211service.com
Vil du ikke være mit nabolags autonome køretøj?
Optimus Ride får biler til at køre sikkert på egen hånd ved at begrænse, hvor de kører. 27. februar 2019
Fotografier af Doug Levy
Hvis du vil se fremtiden for transport, så hop et tog ud af Boston til forstaden South Weymouth. Der, på en parkeringsplads ved siden af stationen, har en flåde på syv biler samlet folk op og kørt dem til et nærliggende boligbyggeri - alt sammen uden at et menneske har lagt en hånd på rattet.
På en nat, et af køretøjerne transporterede en kvinde i 20 til hendes ejerlejlighed omkring en kilometer væk. Efter at kvinden hoppede ind i bilen, der lignede en golfvogn med en lukket krop og døre, brugte hun en touchscreen-tablet til at vælge en rute fra en menu. En softwareoperatør, der sad på det forreste passagersæde, godkendte turen med et tryk på sin bærbare computer, og en testfører på førersædet trykkede på en knap på køretøjets instrumentbræt for at sætte bilen i selvkørende tilstand. Selvom chaufføren var der for en sikkerheds skyld, hvis der skulle ske noget uventet, og nogen skulle tage rattet, planlagde køretøjet ruten og kørte selv.
Teknologien kommer fra Optimus Ride, en Boston-baseret startup med dybe bånd til MIT, der sigter mod at være blandt de første virksomheder til at transportere massemængder af mennesker i førerløse køretøjer. Køretøjet skulle ankomme tomt, hente dig og køre dig et andet sted hen, siger CEO Ryan Chin, SM ’00, SM ’04, PhD ’12. Der bør ikke være nogen operatører om bord; det er vores mål.
Ingen virksomhed nogen steder i verden har endnu formået at levere en fuldstændig førerløs service til et stort antal mennesker. Det inkluderer Waymo, et datterselskab af Alphabet, der udvikler autonome køretøjer, og de selvkørende divisioner af Uber og Lyft. Der er også masser af andre virksomheder i løbet, fra store bilproducenter til elbilproducenten Tesla til startups.
Optimus Ride sigter mod at lyne foran disse konkurrenter ved at målrette mod et mindre marked og en mere specifik type kørsel. I stedet for at forsøge at transportere folk overalt, hvor de måtte ønske at tage hen, begrænser opstarten sine køretøjer til områder med virtuelle grænser, defineret af GPS. Disse kunne omfatte planlagte lokalsamfund – som i South Weymouth – såvel som universitets- eller virksomhedscampusser, feriesteder, havnefronter og områder, der er vært for festivaler eller koncerter.
Tilgangen har gjort det muligt for Optimus Ride at blive en af kun få selvkørende køretøjsvirksomheder, der i øjeblikket genererer indtægter. De forlystelser, det giver i South Weymouth? En ejendomsudvikler betaler opstarten for at tilbyde dem som en bekvemmelighed til beboerne i Union Point, et boligbyggeri i en smart by på det 1.500 hektar store område af en tidligere flådeluftstation. Chin siger, at han forhandler lignende ordninger med mere end et dusin andre kunder, herunder nogle i Asien og Mellemøsten. Hvis alt går som planlagt, kan opstarten bringe selvkørende køretøjer til et massepublikum over hele kloden inden for de næste to år - og måske endda give overskud.
Optimus Ride medstiftere Albert Huang, PhD '10; Sertac Karaman, SM ’09, PhD ’12; Ramiro Almeida; Ryan Chin, SM ’00, SM ’04, PhD ’12; og Jenny Larios Berlin, SM ’15, MBA ’15, på testbanen i virksomhedens hovedkvarter.
MED rødder
Vejen til at lancere en selvkørende startup begyndte på MIT. Alle fem af Optimus Rides medstiftere studerede eller arbejdede på Instituttet, før de etablerede virksomheden i 2015. På det tidspunkt var Chin administrerende direktør for City Science Initiative på Media Lab. Ramiro Almeida, som nu er Optimus Rides strategichef, var gæsteforsker i det samme projekt. Sertac Karaman, SM ’09, PhD ’12, var assisterende professor i luftfart og astronautik; i dag er han lektor udover at fungere som Optimus Rides præsident og chefforsker. Chief marketing and operation officer Jenny Larios Berlin, SM ’15, MBA ’15, havde netop opnået en master i byplanlægning og en MBA fra Sloan. Og Albert Huang, PhD '10, nu Optimus Rides teknologichef, arbejdede for Googles forsknings- og udviklingsorganisation efter at have opnået en doktorgrad i elektroteknik og datalogi.
Alle fem havde erfaring med enten at designe selvkørende køretøjer eller implementere transportsystemer, så de var opmærksomme på fremskridt inden for selvkørende teknologi. Karaman og Huang havde hjulpet med at bygge den førerløse bil, som MIT deltog i i 2007 Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) Urban Challenge, den første seriøse konkurrence, der involverede autonome køretøjer i et bymiljø. (Deres hold var et af blot seks, der afsluttede løbet.) Chin havde designet et delt elektrisk køretøj med robotfunktioner som en del af Media Labs CityCar-projekt. Larios Berlin arbejdede hos delebilsfirmaet Zipcar, hvor hun introducerede tjenesten på flere universitetscampusser. Almeida havde været med til at lede udviklingen af den første metrolinje i Quito, Ecuador, som rådgiver for byen.
Almeida, som også havde grundlagt den spanske version af Wired og flere startups, hjalp med at bringe alle sammen. Teknologien var moden nok, og markedet var lige ved at komme i gang, siger han. Jeg troede, at der var en meget vigtig mulighed for, at vi rent faktisk kunne skabe en virksomhed. Det tog dem ikke lang tid at finde på et navn - en hyldest til karakteren Optimus Prime fra Transformers-serien. Vi tænkte på sansende teknologier, og det udviklede sig til at tale om Transformers, fordi det var den første historie skabt omkring sansende teknologier, som blev en global succes, siger Almeida. Chin siger, at gruppens generelle fascination af heroiske robotter også spillede en rolle.
Det var mere udfordrende at skaffe finansiering. I stedet for at sigte efter fuld automatisering, eller hvad bilindustrien kalder niveau 5-autonomi – som ville gøre det muligt for en førerløs bil at køre overalt, hvor en menneskelig chauffør kunne – ønskede medstifterne at skabe niveau 4-biler, som kun kan køre i områder, der er geofenceret af GPS. De troede, at den tilgang ville give dem mulighed for at udvikle og implementere autonom teknologi mere sikkert, hurtigt og omkostningseffektivt end konkurrenterne, fordi kørslen ville være mindre kompliceret.
Venturekapitalister var ikke altid enige. Da vi startede, talte andre virksomheder om at udvikle [selvkørende] teknologi, der ikke havde nogen begrænsninger, som ville være i stand til at gøre alt, hvad folk bad dem om, siger Almeida. Mange investorer kiggede på os og sagde: 'Gunner, I kommer ikke til at klare det'.
Medstifterne holdt ud og har indtil videre rejst 23,25 millioner dollars i to finansieringsrunder. Dets nuværende investorer ser virksomhedens snævre fokus som en styrke. Private campusser har mindre trafik, fodgængere og forhindringer, siger Sanjay Aggarwal '95, MBA '03, en partner hos venturekapitalfirmaet F-Prime, som investerede i Optimus Ride i 2017. Det er i sagens natur nemmere at implementere denne type teknologi der .
Chin siger, at MIT Center for Real Estate også hjalp med finansiering ved at introducere ham til udviklere, der blev til kunder. Optimus Ride beskæftiger nu næsten 100 personer – omkring en tredjedel af dem har ph.d.er, og næsten halvdelen er MIT-alumner – og sigter mod at ansætte mindst 100 flere ingeniører i 2019. Vi ved allerede, hvordan man kører autonomt på vores websteder, siger Chin. Nu lærer vi at skalere, at komme fra nogle få steder til et par hundrede og til titusindvis af køretøjer.
Optimus Ride udstyrer sine køretøjer med laser- og kamerasensorer (vist her) samt accelerometre, gyroskoper, kilometertællere og GPS-enheder.
Sensor fusion
Før Optimus Ride sætter et køretøj på vejen, eftermonterer det det med sensorer og indlæser det med software. Opstarten udvikler al den software, køretøjet har brug for, men stort set ingen af hardwaren. Det køber i øjeblikket sine køretøjer, som er elektriske og har plads til enten fire eller seks personer ad gangen, fra et firma kaldet Polaris Industries. (Kendt som nabolags elektriske køretøjer, i Massachusetts er de officielt klassificeret som lavhastighedskøretøjer og kan kun køre op til 25 miles i timen.) I Optimus Rides hovedkvarter - en ombygget lagerplads på Bostons industrielle havnefront - monterer teknikere bilerne. med computer-vision-kameraer, GPS-enheder, accelerometre, gyroskoper, lidarer og kilometertællere, der måler rotationen af baghjulene. Data fra disse sensorer strømmer til en GPU-processor, som beregner, hvad bilen skal gøre, og sender instruktioner til et kontrolpanel, der håndterer styring, acceleration og bremsning. (Virksomheden begynder også at arbejde med en anden bilproducent for at integrere denne hardware direkte i produktionslinjer.)
Maskinlæringsanalyse af de data, som sensorer, lasere og kameraer indsamler, producerer et kort over bilens fremskridt i realtid - og eventuelle forhindringer - langs dens rute.
Efter softwaren er installeret, tester Optimus Ride bilen på en bane, der er sat op i et 10.000 kvadratmeter stort køreområde inde i dets anlæg. En person, der sidder på passagersædet, dirigerer køretøjet via en bærbar computer. For at kontrollere, at de forskellige systemer, såsom bremserne, fungerer korrekt, kører systemer og testingeniører typisk køretøjet inden for linjer markeret på betongulvet med farvet tape og stopper ved et lyskryds - udlånt fra City of Boston - og et fodgængerfelt installeret på banen. Når først køretøjet mestrer disse manøvrer, bevæger det sig udenfor til gaderne i Seaport-kvarteret, så operatører kan se, hvordan det reagerer i mere komplekse situationer.
Når Optimus Ride først installerer køretøjer på et bestemt sted, kører ingeniører og testchauffører et par af dem rundt manuelt i flere dage for at fange oplysninger om omgivelserne. De resulterende data bruges til at skabe kort, der indeholder kontekstuelle oplysninger om vognbanemarkører, gadeskilte og vartegn.
Køretøjer, der senere er installeret på det pågældende sted, kan bruge det basiskort til at navigere. De hjælper også med at holde det opdateret. Vi fanger altid data, så hvert køretøj, der kører på den samme vej, giver os flere oplysninger, som vi kan bruge til at forbedre masterkortet, siger Chin.
Fokus på små, geofencerede områder gør det også muligt for Optimus Ride at lære, hvad Karaman, chefforskeren, kalder kulturen med at køre et bestemt sted. For at kunne operere på South Weymouth-stationen måtte startup'et lære sin software og systemer at navigere i mængder af pendlere, der trængte for at komme hjem. I Union Point skulle den træne dem til at genkende og derefter ignorere høje, tynde stænger, som udvikleren satte på siderne af vejen for at styre sneplove. I havnen skal køretøjerne navigere på brede veje, der ikke er godt afmærkede, manøvrere rundt om T's Silver Line-busser, tæt trafik omkring Design Center, kommercielle lastbiler og måger. Og selvom chauffører på Union Point har en tendens til at være velopdragne, er Seaport et godt teststed, fordi det bare er sindssygt, siger John Sgueglia, SM '15, der overvåger køretøjssystemer og tester for Optimus Ride.
Tager på en Optimus-tur | Når Optimus Ride tester sine køretøjer på offentlig vej, ønsker den aldrig at forårsage en ulykke eller være skyld i noget. Så den programmerer bilerne til at være ekstra forsigtige. Den forsigtighed gennemsyrede det meste af den tur, jeg tog i et af startup'ens køretøjer i Bostons Raymond L. Flynn Marine Park. Industriområdet er fyldt med fodgængere, bybusser, kommercielle lastbiler og lejlighedsvis kanin eller måge, så det meste af tiden satte jeg pris på den risikovillige adfærd. Men da vi stoppede i et vejkryds langt længere end en menneskelig chauffør ville have ventet, blev jeg en smule rastløs. Problemet: den modkørende trafik havde forkørselsret, og køretøjet vidste det, fordi Optimus Ride koder færdselsregler i sin software. Så vi ventede, indtil vejen var fri, før vi bevægede os – selvom vi kørte ligeud, og de andre biler næsten helt sikkert ville have sluppet os, utålmodige, selvom de kunne have været til at dreje foran os. Kort efter at vi nåede gennem krydset, stødte vi på en bil, der blev stoppet med blinklysene på. Optimus Ride programmerer sine køretøjer til aldrig at krydse en dobbelt gul linje, så vi var nødt til at vente, indtil bilen flyttede til siden af vejen, før vi kunne fortsætte. På et tidspunkt troede jeg, at køretøjet skulle have udvist mere tilbageholdenhed. Tilbage i krydset gik en mand foran os, lige da vi endelig skulle til at bevæge os fremad. Køretøjet rykkede omkring en fod og stoppede derefter selv. Fodgængeren havde stadig masser af plads, men han gav os et beskidt blik. Generelt kørte køretøjet dog, som du ville have det til: at holde sikker afstand fra andre biler, stoppe ved stopskilte og bremse automatisk, når det krydsede jernbanespor eller kørte ned ad en rampe. Mennesker tager langt mere risiko ved at køre, end vi tror, vi gør, siger systemingeniør og testkører John Sgueglia, SM '15. Vi kunne indkode den tankegang i vores køretøjer, men vil du som passager virkelig have os til det? |
’Kultur’ refererer til den måde, folk kører på, men også den måde, miljøet er indrettet på, siger Karaman. At forstå, hvordan folk faktisk opfører sig i disse miljøer, er afgørende for at kunne køre helt autonomt 100 % af tiden en dag.
Optimus Ride bruger maskinlæring til at kombinere og analysere data fra forskellige typer sensorer, en tilgang kendt som sensorfusion. Den evne til hurtigt og effektivt at integrere data fra flere sensorer er kritisk: dataene føres ind i Optimus Rides software, som producerer et kort, der viser både bilens fremskridt i realtid langs dens planlagte rute og eventuelle forhindringer langs den vej. Andre køretøjer dukker op i grønt, og fodgængere dukker op i orange, men Optimus Ride vægter ikke nogen bestemt type forhindring mere; målet er jo at undgå at ramme nogen af dem.
Retfærdig mobilitet
Nogle forskere mener, at autonome køretøjer vil forværre bytrafikken ved at gøre kørsel så let og bekvem, at folk foretrækker biler frem for offentlig transport. Chin siger, at han ikke tror, at Optimus Ride vil gøre det, fordi det driver delte elektriske køretøjer og er designet til at transportere folk hjemmefra eller arbejde til de nærmeste bus-, metro- og togstop. Vi vil gerne supplere massetransport, siger han. Hvis vi fodrer ind i disse systemer på passende vis, vil det øge passagertallet, hvilket vil give dem mulighed for at investere i bedre signalering, flere tog, større stationer og så videre.
Chin siger, at MIT's generelle etos om at betragte teknologi som en kraft for det gode hjalp med at forme disse mål. Der er en idé om, at hvis vi udvikler rigtig god selvkørende teknologi, vil det gavne folk, der ikke har god adgang til transport, hvad enten det er fordi de er økonomisk udfordret, diskrimineret eller blinde eller døve, siger han. Vi har taget den holdning, at det er vigtigt at gøre de ting.
For at sikre, at mennesker med handicap kan bruge deres køretøjer, udførte Optimus Ride brugerundersøgelser på Perkins School for the Blind og gjorde dets brugergrænseflade let at tilpasse. Opstarten planlægger også snart at udvide adgangen til flere mennesker. Dens shuttles i South Weymouth transporterer kun beboere i Union Point-udviklingen, som bestiller ture ved hjælp af en speciel mobilapp. Men andre planlagte lokalsamfund planlægger at levere kørselstjenesten til besøgende - såsom potentielle lejere - gratis. Du ville bare komme til et samfund, og køretøjer ville blive stillet op, siger Chin. Du ville åbne døren og komme ind, og det ville fortælle dig en masse steder, du kunne gå hen. Kunder forventer også at bruge køretøjerne til andre tjenester, såsom mad og pakkelevering og afhentning af skrald.
Denne vision om overkommelige, retfærdige, intelligente køretøjer på efterspørgsel kan virke fantasifuld, men ikke for Kris Carter, som hjælper med at lede borgmesterkontoret for New Urban Mechanics i Boston. Hans agentur fører tilsyn med byens test af autonome køretøjer og begyndte at arbejde med Optimus Ride i 2017. Vi tror, at førerløse biler kan gøre vores gader mere sikre og give beboere, der ikke har god transitadgang, nogle bedre muligheder, siger han. Vi er begejstrede for den teknologi, de udvikler.
Hvad giver Carter tillid til Optimus Ride? Dens MIT rødder, delvist. De har en rigtig fin blanding af mennesker, der forstår bymiljøer, samt teknologi og hvordan man driver en virksomhed, siger han. De kan tale samme sprog som byer.