211service.com
Word jij niet mijn autonoom voertuig in de buurt?
Optimus Ride zorgt ervoor dat auto's veilig zelfstandig kunnen rijden door te beperken waar ze actief zijn. 27 februari 2019
Foto's door Doug Levy
Als je de toekomst van transport wilt zien, spring dan een trein uit Boston naar de buitenwijk South Weymouth. Daar, op een parkeerplaats naast het station, heeft een vloot van zeven auto's mensen opgehaald en naar een nabijgelegen woonwijk gebracht - allemaal zonder dat een mens een hand op het stuur heeft gelegd.
Op een recente nacht bracht een van de voertuigen een vrouw van in de twintig naar haar flat, ongeveer anderhalve kilometer verderop. Nadat de vrouw in de auto was gesprongen, die eruitzag als een golfkar met een gesloten carrosserie en deuren, gebruikte ze een tablet met touchscreen om een route uit een menu te selecteren. Een software-operator die op de passagiersstoel voorin zat, keurde de rit goed met een tik op zijn laptop, en een testrijder op de bestuurdersstoel drukte op een knop op het dashboard van het voertuig om de auto in de zelfrijdende modus te zetten. Hoewel de chauffeur er was voor de veiligheid, voor het geval er iets onverwachts gebeurde en iemand het stuur moest overnemen, plande het voertuig de route en reed zelf.
De technologie is afkomstig van Optimus Ride, een in Boston gevestigde startup met diepe banden met MIT en die tot doel heeft een van de eerste bedrijven te zijn die massale hoeveelheden mensen vervoert in voertuigen zonder bestuurder. Het voertuig moet leeg aankomen, je ophalen en je ergens anders heen brengen, zegt CEO Ryan Chin, SM '00, SM '04, PhD '12. Er mogen geen operators aan boord zijn; dat is ons doel.
Geen enkel bedrijf ter wereld is er tot nu toe in geslaagd om een groot aantal mensen volledig zonder bestuurder te bedienen. Dat omvat Waymo, een dochteronderneming van Alphabet die autonome voertuigen ontwikkelt, en de zelfrijdende divisies van Uber en Lyft. Er zijn ook tal van andere bedrijven in de race, van grote autofabrikanten tot de fabrikant van elektrische auto's Tesla tot startups.
Optimus Ride wil deze concurrenten voorblijven door zich op een kleinere markt en een meer specifiek type rijden te richten. In plaats van te proberen mensen overal heen te brengen waar ze maar willen, beperkt de startup zijn voertuigen tot gebieden met virtuele grenzen, gedefinieerd door GPS. Dit kunnen geplande gemeenschappen zijn, zoals in South Weymouth, maar ook universiteits- of bedrijfscampussen, resorts, waterkanten en gebieden waar festivals of concerten worden gehouden.
Dankzij deze aanpak is Optimus Ride een van de weinige bedrijven in zelfrijdende voertuigen geworden die momenteel inkomsten genereert. Die ritten die het biedt in South Weymouth? Een vastgoedontwikkelaar betaalt de startup om ze als een voorziening aan te bieden aan inwoners van Union Point, een smart-city woningbouwproject op het 1.500 hectare grote terrein van een voormalig marineluchtstation. Chin zegt dat hij soortgelijke regelingen onderhandelt met meer dan een dozijn andere klanten, waaronder enkele in Azië en het Midden-Oosten. Als alles volgens plan verloopt, kan de startup binnen twee jaar zelfrijdende voertuigen naar een groot publiek over de hele wereld brengen - en misschien zelfs winst maken.
Optimus Ride-medeoprichters Albert Huang, PhD '10; Sertac Karaman, SM '09, PhD '12; Ramiro Almeida; Ryan Chin, SM '00, SM '04, PhD '12; en Jenny Larios Berlin, SM ’15, MBA ’15, op de testbaan op het hoofdkantoor van het bedrijf.
MET wortels
De weg naar het lanceren van een zelfrijdende startup begon bij MIT. Alle vijf de medeoprichters van Optimus Ride studeerden of werkten bij het Instituut voordat ze het bedrijf in 2015 oprichtten. Destijds was Chin de algemeen directeur van het City Science Initiative bij het Media Lab. Ramiro Almeida, die nu Chief Strategy Officer van Optimus Ride is, was gastonderzoeker in hetzelfde project. Sertac Karaman, SM ’09, PhD ’12, was een assistent-professor luchtvaart en ruimtevaart; vandaag is hij een universitair hoofddocent en tevens de president en hoofdwetenschapper van Optimus Ride. Chief marketing and operating officer Jenny Larios Berlin, SM '15, MBA '15, had net een master in stadsplanning en een MBA van Sloan behaald. En Albert Huang, PhD '10, nu de chief technology officer van Optimus Ride, werkte voor de onderzoeks- en ontwikkelingsorganisatie van Google na het behalen van een doctoraat in elektrotechniek en informatica.
Alle vijf hadden ervaring met het ontwerpen van autonome voertuigen of het inzetten van transportsystemen, dus ze waren op de hoogte van de vooruitgang die werd geboekt op het gebied van zelfrijdende technologie. Karaman en Huang hadden geholpen bij het bouwen van de zelfrijdende auto waarmee MIT meedeed aan de Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) Urban Challenge 2007, de eerste serieuze wedstrijd waarbij autonome voertuigen in een stedelijke omgeving betrokken waren. (Hun team was een van de slechts zes die de race uitreden.) Chin had een elektrisch voertuig voor gedeeld gebruik met robotfuncties ontworpen als onderdeel van het CityCar-project van Media Lab. Larios Berlin werkte bij het autodeelbedrijf Zipcar, waar ze de dienst op verschillende universiteitscampussen introduceerde. Almeida had als adviseur van de stad geholpen bij de ontwikkeling van de eerste metrolijn in Quito, Ecuador.
Almeida, die ook de Spaanse versie van Wired en verschillende startups had opgericht, hielp iedereen bij elkaar te brengen. De technologie was volwassen genoeg en de markt was nog maar net begonnen, zegt hij. Ik dacht dat er een zeer belangrijke kans voor ons was om daadwerkelijk een bedrijf op te richten. Het duurde niet lang voordat ze een naam bedachten: een eerbetoon aan het personage Optimus Prime uit de Transformers-franchise. We dachten aan bewuste technologieën, en dat evolueerde naar praten over Transformers, want dat was het eerste verhaal over bewuste technologieën dat een wereldwijd succes werd, zegt Almeida. Chin zegt dat de algemene fascinatie van de groep voor heroïsche robots ook een rol speelde.
Het werven van fondsen was een grotere uitdaging. In plaats van te streven naar volledige automatisering, of wat de auto-industrie autonomie van niveau 5 noemt - waardoor een auto zonder bestuurder kan werken waar een menselijke bestuurder maar kan - wilden de medeoprichters auto's van niveau 4 maken, die alleen kunnen rijden in gebieden die door GPS zijn geofenceerd. Ze dachten dat die aanpak hen in staat zou stellen om autonome technologie veiliger, sneller en kosteneffectiever te ontwikkelen en in te zetten dan concurrenten, omdat het rijden minder ingewikkeld zou zijn.
Durfkapitalisten waren het daar niet altijd mee eens. Toen we begonnen, hadden andere bedrijven het over het ontwikkelen van [zelfrijdende] technologie zonder beperkingen, die in staat zou zijn om alles te doen wat mensen van hen vroegen, zegt Almeida. Veel investeerders keken naar ons en zeiden: 'Jongens, jullie gaan het niet redden.'
De medeoprichters zetten door en hebben tot dusver $ 23,25 miljoen opgehaald in twee financieringsrondes. De huidige investeerders zien de beperkte focus van het bedrijf als een sterkte. Privécampussen hebben minder verkeer, voetgangers en obstakels, zegt Sanjay Aggarwal '95, MBA '03, een partner bij het durfkapitaalbedrijf F-Prime, dat in 2017 in Optimus Ride investeerde. Het is inherent gemakkelijker om dit soort technologie daar in te zetten .
Chin zegt dat het MIT Center for Real Estate ook heeft geholpen met de financiering door hem voor te stellen aan ontwikkelaars die klanten werden. Optimus Ride heeft nu bijna 100 mensen in dienst - ongeveer een derde van hen is gepromoveerd en bijna de helft is MIT-alumni - en streeft ernaar om in 2019 nog minstens 100 ingenieurs aan te nemen. We weten al hoe we autonoom moeten rijden op onze sites, zegt Chin. Nu leren we hoe we kunnen schalen, om van een paar sites naar een paar honderd en naar tienduizenden voertuigen te gaan.
Optimus Ride rust zijn voertuigen uit met laser- en camerasensoren (hier afgebeeld), evenals versnellingsmeters, gyroscopen, kilometertellers en GPS-apparaten.
Sensorfusie
Voordat Optimus Ride een voertuig op de weg zet, rust het het uit met sensoren en laadt het met software. De startup ontwikkelt alle software die het voertuig nodig heeft, maar vrijwel geen hardware. Het koopt momenteel zijn voertuigen, die elektrisch zijn en plaats bieden aan vier of zes personen tegelijk, van een bedrijf genaamd Polaris Industries. (Bekend als elektrische voertuigen in de buurt, in Massachusetts zijn ze officieel geclassificeerd als voertuigen met een lage snelheid en kunnen ze slechts 40 mijl per uur rijden.) Op het hoofdkantoor van Optimus Ride - een omgebouwde magazijnruimte aan de industriële waterkant van Boston - passen technici de auto's aan met computervisiecamera's, GPS-apparaten, versnellingsmeters, gyroscopen, lidars en kilometertellers die de rotatie van de achterwielen meten. Gegevens van die sensoren stromen naar een GPU-processor, die berekent wat de auto moet doen en instructies stuurt naar een besturingskaart die het sturen, accelereren en remmen afhandelt. (Het bedrijf begint ook samen te werken met een andere voertuigfabrikant om deze hardware rechtstreeks in productielijnen te integreren.)
Machine learning-analyse van de gegevens die de sensoren, lasers en camera's verzamelen, levert een kaart op van de realtime voortgang van de auto - en eventuele obstakels - langs zijn route.
Nadat de software is geïnstalleerd, test Optimus Ride de auto op een parcours dat is opgezet in een rijgebied van 10.000 vierkante meter binnen zijn faciliteit. Een persoon die op de passagiersstoel zit, bestuurt het voertuig via een laptop. Om te controleren of de verschillende systemen, zoals de remmen, correct werken, rijden systeem- en testingenieurs het voertuig meestal binnen lijnen die met gekleurde tape op de betonnen vloer zijn gemarkeerd en stoppen ze bij een verkeerslicht - in bruikleen van de stad Boston - en een zebrapad geïnstalleerd op de baan. Zodra het voertuig die manoeuvres onder de knie heeft, gaat het naar buiten naar de straten van de Seaport-buurt, zodat operators kunnen zien hoe het reageert in complexere situaties.
Wanneer Optimus Ride voertuigen voor het eerst op een bepaalde locatie inzet, rijden ingenieurs en testrijders een aantal van hen enkele dagen handmatig rond om informatie over de omgeving vast te leggen. De resulterende gegevens worden gebruikt om kaarten te maken die contextuele informatie bevatten over rijstrookmarkeringen, straatnaamborden en oriëntatiepunten.
Voertuigen die later op die locatie worden ingezet, kunnen die basiskaart gebruiken om te navigeren. Ze helpen ook om het actueel te houden. We leggen altijd gegevens vast, dus elk voertuig dat op dezelfde weg rijdt, geeft ons meer informatie die we kunnen gebruiken om de hoofdkaart te verbeteren, zegt Chin.
Door zich te concentreren op kleine, geofenced gebieden, kan Optimus Ride ook leren wat Karaman, de hoofdwetenschapper, de rijcultuur op een specifieke plaats noemt. Om op het station in South Weymouth te kunnen opereren, moest de startup zijn software en systemen leren navigeren door de menigten pendelaars die zich haasten om thuis te komen. In Union Point moest het hen trainen om lange, dunne staven te herkennen en vervolgens te negeren die de ontwikkelaar aan de zijkanten van de weg plakte om sneeuwploegen te leiden. In de zeehaven moeten de voertuigen navigeren over brede wegen die niet goed zijn gemarkeerd, manoeuvreren rond de T's Silver Line-bussen, druk verkeer rond het Design Center, commerciële vrachtwagens en meeuwen. En hoewel chauffeurs op Union Point zich doorgaans goed gedragen, is de Seaport een geweldige testplaats omdat het gewoon krankzinnig is, zegt John Sgueglia, SM '15, die toezicht houdt op voertuigsystemen en testen voor Optimus Ride.
Op Optimus rijden | Wanneer Optimus Ride zijn voertuigen test op de openbare weg, wil het nooit een ongeluk veroorzaken of ergens schuld aan hebben. Dus het programmeert de auto's om extra voorzichtig te zijn. Die voorzichtigheid doordrong het grootste deel van de rit die ik maakte in een van de voertuigen van de startup in het Raymond L. Flynn Marine Park in Boston. Het industrieterrein staat vol met voetgangers, stadsbussen, vrachtwagens en af en toe een konijn of zeemeeuw, dus meestal waardeerde ik het risicomijdende gedrag. Maar toen we veel langer stopten bij een kruispunt dan een menselijke chauffeur zou hebben gewacht, werd ik een beetje rusteloos. Het probleem: het tegemoetkomende verkeer had voorrang en het voertuig wist dat, want Optimus Ride codeert de verkeersregels in zijn software. Dus wachtten we tot de weg vrij was voordat we verder reden - ook al reden we rechtdoor en hadden de andere auto's ons vrijwel zeker laten gaan, hoe ongeduldig ze misschien ook waren geweest om voor ons af te slaan. Kort nadat we het kruispunt hadden bereikt, kwamen we een auto tegen die stopte met zijn knipperlichten aan. Optimus Ride programmeert zijn voertuigen om nooit een dubbele gele lijn te overschrijden, dus moesten we wachten tot de auto aan de kant van de weg kwam voordat we verder konden. Op een gegeven moment vond ik echter dat het voertuig meer terughoudendheid had moeten betrachten. Terug op de kruising liep een man voor ons uit, net toen we eindelijk op het punt stonden vooruit te gaan. Het voertuig kwam ongeveer 30 cm vooruit en stopte toen vanzelf. De voetganger had nog ruimte genoeg, maar hij keek ons vuil aan. Over het algemeen reed het voertuig echter zoals u het zou willen: een veilige afstand houden tot andere auto's, stoppen bij stopborden en automatisch vertragen wanneer het een spoorlijn overstak of een oprit afdaalde. Mensen nemen veel meer risico tijdens het rijden dan we denken, zegt systeemingenieur en testrijder John Sgueglia, SM '15. We zouden die manier van denken in onze voertuigen kunnen coderen, maar zou u als passagier dat echt willen? |
‘Cultuur’ verwijst naar de manier waarop mensen rijden, maar ook naar de manier waarop de omgeving is ingericht, zegt Karaman. Begrijpen hoe mensen zich daadwerkelijk gedragen in deze omgevingen is van cruciaal belang om ooit 100% van de tijd volledig autonoom te kunnen rijden.
Optimus Ride gebruikt machine learning om gegevens van verschillende soorten sensoren te combineren en te analyseren, een benadering die sensorfusie wordt genoemd. Dat vermogen om snel en effectief gegevens van meerdere sensoren te integreren is van cruciaal belang: de gegevens worden ingevoerd in de software van Optimus Ride, die een kaart produceert die zowel de realtime voortgang van de auto langs de geplande route als eventuele obstakels op dat pad laat zien. Andere voertuigen verschijnen in het groen en voetgangers verschijnen in het oranje, maar Optimus Ride geeft niet meer gewicht aan een bepaald type obstakel; het doel is tenslotte om te voorkomen dat je raakt ieder van hen.
Billijke mobiliteit
Sommige onderzoekers denken dat autonome voertuigen de stedelijke congestie zullen verergeren door autorijden zo gemakkelijk en gemakkelijk te maken dat mensen de voorkeur geven aan auto's boven openbaar vervoer. Chin zegt dat hij niet denkt dat Optimus Ride dat zal doen, omdat het gedeelde elektrische voertuigen exploiteert en is ontworpen om mensen van huis of werk naar de dichtstbijzijnde bus-, metro- en treinhaltes te vervoeren. We willen het openbaar vervoer aanvullen, zegt hij. Als we die systemen op de juiste manier invoeren, zal dat het aantal passagiers vergroten, waardoor ze kunnen investeren in betere signalering, meer treinen, grotere stations, enzovoort.
Chin zegt dat het algemene ethos van MIT om technologie als een kracht ten goede te beschouwen, heeft bijgedragen aan het vormgeven van deze doelen. Er is het idee dat als we echt geweldige zelfrijdende technologie ontwikkelen, dit ten goede zal komen aan mensen die geen goede toegang tot vervoer hebben, of dat nu is omdat ze economisch worden uitgedaagd, gediscrimineerd, of blind of doof, zegt hij. We hebben het standpunt ingenomen dat het belangrijk is om die dingen te doen.
Om ervoor te zorgen dat mensen met een handicap zijn voertuigen kunnen gebruiken, voerde Optimus Ride gebruikersonderzoek uit aan de Perkins School for the Blind en maakte de gebruikersinterface eenvoudig aanpasbaar. De startup is ook van plan om binnenkort de toegang voor meer mensen uit te breiden. De shuttles in South Weymouth vervoeren alleen inwoners van de Union Point-ontwikkeling, die ritten boeken met een speciale mobiele app. Maar andere geplande gemeenschappen zijn van plan om de ritservice gratis aan bezoekers aan te bieden, zoals potentiële huurders. Je zou gewoon naar een gemeenschap komen en voertuigen zouden worden opgesteld, zegt Chin. Je zou de deur openen en naar binnen gaan, en het zou je een aantal plaatsen vertellen waar je naartoe zou kunnen gaan. Klanten verwachten de voertuigen ook te gebruiken voor andere diensten, zoals het bezorgen van eten en pakketten en het ophalen van vuilnis.
Deze visie van betaalbare, billijke, intelligente voertuigen op aanvraag lijkt misschien fantasievol, maar niet voor Kris Carter, die het burgemeesterskantoor van New Urban Mechanics in Boston helpt leiden. Zijn bureau houdt toezicht op het testen van autonome voertuigen door de stad en begon in 2017 samen te werken met Optimus Ride. We denken dat auto's zonder bestuurder onze straten veiliger kunnen maken en bewoners die geen goede transittoegang hebben, betere opties kunnen bieden, zegt hij. We zijn enthousiast over de technologie die ze ontwikkelen.
Wat geeft Carter vertrouwen in Optimus Ride? Zijn MIT-wortels, gedeeltelijk. Ze hebben een hele fijne mix van mensen die verstand hebben van stedelijke omgevingen, maar ook van technologie en het runnen van een bedrijf, zegt hij. Ze kunnen dezelfde taal spreken als steden.