מישיגן מתכננת כביש מהיר חכם רובוקר/ADAS בכביש I-94; עדיף כביש מהיר מטומטם

A הודעה אחרונה ממדינת מישיגן וה-Cavnue קונסורציום (מבוטא "cavenue") מתאר כיצד הוא גייס 130 מיליון דולר ויבנה מסדרון מיוחד על I-95 בין דטרויט לאן ארבור עבור "CAVs" או כלי רכב אוטונומיים מחוברים. התוכנית היא לפתח תכונות של "כביש מקושר", "הוספת הכביש לחוויית הנהיגה המחוברת". זה נוגד את נתיב הפיתוח של רוב, אם לא כל מפתחי המכוניות המובילות בנהיגה עצמית, המעדיפים את גישת ה"רכב החכם" המבוזר על פני גישת ה"כביש החכם" המרוכז והמבוסס יותר על תשתיות.

מפתחי רובוקאר נקטו בגישת הדרך המטומטמת ממגוון רחב של סיבות. החזק ביותר הוא המעשי - אתה לא יכול לשנות את העולם ואת הכביש, אתה יכול רק לשנות את הרכב שלך, אז אתה צריך לנסוע בכביש שניתן לך. אפילו הגדולים מבין המפתחים, כמו Waymo/Google
GOOG
, אין להם כוח להתאים את העולם לצרכיהם. במקום זאת, הם נקטו בגישה של "תשתית וירטואלית", כמו מפות, כדי לתת להם להתמודד עם הכבישים כפי שהם, וזה עבד היטב - אם כי כמה שחקנים, כמו טסלה
TSLA
, לא אוהבים אפילו שיש מפות ורוצים שהרכב ייסע בכל כביש שהוא נתקל בו כמעט לחלוטין במה שהוא רואה, כפי שהם מדמיינים שאדם עושה.

כתבתי בעבר על לקחי האינטרנט, וכיצד הם מטיפים לרעיון של תשתית מטופשת ומכשירים חכמים, ובכך לרעיון של מכוניות חכמות בכבישים מטופשים. האינטרנט השתלט על העולם על ידי ביצוע העיקרון של "חדשנות בקצוות, לא ברשת" והביא ליותר שינוי וחדשנות מכל דבר אחר בהיסטוריה. קשה מאוד לאנשים שבאים מתוך חשיבה של תשתית לקבל את העיקרון הזה. אם מה שאתה יודע זה תשתית, אתה חושב שהפתרון טמון בתשתיות.

כשזה מגיע לדברים כמו כבישים, קצב החדשנות והפריסה איטיים אפילו יותר ממה שהיה בתשתית הרשת. האינטרנט קידם גישה "שכבתית" שאפשרה לחדשנות להתבצע במהירויות שונות. בעוד האפליקציות בטלפון שלך חידשו בטירוף, הכבלים הפיזיים השתנו באופן עצמאי - ובהרבה יותר לאט - מנחושת לסיבים, מ-2G ל-5G אלחוטי, מ-wifi ל-wifi 6. הרמות הנמוכות מנסות להיות מטומטמות כמו שהן. יכול, וכל אינטראקציה בין השכבות, המכונה "הפרת שכבה" מומלצת מאוד ובדרך כלל מצחיקה דברים.

התקנת כבישים ומסילות פיזיים היא תהליך איטי מאוד. התכנון לוקח שנים, ההקצאה לוקחת שנים וגם הבנייה הפיזית לוקחת שנים. הסולמות הכוללים נמדדים לעתים קרובות בעשרות שנים. זה יכול להיות מהיר יותר עבור דברים שממוקמים בצדי הכבישים, אבל הקצב הוא עדיין בשנים. זו בעיה כשאתה חי בעולם הנע במהירות של המחשב, כפי שעושה המכונית כעת.

האינטואיציות שלנו יכולות להטעות אותנו. אפשר לדמיין אפליקציה שתשתית חכמה נראית לה כפתרון מצוין או אפילו הפתרון היחיד. הבעיה היא ששנים מאוחר יותר, כאשר הוא ייפרס, סביר מאוד שהוא כבר מיושן. המכוניות החכמות יתעצבנו על אזורי הבנייה שיתקינו משהו שהם הפסיקו להזדקק לו מזמן.

הטלפון הוא הדוגמה המובהקת ביותר לכך, מכיוון שאנשים מחליפים טלפונים כל 1-2 שנים. כמעט בלתי אפשרי שהטלפון לא ינצח בסופו של דבר, גם אם זה נראה מגוחך היום. מכוניות מחזיקות מעמד 20 שנה, אבל זה ישתנה עם רובוטקסיס, שיתבלה ממרחק של קילומטרים וייסע פי 3 עד 5 קילומטרים בשנה. הם יעוצבו גם לשדרוגי "שטח" - בעלי טסלה רבים כבר הוחלף המחשב במכוניותיהם במסע של טסלה לנהיגה עצמית. Robotaxis יתוכנן כך שיחליפו רכיבים חשובים שונים בטכנולוגיות החדשות ביותר, שאפילו לא דמיינו כשדמיינו את הרכב לראשונה.

ב-Robocars, שדרוג "שדה" הוא לא באמת שדרוג שטח. כלי רכב אלה יכולים לספק את עצמם למחסני שירות לפי דרישה כדי לקבל את השדרוגים שלהם, בניגוד לכל מוצר חומרה אחר שנפרס בשטח.

אנחנו יכולים לנסות לעשות קצת מזה עם כבישים. אנחנו יכולים לוודא שבכבישים קבורים בהם צינורות ריקים שדרכם ניתן למשוך כבלים עתידיים. אנחנו צריכים לעשות את זה, אבל זה משהו אבוד ורק התקווה להפרת שכבה. במקום זאת, הלקח עבור בוני תשתיות וכבישים הוא לשמור על הכבישים פשוטים - מדרכה חשופה - ולהעביר כמה שיותר דברים לווירטואלי. התשתית צריכה להישאר בתוך השכבה שלה. ניתן לספק ממסרי תקשורת, אבל זה צריך להיעשות באותו אופן שבו אנו בונים רשתות נתונים ניידים - האנשים המחדשים את דורות הנתונים הסלולריים יעבדו בקצב מהיר בהרבה מכל אדם שעובד בתשתית כבישים.

שיעור על כך כבר נראה בתוכנית DSRC. בשנת 1995, הוצבה תוכנית לפרוטוקול רדיו קצר לטווח קצר עבור מכוניות לדבר זו עם זו. זה היה שינוי של פרוטוקולי wifi. 25 שנים מאוחר יותר, זה עדיין לא בשימוש, וכנראה אף פעם לא יהיה, לא יותר ממה שאנשים משתמשים בטלפונים הסלולריים שלהם בני 25. אנשים בעסקי הנתונים הסלולריים יצרו פרוטוקול מתחרה המבוסס על עבודתם בשם C-V2X שנראה כי "ניצחה" בקרב עם DSRC. אפילו C-V2X כבר מנסה הפרת שכבה ועדיין לא נפרס או נעשה בו שימוש.

בשנת 2010, תוך כדי עבודה על Google Chauffeur (הידוע כיום בשם Waymo) נכנסתי לעולם התקשורת הישירה של DSRC ו-V2X (מרכב לרכב/תשתית/וכו'). התברר שעבור צוות המכוניות של גוגל, לא היה שם שום דבר שימושי, ולא סביר שיהיה. כמעט כל צוותי המכוניות המובילים בנהיגה עצמית - אלה שאינם משובצים בחברות רכב - עדיין לא מתכננות לעשות שימוש בטכנולוגיות תקשורת V2X או "כביש חכם". לכל היותר, הם אומרים שהם עשויים להשתמש בהם אם הם יופיעו, אבל הם לא יתכננו לסמוך עליהם, ולא יבססו אף אחת מהתוכניות שלהם על כך שהם יופיעו. זה נכון למרות ששני צוותים - ארגו ומאי מוביליטי - שותפים עם Cavnue בפרויקט שלה. עבורם, זה פרויקט ניסיוני, לא נדבך חשוב בפיתוח.

צוות אחד, באידו
BIDU
, יש מחויבות ל-V2X. הם אפילו עשו ניסויים של מכוניות ללא חיישנים לנהיגה עצמית, רק בהסתמך על חיישנים בצד הדרך. זה בר ביצוע - יש אפילו יתרונות לקבל תצוגות ממקומות מרוחקים בחישה שלך - אבל מייצרת מכונית שיכולה לפעול רק בכביש כל כך מיוחד, ודורשת לסמוך על הדרך והתקשורת שלה עם החיים שלך, מה שרוב השחקנים לא רוצים לעשות.

Baidu רודפת אחרי זה כי למרות שהם מאמינים שהם יכולים לגרום למכונית ללא V2X להיות בטוחה יותר מנהג אנושי, הם חושבים ש-V2X יעזור להם לעבור את שאר הדרך לכמעט אפס תקריות. מוטב שזה יהיה מרחק קטן מכיוון שאתה צריך להיות בטוח מאוד בכל הכבישים, לא רק בכבישים עם V2X

May Mobility חושבת שיהיה מעניין למכוניות להגיד לרמזורים שהן מתקרבות, כך שהאותות יכולים להשתנות מבלי שהמכונית תיסע על חיישן כדי לזהות. ארגו אומר שהם אינם זקוקים ל-V2X לבטיחות, אלא "מעוניינים לבחון כיצד כלי רכב אוטונומיים יכולים לעזור לטכנולוגיית V2X לשפר עוד יותר את זרימת התנועה, ולהפך, האם ניתן לשפר את יכולות המיפוי והחיזוי שלנו על ידי אינטגרציה עם תשתית חכמה".

כיום, מכוניות כבר מתקשרות ומשתפות פעולה, אפילו עם נהגים אנושיים, באמצעות כלים כמו Waze, שם מכוניות מדווחות על תנועותיהן ובני אדם מדווחים על דברים שנצפו בכביש. זוהי גישת "תשתית מטומטמת" שבה החכמים נמצאים בטלפון ובנהג/נוסע, והיא כבר בחוץ ועובדת היטב.

קונפליקט זה הוא גם הקונפליקט בין גישות ריכוזיות ומבוזרות. תוכניות מרכזיות, כמו כביש "אפולו אייר" של באידו יכולות להיות הגיוניות, ואפילו להיראות זולות ומעולות ביום שתעצב אותן, אבל הן מאפשרות נסיעה רק בכביש הזה, ואף צוות מכוניות אינדיבידואלי יכול לחדש בחיישנים שלהם כי הם תלויים ב לגרום לרשות הדרכים ליישם את החדשנות שלהם. התוכנית המבוזרת, עם הכל על הרכב, מאפשרת תחרות וחדשנות בחוץ שזו תמיד הדרך להמר.

דרך קאוונו

ניתן למצוא תיאור של החזון של Cavnue באתר האינטרנט שלהם, כלומר נתיב ייעודי לכלי רכב מחוברים ואוטונומיים. בעוד נתיבים ייעודיים הם גישה גרועה, העיצוב של Cavnue לפחות מחלק את הנתיב בין כל סוגי הרכבים, כל עוד יש להם מספיק טכנולוגיה. מאמצים קודמים למעבר זכות קדימה היו בזבזניים מאוד, שכן רכבי מעבר לא מופיעים בדרך כלל בקצבים טובים יותר מאחת לדקה, בעוד שנתיבי תנועה רגילים פועלים במהירות של 30 כלי רכב לדקה. לא ידוע שיש RoWs שרואים רק רכב אחד כל 5 עד 10 דקות. קווי רכבת (במנהרות או על פני השטח) בדרך כלל עושים במקרה הטוב רכב אחד כל 3 דקות, אך בדרך כלל יש נסיעות של 5, 10 או אפילו 30 דקות. הם מפצים על כך על ידי שימוש בכלי רכב גדולים מאוד אך עדיין מבזבזים את רוב הקיבולת של ה-RoW שלהם. פסי רכבת יכולים לשאת רק רכבות, בעוד שנתיבי מדרכה כמו של Canvue יכולים לשאת כל סוג של רכב (כולל, חשוב, כלי רכב שעדיין לא הומצאו), אבל הם עשויים שלא להתאים להולכי רגל או לרוכבי אופניים.

החזון המתואר הזה הוא מעבר לתוכנית המסדרון I-94 שהוכרזה, הכוללת רק נתיב מנוהל מיוחד הפתוח לכל המכוניות, כולל לא מחוברות, לפי Cavnue. ואכן, ההתמקדות הראשונית שלו תהיה יותר ב-ADA
ADA
רכבי S-Pilot שיוצאים לשוק כעת, ואפשרי נהג כוננות (שנקראים בטעות מערכות "רמה 3") ככל שהם עולים. הם גם מקווים לספק שירותים לנהגי משאיות, אם כי שוב, לא ברור למה רוצים תשתית כלשהי בכביש, ולא בכלי רכב כדי להשיג להם את הנתונים שהם צריכים.

בתמונה המתקדמת יותר למעלה, אנו רואים טנדר שעצר כדי לפרוס רמפה ולעלות על נוסע. רכב זה חוסם את הנתיב, עוצר את האוטובוס ואת כל כלי הרכב האחרים מאחוריו. בעוד שנוסע בכסא גלגלים זקוק לזמן עלייה נוסף, זו לא תוכנית טובה אפילו לעלייה מהירה יותר. אוטובוסים עירוניים שמשתמשים בנתיבים רגילים נוטים לצאת מהתנועה לעלייה למטוס, וכמובן שגם מכוניות פרטיות עושות זאת - גם אם ידוע שרכבי Ubers וקרוז בוגדים בכך. עצירה לא מקוונת, המאפשרת לתנועה להמשיך כשכלי רכב עוצרים כדי להחליף נוסעים, היא תכונה שימושית מאוד, אבל קשה לעשות את זה עם נתיבים מרכזיים שבהם אתה צריך פתאום לעשות נתיבים לעצור כמו גם רציפים להולכי רגל. זה הרבה יותר קל בצידי הכביש (ולכן תחנות אוטובוס בדרך כלל מגיעות לשם) שבהם אתה לוקח מקום הרחק מחניה, אוכל במדרכה או אפילו מבנים אם אתה מעצב מאפס. עם זאת, הבעיה שם היא שתנועה סדירה צריכה לחצות את הנתיב הייעודי כדי להיכנס/לצאת מהכביש.

מפתחי רובוקאר נרתעו מנתיבים ייעודיים ותשתיות מיוחדות לאחר פלירטוט קצר בניסויים של שנות ה-1990. בדרך כלל, או שאתה צריך את הנתיב הייעודי או שלא. אם לא, אין הרבה תמריץ לשלם את עלות הכנתו. אם אתה צריך את זה, יש לך רכב שיכול לנסוע רק במקומות שבניתם תשתית חדשה, וזה מאוד לא מה שמפתחי רובוקאר רוצים לבנות. ברגע שאתה מצפה לבטיחות מהנתיב הייעודי, זה מרמז שאתה פחות בטוח מחוצה לו, וזו גישה מסוכנת. אתה רוצה לנסוע ברוב המקומות וצריך להגיע לבטיחות מספקת ברוב המקומות, לא רק במקומות שבהם יש לך תשתית מיוחדת.

זה מותיר את הנתיב הייעודי כשביל יקר לתועלת צנועה, שהיא אף פעם לא הצעה מצוינת, גם אם לא לקח עשרות שנים לבנות ולהתיישן לפני שהוא מסתיים.

הערך של תקשורת ישירה בין כלי רכב לכלי רכב ותשתיות אחרים מוגזם מאוד, והוא אפשר לטעון שלילי בשל סיבות אבטחת מחשב. כמעט כל האפליקציות מוגשות בצורה טובה יותר באמצעות "מרכב ל-HQ (ענן)" כאשר שרתי ה-HQ מארגנים כל שיתוף פעולה בין כלי רכב. הודות ל-5G של היום, השהיה בתקשורת אל הענן וממנו יכולה להיות מתחת ל-10 מילישניות, ופועלת גם כאשר אין נתיב קו ראייה בין כלי רכב. בעוד ש-V2HQ מרוכזת ככל הנראה בהשוואה לתקשורת ישירה, זהו אחד המקרים הבודדים שבהם הריכוזיות מנצחת מכיוון שהיא פותרת בעיות סביב אמון, יכולת פעולה הדדית, חדשנות וכאמור, אי-קו ראייה. חדשנות בתקשורת ישירה מחייבת שינוי בשתי נקודות הקצה, בעוד שב-V2HQ, רק חברה אחת צריכה לעדכן.

נתיבים ייעודיים וירטואליים

בעוד שאנשים מעולם התשתיות חושבים על נתיבים כעל דברים פיזיים, בעולם התוכנה הם יכולים להיות דברים וירטואליים. החדשות הטובות הן שכבר השגנו את "המכונית המחוברת" לפני שנים רבות, בזכות העובדה שכמעט בכל מכונית על הכביש יש סמארטפון, ולחלק גדול מהם יש איזושהי אפליקציית ניווט שפועלת בזמן שהם נוהגים. . שימוש ב"תשתית" הקיימת, המשתפרת ללא הרף, הנמצאת ברשתות הנתונים הסלולריות והסמארטפונים, בשילוב עם מחשבי רכב המקבלים עדכוני תוכנה שוטפים, מספקים יכולת רבה ללא עלות, והוא גם הולך ומשתפר. נתיב אקספוננציאלי בחינם. שום גישה מותאמת אישית לא יכולה לנצח אותה ליותר מזמן קצר מאוד.

אפשר לערים לנהל את הכבישים שלהן באמצעות השכבה הוירטואלית מבלי ליצור תשתית פיזית חדשה, ללא עלויות מלבד תוכנה ומספר גבולות אקראיים מדי פעם. אתה מסמן נתיבים כמנוהלים, וכדי לנסוע בהם צריך אפליקציה לרכב או לסמארטפון התואמת למערכת. (אפליקציות פופולריות כמו Waze, Apple Maps וכו' פשוט יהפכו להיות תואמות לשרת את המשתמשים שלהם.) משתמשי הנתיבים המנוהלים הווירטואלית יצייתו לאפליקציה שלהם - כפי שהם כבר עושים ברובם - ומי שינסה להשתמש בנתיבים מבלי לעשות זאת נלכד ונתפס על ידי חיישני אכיפה מדי פעם. מנוהל היום (HOT
חַם
נתיבי /carpool) כמעט עושים את זה, אבל הם מתקינים תשתית יקרה באופן מפתיע כדי לדבר עם משדרים במכוניות, כי הם תוכננו בעידן שלפני הסמארטפון. כמו תמיד, כל עיצוב שלא נמצא בסמארטפונים או בתוכנה להורדה מתיישן במהירות, לא משנה כמה הגיוני היה באותו זמן.

קרא / השאיר הערות כאן