn i verden av DSRC og V2X (kjøretøy til kjøretøy/infrastruktur/etc.) direkte kommunikasjon. Det viste seg at for Googles bilteam var det ingenting til nytte, og det var det heller ikke sannsynlig. Nesten alle de ledende selvkjørende bilteamene - de som ikke er innebygd i bilselskaper - har fortsatt ingen planer om å bruke V2X-kommunikasjon eller "smart road"-teknologier. På det meste sier de at de kanskje vil bruke dem hvis de dukker opp, men de vil ikke legge noen planer om å stole på dem, og basere ingen av planene deres på at de dukker opp. Dette er sant selv om to team – Argo og May Mobility – er partnere med Cavnue i prosjektet. For dem er det et eksperimentelt prosjekt, ikke en viktig pilar for utvikling.

Ett lag, Baidu
BIDU
, har en forpliktelse til V2X. De har til og med gjort eksperimenter med å ha biler uten sensorer til å kjøre selv, bare avhengig av veikantsensorer. Det er mulig – det er til og med fordeler med å få utsikt fra avsidesliggende steder i sansingen din – men lager en bil som bare kan operere på en så spesiell vei, og krever at du stoler på veien og kommunikasjonen med livet ditt, noe de fleste spillere ikke vil ha å gjøre.

Baidu forfølger dette fordi selv om de tror de kan gjøre en bil uten V2X tryggere enn en menneskelig sjåfør, tror de at V2X vil hjelpe dem å gå resten av veien til nesten null hendelser. Det bør være et lite stykke siden du må være veldig trygg på alle veiene, ikke bare veiene med V2X

May Mobility synes det vil være interessant for biler å fortelle trafikklys at de nærmer seg, slik at signalene kan endres uten at bilen trenger å kjøre over en sensor for å bli oppdaget. Argo sier at de ikke trenger V2X for sikkerhet, men "er interessert i å utforske hvordan autonome kjøretøy kan hjelpe V2X-teknologien med å forbedre trafikkflyten ytterligere, og omvendt, om våre egne kartleggings- og prediktive evner kan forbedres ved integrasjon med smart infrastruktur."

I dag kommuniserer og samarbeider biler allerede, selv med menneskelige sjåfører, gjennom verktøy som Waze, der biler rapporterer bevegelsene sine og mennesker rapporterer ting observert på veien. Dette er en "dum infrastruktur"-tilnærming der smartene er i telefonen og sjåføren/passasjeren, og den er allerede ute og fungerer bra.

Denne konflikten er også konflikten mellom sentraliserte og desentraliserte tilnærminger. Sentraliserte planer, som Baidus "Apollo Air"-vei kan være fornuftige, og til og med virke billigere og overlegne den dagen du designer dem, men de tillater bare kjøring på den veien, og ingen individuelle bilteam kan innovere på sensorene sine fordi de er avhengige av få vegvesenet til å implementere sin innovasjon. Den desentraliserte planen, med alt på kjøretøyet, tillater konkurranse og innovasjon på bortebane som alltid er måten å satse på.

Cavnue-veien

En skildring av Cavnues visjon kan bli funnet på nettstedet deres, nemlig en dedikert bane for tilkoblede og autonome kjøretøy. Mens dedikerte baner er en dårlig tilnærming, har Cavnues design i det minste banen delt mellom alle typer kjøretøy, så lenge de har tilstrekkelig teknologi. Tidligere innsats for transittdedikert forkjørsrett har vært svært bortkastet, da transittkjøretøyer vanligvis ikke vises med hastigheter som er bedre enn ett/minutt, mens vanlige kjørefelt kjører med 30 kjøretøy/minutt. Det er ikke ukjent å ha rader som ser bare ett kjøretøy hvert 5. til 10. minutt. Toglinjer (i tunneler eller på overflaten) gjør vanligvis i beste fall ett kjøretøy hvert 3. minutt, men har oftere fremdrift på 5, 10 eller til og med 30 minutter. De kompenserer for det ved å bruke veldig store kjøretøy, men kaster fortsatt bort det meste av kapasiteten til RoW. Togskinner kan bare bære tog, mens fortaubaner som Canvues kan bære alle typer kjøretøy (inkludert, viktigere, kjøretøy som ennå ikke er oppfunnet), men de er kanskje ikke egnet for fotgjengere eller syklister.

Denne avbildede visjonen er utenfor I-94-korridorplanen som ble annonsert, som bare involverer en spesiell administrert bane som er åpen for alle biler, inkludert ikke-tilkoblede biler, ifølge Cavnue. Faktisk vil det første fokuset være mer på ADA
ADA
S-Pilot-kjøretøyer som kommer på markedet nå, og potensielt beredskapsførere (feilaktig kalt "nivå 3"-systemer) etter hvert som de dukker opp. De håper også å tilby tjenester til lastebilførere, men igjen er det ikke klart hvorfor man vil ha infrastruktur i veien, i stedet for i kjøretøy for å få dem dataene de trenger.

I det mer fremtidsrettede bildet ovenfor ser vi en varebil som har stoppet for å sette ut en rampe og gå ombord på en passasjer. Dette kjøretøyet sperrer kjørefeltet, stopper bussen og alle andre kjøretøy bak den. Mens en rullestolpassasjer trenger ekstra ombordstigningstid, er ikke dette en god plan selv for raskere boarding. Bybusser som bruker vanlige kjørefelt har en tendens til å trekke seg ut av trafikken for ombordstigning, og selvfølgelig gjør privatbiler dette også - selv om Ubers og Cruise-kjøretøyer er kjent for å jukse med det. Frakoblet stopp, som lar trafikken fortsette når kjøretøy stopper for å bytte passasjerer, er en enormt nyttig funksjon, men det er vanskelig å gjøre med sentrale kjørefelt der du plutselig må lage stoppfelt så vel som fotgjengerplattformer. Dette er mye enklere på sidene av veien (det er derfor bussholdeplasser vanligvis går dit) hvor du tar plass unna parkering, fortauservering eller til og med bygninger hvis du designer fra bunnen av. Problemet der er imidlertid at vanlig trafikk må krysse det dedikerte kjørefeltet for å komme inn/ut av veien.

Robocar-utviklere har viket unna dedikerte baner og spesiell infrastruktur etter en kort flørt i 1990-tallseksperimenter. Vanligvis trenger du enten den dedikerte banen eller så trenger du ikke. Hvis du ikke gjør det, er det ikke mye insentiv til å betale kostnadene ved å lage det. Hvis du trenger det, har du et kjøretøy som bare kan gå på steder du har bygget ny infrastruktur, noe som i stor grad ikke er det robocar-utviklere ønsker å bygge. Så snart du forventer sikkerhet fra den dedikerte banen, betyr dette at du er mindre trygg utenfor den, noe som er en farlig tilnærming. Du vil kjøre de fleste steder og du må nå tilstrekkelig sikkerhet de fleste steder, ikke bare steder der du har spesiell infrastruktur.

Dette etterlater den dedikerte banen som en dyr vei til beskjedne fordeler, noe som aldri er et godt forslag, selv om det ikke tok flere tiår å bygge og bli foreldet før det er ferdig.

Verdien av direkte kommunikasjon mellom kjøretøy og andre kjøretøy og infrastruktur er sterkt overvurdert, og er utvilsomt negativt på grunn av datasikkerhetsgrunner. Nesten alle applikasjoner er bedre tjent med "kjøretøy til hovedkvarter (sky)" med hovedkvarterets servere som arrangerer samarbeid mellom kjøretøy. Takket være dagens 5G kan ventetiden på kommunikasjon til og fra skyen være under 10 millisekunder, og fungerer selv når det ikke er en siktlinje mellom kjøretøy. Mens V2HQ uten tvil er sentralisert sammenlignet med direkte kommunikasjon, er dette et av de få tilfellene der sentralisering vinner fordi det løser problemer rundt tillit, interoperabilitet, innovasjon og som nevnt, ikke-linje-of-sight. Innovasjon innen direkte kommunikasjon krever at begge endepunktene endres, mens i V2HQ er det kun ett selskap som må oppdatere.

Virtuelle dedikerte baner

Mens folk fra infrastrukturens verden tenker på baner som fysiske ting, kan de i programvareverdenen være virtuelle ting. Den gode nyheten er at vi allerede oppnådde den "tilkoblede bilen" for mange år siden, i kraft av det faktum at nesten hver bil på veien har en smarttelefon i seg, og en stor del av dem har en slags navigasjonsapp som kjører mens de kjører . Å bruke den eksisterende, stadig forbedrende "infrastrukturen" som finnes i mobildatanettverk og smarttelefoner, kombinert med datamaskiner i bilen som mottar regelmessige programvareoppdateringer, gir mye kapasitet uten kostnad, og det blir også stadig bedre på en eksponentiell bane gratis. Ingen tilpasset tilnærming kan slå den i mer enn en veldig kort tid.

Det er mulig for byer å administrere veiene sine ved å bruke det virtuelle laget uten å lage ny fysisk infrastruktur, uten andre kostnader enn programvare og noen tilfeldige håndhevingsavsperringer. Du merker kjørefelt som administrerte, og for å kjøre i dem trenger man en kjøretøy- eller smarttelefonapp som er kompatibel med systemet. (Populære apper som Waze, Apple Maps osv. vil ganske enkelt bli kompatible for å betjene brukerne deres.) Brukere av de virtuelt administrerte banene vil adlyde appen deres – som de i stor grad allerede gjør – og de som prøver å bruke banene uten å gjøre det fanget og billettbehandlet av sporadiske håndhevelsessensorer. Dagens administrerte (HOT
HOT
/carpool)-baner gjør nesten dette, men de installerer overraskende dyr infrastruktur for å snakke med transpondere i biler fordi de ble designet i før-smarttelefontiden. Som alltid blir ethvert design som ikke er i smarttelefoner eller nedlastbar programvare fort foreldet, uansett hvor fornuftig det var på den tiden.

Les / legg igjen kommentarer her