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Non sarai il mio veicolo autonomo di quartiere?
Optimus Ride consente alle auto di guidare in sicurezza da sole limitando il luogo in cui operano. 27 febbraio 2019
Fotografie di Doug Levy
Se vuoi vedere il futuro dei trasporti, sali su un treno da Boston al sobborgo di South Weymouth. Lì, in un parcheggio adiacente alla stazione, una flotta di sette auto ha raccolto le persone e le ha portate in un vicino complesso residenziale, il tutto senza che un essere umano mettesse una mano sul volante.
Una notte recente, uno dei veicoli ha trasportato una donna sui vent'anni nel suo condominio a circa un miglio di distanza. Dopo che la donna è salita in macchina, che sembrava un carrello da golf con un corpo chiuso e porte, ha utilizzato un tablet touch-screen per selezionare un percorso da un menu. Un operatore software seduto sul sedile del passeggero anteriore ha autorizzato il viaggio toccando il suo laptop e un collaudatore al posto di guida ha premuto un pulsante sul cruscotto del veicolo per mettere l'auto in modalità di guida autonoma. Sebbene l'autista fosse lì per motivi di sicurezza, nel caso fosse successo qualcosa di inaspettato e qualcuno avesse bisogno di prendere il volante, il veicolo ha pianificato il percorso e ha guidato da solo.
La tecnologia proviene da Optimus Ride, una startup con sede a Boston con profondi legami con il MIT che mira a essere tra le prime aziende a trasportare grandi quantità di persone in veicoli senza conducente. Il veicolo dovrebbe arrivare vuoto, venirti a prendere e portarti da qualche altra parte, afferma il CEO Ryan Chin, SM '00, SM '04, PhD '12. Non dovrebbero esserci operatori a bordo; questo è il nostro obiettivo.
Nessuna azienda al mondo è ancora riuscita a fornire un servizio completamente senza conducente a un gran numero di persone. Ciò include Waymo, una sussidiaria di Alphabet che sta sviluppando veicoli autonomi, e le divisioni di guida autonoma di Uber e Lyft. Ci sono anche molte altre aziende in gara, dalle principali case automobilistiche al produttore di auto elettriche Tesla fino alle startup.
Optimus Ride mira a sfrecciare davanti a questi concorrenti puntando a un mercato più piccolo e a un tipo di guida più specifico. Invece di cercare di trasportare le persone ovunque vogliano andare, la startup limita i suoi veicoli ad aree con confini virtuali, definiti dal GPS. Questi potrebbero includere comunità pianificate, come a South Weymouth, nonché campus universitari o aziendali, resort, lungomare e aree che ospitano festival o concerti.
L'approccio ha consentito a Optimus Ride di diventare una delle poche società di veicoli a guida autonoma che attualmente generano entrate. Quelle corse che offre a South Weymouth? Uno sviluppatore immobiliare paga la startup per offrirli come amenità ai residenti di Union Point, un complesso residenziale di smart city nel sito di 1.500 acri di un'ex stazione aerea navale. Chin dice che sta negoziando accordi simili con più di una dozzina di altri clienti, inclusi alcuni in Asia e Medio Oriente. Se tutto andrà come previsto, la startup potrebbe portare i veicoli a guida autonoma a un pubblico di massa in tutto il mondo entro i prossimi due anni e forse anche realizzare un profitto.
Albert Huang, cofondatore di Optimus Ride, PhD '10; Sertac Karaman, SM '09, PhD '12; Ramiro Almeida; Ryan Chin, SM '00, SM '04, PhD '12; e Jenny Larios Berlin, SM '15, MBA '15, sulla pista di prova presso la sede dell'azienda.
CON radici
La strada per lanciare una startup a guida autonoma è iniziata al MIT. Tutti e cinque i cofondatori di Optimus Ride hanno studiato o lavorato all'Istituto prima di fondare l'azienda nel 2015. All'epoca, Chin era l'amministratore delegato della City Science Initiative presso il Media Lab. Ramiro Almeida, che ora è Chief Strategy Officer di Optimus Ride, è stato visiting scholar nello stesso progetto. Sertac Karaman, SM '09, PhD '12, era un assistente professore di aeronautica e astronautica; oggi è professore associato oltre a servire come presidente e capo scienziato di Optimus Ride. Il direttore operativo e marketing Jenny Larios Berlin, SM '15, MBA '15, aveva appena conseguito un master in urbanistica e un MBA presso Sloan. E Albert Huang, PhD '10, ora Chief Technology Officer di Optimus Ride, lavorava per l'organizzazione di ricerca e sviluppo di Google dopo aver conseguito un dottorato in ingegneria elettrica e informatica.
Tutti e cinque avevano esperienza nella progettazione di veicoli autonomi o nell'implementazione di sistemi di trasporto, quindi erano consapevoli dei progressi compiuti nella tecnologia di guida autonoma. Karaman e Huang avevano contribuito a costruire l'auto senza conducente che il MIT ha partecipato alla sfida urbana della Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) del 2007, il primo concorso serio che coinvolge veicoli autonomi in un ambiente urbano. (Il loro team era uno dei sei a finire la gara.) Chin aveva progettato un veicolo elettrico ad uso condiviso con caratteristiche robotiche come parte del progetto CityCar di Media Lab. Larios Berlin ha lavorato presso la società di car sharing Zipcar, dove ha introdotto il servizio in diversi campus universitari. Almeida aveva contribuito a guidare lo sviluppo della prima linea della metropolitana a Quito, in Ecuador, come consulente della città.
Almeida, che aveva anche fondato la versione spagnola di Wired e diverse startup, ha contribuito a riunire tutti. La tecnologia era abbastanza matura e il mercato era appena iniziato, dice. Ho pensato che ci fosse un'opportunità molto importante per noi di creare effettivamente un'azienda. Non ci volle molto per trovare un nome, un omaggio al personaggio Optimus Prime del franchise Transformers. Stavamo pensando alle tecnologie senzienti e questo si è evoluto nel parlare di Transformers, perché quella è stata la prima storia creata attorno alle tecnologie senzienti che è diventata un successo globale, afferma Almeida. Chin afferma che anche il fascino generale del gruppo per i robot eroici ha avuto un ruolo.
La raccolta di fondi è stata più difficile. Invece di puntare all'automazione completa, o ciò che l'industria automobilistica chiama autonomia di livello 5, che consentirebbe a un'auto senza conducente di operare ovunque possa farlo un guidatore umano, i cofondatori hanno voluto creare auto di livello 4, che possono guidare solo in aree georecintate dal GPS. Pensavano che quell'approccio avrebbe consentito loro di sviluppare e implementare la tecnologia autonoma in modo più sicuro, rapido ed economico rispetto ai concorrenti perché la guida sarebbe stata meno complicata.
I venture capitalist non erano sempre d'accordo. Quando abbiamo iniziato, altre aziende stavano parlando di sviluppare una tecnologia [a guida autonoma] che non avesse restrizioni, che sarebbe stata in grado di fare qualsiasi cosa le persone chiedessero loro di fare, dice Almeida. Molti investitori ci hanno guardato e hanno detto: 'Ragazzi, non ce la farai'.
I cofondatori hanno perseverato e finora hanno raccolto 23,25 milioni di dollari in due round di finanziamento. I suoi attuali investitori considerano il focus ristretto della società come un punto di forza. I campus privati hanno meno traffico, pedoni e ostacoli, afferma Sanjay Aggarwal '95, MBA '03, partner della società di venture capital F-Prime, che ha investito in Optimus Ride nel 2017. È intrinsecamente più facile implementare questo tipo di tecnologia lì .
Chin afferma che anche il MIT Center for Real Estate ha aiutato con i finanziamenti presentandolo agli sviluppatori che si sono trasformati in clienti. Optimus Ride ora impiega quasi 100 persone - circa un terzo di loro ha un dottorato di ricerca e quasi la metà sono alunni del MIT - e mira ad assumere almeno altri 100 ingegneri nel 2019. Sappiamo già come guidare autonomamente nei nostri siti, afferma Chin. Ora stiamo imparando a scalare, per passare da pochi siti a poche centinaia e decine di migliaia di veicoli.
Optimus Ride equipaggia i suoi veicoli con sensori laser e fotocamera (mostrati qui), nonché accelerometri, giroscopi, contachilometri e dispositivi GPS.
Fusione dei sensori
Prima che Optimus Ride metta un veicolo sulla strada, lo aggiorna con i sensori e lo carica con il software. L'avvio sviluppa tutto il software di cui il veicolo ha bisogno, ma praticamente nessuno dell'hardware. Attualmente acquista i suoi veicoli, che sono elettrici e possono ospitare quattro o sei persone alla volta, da una società chiamata Polaris Industries. (Noti come veicoli elettrici di quartiere, in Massachusetts sono ufficialmente classificati come veicoli a bassa velocità e possono arrivare solo a 25 miglia all'ora.) Nella sede di Optimus Ride, un magazzino convertito sul lungomare industriale di Boston, i tecnici montano le auto con telecamere per la visione artificiale, dispositivi GPS, accelerometri, giroscopi, lidar e contachilometri che misurano la rotazione delle ruote posteriori. I dati provenienti da questi sensori confluiscono in un processore GPU, che calcola cosa dovrebbe fare l'auto e invia istruzioni a una scheda di controllo che gestisce sterzo, accelerazione e frenata. (L'azienda sta inoltre iniziando a collaborare con un altro produttore di veicoli per integrare questo hardware direttamente nelle linee di produzione.)
L'analisi di apprendimento automatico dei dati raccolti da sensori, laser e telecamere produce una mappa dei progressi in tempo reale dell'auto e di eventuali ostacoli lungo il suo percorso.
Dopo aver installato il software, Optimus Ride testa l'auto su un percorso allestito in un'area di guida di 10.000 piedi quadrati all'interno della sua struttura. Una persona seduta sul sedile del passeggero dirige il veicolo tramite un laptop. Per verificare che i vari sistemi, come i freni, funzionino correttamente, i tecnici dei sistemi e dei test di solito guidano il veicolo all'interno di linee contrassegnate sul pavimento di cemento con nastro adesivo colorato e si fermano a un semaforo, in prestito dalla città di Boston, e un passaggio pedonale installato sul percorso. Una volta che il veicolo padroneggia queste manovre, si sposta all'esterno nelle strade del quartiere di Seaport in modo che gli operatori possano vedere come reagisce in situazioni più complesse.
Quando Optimus Ride distribuisce i veicoli per la prima volta in un determinato sito, ingegneri e collaudatori guidano alcuni di loro manualmente per diversi giorni per acquisire informazioni sull'ambiente circostante. I dati risultanti vengono utilizzati per creare mappe che contengono informazioni contestuali su indicatori di corsia, segnali stradali e punti di riferimento.
I veicoli successivamente distribuiti in quel sito possono utilizzare quella mappa di base per navigare. Aiutano anche a mantenerlo aggiornato. Acquisiamo sempre dati, quindi ogni veicolo che guida sulla stessa strada ci fornisce più informazioni che possiamo utilizzare per migliorare la mappa principale, afferma Chin.
Concentrarsi su piccole aree georecintate consente inoltre a Optimus Ride di apprendere ciò che Karaman, il capo scienziato, chiama la cultura della guida in un luogo specifico. Per operare alla stazione di South Weymouth, la startup ha dovuto insegnare ai suoi software e sistemi come navigare tra la folla di pendolari che si spintonavano per tornare a casa. A Union Point, ha dovuto addestrarli a riconoscere e poi ignorare le aste alte e sottili che lo sviluppatore ha bloccato ai lati della strada per guidare gli spazzaneve. Nel porto marittimo, i veicoli devono percorrere strade larghe non ben segnalate, manovrare attorno agli autobus della linea Silver della T, traffico intenso attorno al Design Center, camion commerciali e gabbiani. E mentre i conducenti di Union Point tendono a comportarsi bene, il Seaport è un ottimo luogo di prova perché è semplicemente folle, afferma John Sgueglia, SM '15, che supervisiona i sistemi del veicolo e i test per Optimus Ride.
Fare un giro Optimus | Quando Optimus Ride testa i suoi veicoli su strade pubbliche, non vuole mai causare un incidente o essere in colpa per nulla. Quindi programma le auto per essere più caute. Quella cautela ha permeato la maggior parte del viaggio che ho fatto in uno dei veicoli della startup nel Raymond L. Flynn Marine Park di Boston. Il sito industriale è pieno di pedoni, autobus urbani, camion commerciali e occasionali conigli o gabbiani, quindi la maggior parte delle volte ho apprezzato il comportamento avverso al rischio. Ma quando ci siamo fermati a un incrocio molto più a lungo di quanto avrebbe aspettato un guidatore umano, sono diventato un po' irrequieto. Il problema: il traffico in arrivo aveva la precedenza e il veicolo lo sapeva, perché Optimus Ride codifica le regole della strada nel suo software. Quindi abbiamo aspettato che la strada fosse sgombra prima di muoverci, anche se stavamo guidando dritto e quasi sicuramente le altre auto ci avrebbero lasciato andare, per quanto impazienti potessero girare davanti a noi. Poco dopo aver attraversato l'incrocio, abbiamo incontrato un'auto ferma con i lampeggiatori accesi. Optimus Ride programma i suoi veicoli per non attraversare mai una doppia linea gialla, quindi abbiamo dovuto aspettare che l'auto si fosse spostata sul lato della strada prima di poter procedere. Ad un certo punto ho pensato che il veicolo avrebbe dovuto esercitare più moderazione, però. All'incrocio, un uomo camminava davanti a noi proprio mentre stavamo finalmente per andare avanti. Il veicolo è avanzato di circa un metro e poi si è fermato. Il pedone aveva ancora molto spazio, ma ci ha dato un'occhiataccia. Nel complesso, tuttavia, il veicolo ha guidato come vorresti: mantenendo una distanza di sicurezza dalle altre auto, fermandosi ai segnali di stop e decelerando automaticamente quando attraversava i binari o scendeva una rampa. Gli esseri umani corrono molti più rischi alla guida di quanto pensiamo, afferma John Sgueglia, SM '15, ingegnere di sistema e collaudatore. Potremmo codificare questo modo di pensare nei nostri veicoli, ma tu, come passeggero, vorresti davvero che lo facessimo? |
'Cultura' si riferisce al modo in cui le persone guidano, ma anche al modo in cui è impostato l'ambiente, afferma Karaman. Capire come si comportano effettivamente le persone in questi ambienti è fondamentale per poter guidare in modo completamente autonomo il 100% delle volte un giorno.
Optimus Ride utilizza il machine learning per combinare e analizzare i dati provenienti da diversi tipi di sensori, un approccio noto come sensor fusion. La capacità di integrare in modo rapido ed efficace i dati provenienti da più sensori è fondamentale: i dati vengono inseriti nel software di Optimus Ride, che produce una mappa che mostra sia l'avanzamento in tempo reale dell'auto lungo il percorso pianificato sia gli eventuali ostacoli lungo quel percorso. Altri veicoli si presentano in verde e i pedoni in arancione, ma Optimus Ride non dà più peso a nessun particolare tipo di ostacolo; l'obiettivo, dopotutto, è evitare di colpire qualunque di loro.
Mobilità equa
Alcuni ricercatori ritengono che i veicoli autonomi aggraveranno la congestione urbana rendendo la guida così facile e conveniente che le persone preferiranno le auto rispetto al trasporto pubblico. Chin dice che non pensa che Optimus Ride lo farà, perché gestisce veicoli elettrici condivisi ed è progettato per trasportare le persone da casa o lavorare alle fermate di autobus, metropolitana e treno più vicine. Vogliamo integrare il trasporto di massa, dice. Se inseriamo questi sistemi in modo appropriato, ciò aumenterà il numero di passeggeri, il che consentirà loro di investire in una migliore segnalazione, più treni, stazioni più grandi e così via.
Chin afferma che l'etica generale del MIT sul considerare la tecnologia come una forza positiva ha contribuito a plasmare questi obiettivi. C'è questa idea che se sviluppiamo una tecnologia di guida autonoma davvero eccezionale, andrà a beneficio delle persone che non hanno un buon accesso ai mezzi di trasporto, sia perché sono economicamente svantaggiate, discriminate, cieche o sorde, dice. Abbiamo preso la posizione che è importante fare queste cose.
Per garantire che le persone con disabilità possano utilizzare i suoi veicoli, Optimus Ride ha condotto una ricerca sugli utenti presso la Perkins School for the Blind e ha reso la sua interfaccia utente facilmente personalizzabile. La startup prevede anche di ampliare presto l'accesso a più persone. Le sue navette a South Weymouth trasportano solo i residenti dello sviluppo di Union Point, che prenotano le corse utilizzando una speciale app mobile. Ma altre comunità pianificate prevedono di fornire il servizio di corsa ai visitatori, come i potenziali inquilini, gratuitamente. Saresti semplicemente arrivato in una comunità e i veicoli sarebbero stati allineati, dice Chin. Apriresti la porta ed entreresti, e ti direbbe un sacco di posti dove potresti andare. I clienti si aspettano anche di utilizzare i veicoli per altri servizi, come la consegna di cibo e pacchi e il ritiro dei rifiuti.
Questa visione di veicoli economici, equi e intelligenti su richiesta potrebbe sembrare fantasiosa, ma non per Kris Carter, che aiuta a guidare l'Ufficio del sindaco di New Urban Mechanics a Boston. La sua agenzia supervisiona i test dei veicoli autonomi in città e ha iniziato a lavorare con Optimus Ride nel 2017. Pensiamo che le auto senza conducente potrebbero rendere le nostre strade più sicure e offrire ai residenti che non hanno un ottimo accesso al trasporto alcune opzioni migliori, dice. Siamo entusiasti della tecnologia che stanno sviluppando.
Cosa dà a Carter fiducia in Optimus Ride? Le sue radici MIT, in parte. Hanno una bella miscela di persone che capiscono gli ambienti urbani, la tecnologia e come gestire un'impresa, dice. Possono parlare la stessa lingua delle città.