Le Michigan prévoit une autoroute intelligente spéciale Robocar / ADAS sur la I-94 ; Une autoroute stupide, c'est mieux

A annonce récente de l'état du Michigan et du Cavnue consortium (prononcez «cavenue») décrit comment il a levé 130 millions de dollars et construira un corridor spécial sur la I-95 entre Detroit et Ann Arbor pour les «CAV» ou véhicules autonomes connectés. Le plan est de développer des fonctionnalités de « route connectée », « en ajoutant la chaussée à l'expérience de conduite connectée ». Cela va à l'encontre de la voie de développement empruntée par la plupart, sinon la totalité, des principaux développeurs de voitures autonomes, qui préfèrent l'approche décentralisée du «véhicule intelligent» à l'approche plus centralisée et basée sur l'infrastructure de la «route intelligente».

Les développeurs de Robocar ont adopté l'approche stupide pour une grande variété de raisons. Le plus fort est le plus pratique - vous ne pouvez pas changer le monde et la route, vous ne pouvez changer que votre véhicule, vous devez donc conduire sur la route qui vous est donnée. Même le plus grand des développeurs, comme Waymo/Google
GOOG
, n'ont pas le pouvoir d'adapter le monde à leurs besoins. Au lieu de cela, ils ont adopté l'approche de «l'infrastructure virtuelle», comme les cartes, pour leur permettre de gérer les routes telles qu'elles sont, et cela a bien fonctionné – bien que certains joueurs, comme Tesla
TSLA
, n'aiment même pas avoir de cartes et veulent que le véhicule conduise sur n'importe quelle route qu'il rencontre presque entièrement sur ce qu'il voit, comme ils imaginent un humain.

J'ai déjà écrit sur les leçons d'Internet, et comment ils prêchent l'idée d'une infrastructure stupide et d'appareils intelligents, et donc l'idée de voitures intelligentes sur des routes stupides. Internet a conquis le monde en suivant le principe de "l'innovation à la périphérie, pas dans le réseau" et a entraîné plus de changements et d'innovations que toute autre chose dans l'histoire. Il est très difficile pour les gens qui ont une mentalité d'infrastructure d'accepter ce principe. Si ce que vous savez, c'est l'infrastructure, vous pensez que la solution réside dans l'infrastructure.

Lorsqu'il s'agit de choses comme les routes, le rythme de l'innovation et du déploiement est encore plus lent qu'il ne l'était pour l'infrastructure de réseau. Internet a promu une approche « en couches » qui a permis de faire évoluer l'innovation à des vitesses différentes. Alors que les applications de votre téléphone innovaient comme des fous, les câbles physiques passaient indépendamment - et beaucoup plus lentement - du cuivre à la fibre, du sans fil 2G au 5G, du wifi au wifi 6. Les niveaux inférieurs essaient d'être aussi stupides qu'ils peut, et toute interaction entre les couches, connue sous le nom de «violation de couche», est fortement déconseillée et complique généralement les choses.

L'installation de routes et de rails physiques est un processus très lent. La planification prend des années, l'appropriation prend des années et la construction physique prend également des années. Les échelles globales sont souvent mesurées en décennies. Cela peut être plus rapide pour les choses qui sont placées au bord des routes, mais le rythme est toujours en années. C'est un problème lorsque vous vivez dans le monde en mouvement rapide de l'ordinateur, comme le fait la voiture maintenant.

Nos intuitions peuvent nous tromper. On pourrait imaginer une application pour laquelle l'infrastructure intelligente semble être une excellente solution, voire la seule solution. Le problème est que des années plus tard, lorsqu'il sera déployé, il est fort probable qu'il soit déjà obsolète. Les voitures intelligentes seront ennuyées par les zones de construction installant quelque chose dont elles n'ont plus besoin depuis longtemps.

Le téléphone en est l'exemple le plus clair, car les gens remplacent les téléphones tous les 1 à 2 ans. Il est presque impossible que le téléphone ne gagne pas à terme, même si cela semble ridicule aujourd'hui. Les voitures durent 20 ans, mais cela changera avec les robotaxis, qui s'useront au kilomètre et parcourront 3 à 5 fois plus de kilomètres en un an. Ils seront également conçus pour des mises à niveau "sur le terrain" - de nombreux propriétaires de Tesla ont déjà fait remplacer l'ordinateur de leurs voitures dans la quête de Tesla pour l'auto-conduite. Robotaxis sera conçu pour que divers composants importants soient remplacés par les dernières nouvelles technologies qui n'étaient même pas imaginées lorsque le véhicule a été imaginé pour la première fois.

Dans les robocars, une mise à niveau "sur le terrain" n'est pas vraiment une mise à niveau sur le terrain. Ces véhicules peuvent se livrer eux-mêmes aux dépôts de service à la demande pour obtenir leurs mises à niveau, contrairement à tout autre produit matériel déployé sur le terrain.

Nous pouvons essayer de faire un peu cela avec les routes. Nous pouvons nous assurer que les routes sont enterrées dans des conduits vides à travers lesquels les futurs câbles peuvent être tirés. Nous devrions le faire, mais c'est un peu une cause perdue et juste l'espoir d'une violation de couche. Au lieu de cela, la leçon pour les constructeurs d'infrastructures et de routes est de garder les routes simples - la chaussée nue - et de déplacer autant de choses vers le virtuel que possible. L'infrastructure doit rester dans sa couche. Des relais de communication peuvent être fournis, mais cela devrait être fait de la même manière que nous construisons des réseaux de données mobiles - les personnes qui innovent les générations de données mobiles travailleront à un rythme beaucoup plus rapide que quiconque travaillant dans les infrastructures routières.

Une leçon à ce sujet est déjà visible dans le plan DSRC. En 1995, un plan a été élaboré pour un protocole radio à courte portée permettant aux voitures de se parler. C'était une modification des protocoles wifi. 25 ans plus tard, il n'est toujours pas utilisé, et ne le sera probablement jamais, pas plus que les gens n'utilisent leurs téléphones portables vieux de 25 ans. Les gens du secteur des données mobiles ont créé un protocole concurrent basé sur leur travail appelé C-V2X qui semble avoir « gagné » la bataille avec DSRC. Même C-V2X tente déjà une violation de couche et n'est toujours pas déployé ou utilisé.

En 2010, alors que je travaillais sur Google Chauffeur (maintenant connu sous le nom de Waymo), je suis entré dans le monde des communications directes DSRC et V2X (véhicule à véhicules/infrastructure/etc.). Il s'est avéré que pour l'équipe Google Car, il n'y avait rien d'utile, et il n'y avait aucune chance qu'il y en ait. Presque toutes les principales équipes de voitures autonomes – celles qui ne sont pas intégrées dans les constructeurs automobiles – n'ont toujours pas l'intention d'utiliser les technologies de communication V2X ou de « route intelligente ». Tout au plus, ils disent qu'ils pourraient les utiliser s'ils se présentent, mais ils ne prévoient pas de dépendre d'eux et ne basent aucun de leurs plans sur leur présence. Cela est vrai même si deux équipes - Argo et May Mobility - sont partenaires de Cavnue sur son projet. Pour eux, c'est un projet expérimental, pas un pilier important du développement.

Une équipe, Baidu
BIDU
, a un engagement envers V2X. Ils ont même fait des expériences sur la conduite autonome de voitures sans capteurs, en s'appuyant uniquement sur des capteurs en bordure de route. C'est faisable - il y a même des avantages à obtenir des vues depuis des endroits éloignés dans votre détection - mais fait une voiture qui ne peut fonctionner que sur une route aussi spéciale, et nécessite de faire confiance à la route et à ses communications avec votre vie, ce que la plupart des joueurs ne veulent pas faire.

Baidu poursuit cela parce que s'ils croient qu'ils peuvent rendre une voiture sans V2X plus sûre qu'un conducteur humain, ils pensent que V2X les aidera à faire le reste du chemin vers des incidents proches de zéro. Il vaut mieux que ce soit une petite distance car vous devez être très en sécurité sur toutes les routes, pas seulement sur les routes avec V2X

May Mobility pense qu'il sera intéressant pour les voitures d'indiquer aux feux de circulation qu'elles approchent, afin que les signaux puissent changer sans que la voiture doive passer sur un capteur pour être détectée. Argo dit qu'ils n'ont pas besoin de V2X pour la sécurité, mais "sont intéressés à explorer comment les véhicules autonomes peuvent aider la technologie V2X à améliorer encore plus le flux de trafic, et inversement, si nos propres capacités de cartographie et de prédiction peuvent être améliorées par l'intégration avec une infrastructure intelligente".

Aujourd'hui, les voitures communiquent et coopèrent déjà, même avec des conducteurs humains, grâce à des outils comme Waze, où les voitures signalent leurs mouvements et les humains signalent les choses observées sur la route. Il s'agit d'une approche «d'infrastructure stupide» où l'intelligence se trouve dans le téléphone et le conducteur / passager, et elle est déjà sortie et fonctionne bien.

Ce conflit est aussi le conflit entre les approches centralisées et décentralisées. Les plans centralisés, comme la route "Apollo Air" de Baidu peuvent avoir du sens, et même sembler moins chers et supérieurs le jour où vous les concevez, mais ils ne permettent de conduire que sur cette route, et aucune équipe automobile individuelle ne peut innover sur leurs capteurs car ils dépendent de amener l'autorité routière à mettre en œuvre leur innovation. Le plan décentralisé, avec tout sur le véhicule, permet la compétition et l'innovation, c'est toujours la façon de parier.

La route de Cavnue

Une représentation de la vision de Cavnue se trouve sur leur site Web, à savoir une voie dédiée aux véhicules connectés et autonomes. Alors que les voies dédiées sont une mauvaise approche, la conception de Cavnue a au moins la voie partagée entre tous les types de véhicules, tant qu'ils disposent d'une technologie suffisante. Les efforts antérieurs pour l'emprise dédiée au transport en commun ont été très inutiles, car les véhicules de transport en commun n'apparaissent généralement pas à des taux supérieurs à une/minute, tandis que les voies de circulation ordinaires fonctionnent à 30 véhicules/minute. Il n'est pas inconnu d'avoir des emprises qui ne voient qu'un seul véhicule toutes les 5 à 10 minutes. Les lignes de train (en tunnel ou en surface) font généralement au mieux un véhicule toutes les 3 minutes, mais ont plus communément des avances de 5, 10 voire 30 minutes. Ils compensent cela en utilisant de très gros véhicules mais gaspillent toujours la majeure partie de la capacité de leur emprise. Les voies ferrées ne peuvent transporter que des trains, tandis que les voies de chaussée comme celle de Canvue peuvent transporter tout type de véhicule (y compris, surtout, des véhicules non encore inventés), mais elles peuvent ne pas convenir aux piétons ou aux cyclistes.

Cette vision dépeinte va au-delà du plan du corridor I-94 qui a été annoncé, qui ne concerne qu'une voie spéciale gérée ouverte à toutes les voitures, y compris celles qui ne sont pas connectées, selon Cavnue. En effet, son accent initial sera davantage mis sur l'ADA
ADA
Les véhicules S-Pilot arrivent sur le marché maintenant, et potentiellement un conducteur de secours (appelé à tort des systèmes de «niveau 3») au fur et à mesure qu'ils surviennent. Ils espèrent également fournir des services aux camionneurs, même si, encore une fois, on ne sait pas pourquoi on voudrait une infrastructure sur la route, plutôt que dans les véhicules, pour leur fournir les données dont ils ont besoin.

Dans l'image plus avant-gardiste ci-dessus, nous voyons une camionnette qui s'est arrêtée pour déployer une rampe et embarquer un passager. Ce véhicule bloque la voie, arrêtant le bus et tous les autres véhicules derrière lui. Bien qu'un passager en fauteuil roulant ait besoin d'un temps d'embarquement supplémentaire, ce n'est pas un bon plan, même pour des embarquements plus rapides. Les bus urbains qui empruntent des voies ordinaires ont tendance à se retirer de la circulation pour l'embarquement, et bien sûr les voitures privées le font aussi - même si les Ubers et les véhicules de croisière sont connus pour tricher là-dessus. L'arrêt hors ligne, qui permet à la circulation de continuer lorsque les véhicules s'arrêtent pour échanger des passagers, est une fonctionnalité extrêmement utile, mais difficile à réaliser avec des voies centrales où vous devez soudainement créer des voies d'arrêt ainsi que des plates-formes piétonnes. C'est beaucoup plus facile sur les côtés de la route (c'est pourquoi les arrêts de bus s'y rendent généralement) où vous prenez de l'espace loin du parking, des restaurants sur le trottoir ou même des bâtiments si vous concevez à partir de zéro. Le problème ici, cependant, est que le trafic régulier doit traverser la voie dédiée pour entrer/sortir de la route.

Les développeurs de Robocar ont évité les voies dédiées et les infrastructures spéciales après un bref flirt dans les expériences des années 1990. Généralement, soit vous avez besoin de la voie réservée, soit vous n'en avez pas besoin. Si vous ne le faites pas, il n'y a pas beaucoup d'incitation à payer le coût de sa fabrication. Si vous en avez besoin, vous avez un véhicule qui ne peut aller que dans les endroits où vous avez construit de nouvelles infrastructures, ce qui n'est pas du tout ce que les développeurs de robocar veulent construire. Dès que vous attendez la sécurité de la voie dédiée, cela implique que vous êtes moins en sécurité en dehors de celle-ci, ce qui est une approche dangereuse. Vous voulez conduire la plupart des endroits et vous devez atteindre une sécurité suffisante dans la plupart des endroits, pas seulement dans les endroits où vous disposez d'une infrastructure spéciale.

Cela laisse la voie réservée comme une voie coûteuse vers des avantages modestes, ce qui n'est jamais une bonne proposition, même s'il n'a pas fallu des décennies pour la construire et devenir obsolète avant d'être terminé.

La valeur des communications directes entre les véhicules et les autres véhicules et infrastructures est largement surestimée et est sans doute négatif pour des raisons de sécurité informatique. Presque toutes les applications sont mieux servies en utilisant le « véhicule vers le QG (Cloud) », les serveurs du QG organisant toute coopération entre les véhicules. Grâce à la 5G d'aujourd'hui, la latence des communications vers et depuis le cloud peut être inférieure à 10 millisecondes et fonctionne même lorsqu'il n'y a pas de voie de visibilité directe entre les véhicules. Bien que V2HQ soit sans doute centralisé par rapport à la communication directe, c'est l'un des rares cas où la centralisation gagne car elle résout les problèmes de confiance, d'interopérabilité, d'innovation et, comme indiqué, de non-ligne de mire. L'innovation dans les communications directes nécessite que les deux terminaux changent, tandis que dans V2HQ, une seule entreprise doit se mettre à jour.

Voies dédiées virtuelles

Alors que les gens du monde de l'infrastructure considèrent les voies comme des choses physiques, dans le monde du logiciel, elles peuvent être des choses virtuelles. La bonne nouvelle est que nous avons déjà réalisé la « voiture connectée » il y a de nombreuses années, en raison du fait que presque toutes les voitures sur la route sont équipées d'un smartphone, et une grande partie d'entre elles ont une sorte d'application de navigation en cours d'exécution pendant qu'elles conduisent. . L'utilisation de «l'infrastructure» existante et en constante amélioration trouvée dans les réseaux de données mobiles et les smartphones, combinée à des ordinateurs embarqués qui reçoivent des mises à jour logicielles régulières, offre une grande quantité de fonctionnalités sans frais, et elle continue également de s'améliorer sur un chemin exponentiel gratuitement. Aucune approche personnalisée ne peut le battre pendant plus d'une très courte période.

Il est possible pour les villes de gérer leurs routes à l'aide de la couche virtuelle sans créer de nouvelle infrastructure physique, sans frais autres que les logiciels et quelques cordons d'application aléatoires occasionnels. Vous marquez les voies comme gérées et pour y circuler, vous avez besoin d'une application pour véhicule ou smartphone compatible avec le système. (Les applications populaires comme Waze, Apple Maps, etc. deviendraient simplement compatibles pour servir leurs utilisateurs.) Les utilisateurs des voies gérées virtuellement obéiraient à leur application - comme ils le font déjà largement - et ceux qui tentent d'utiliser les voies sans le faire seraient capturés et verbalisés par des capteurs de contrôle occasionnels. Aujourd'hui géré (HOT
HOT
/covoiturage) les voies le font presque, mais elles installent une infrastructure étonnamment coûteuse pour parler aux transpondeurs dans les voitures car elles ont été conçues à l'ère pré-smartphone. Comme toujours, tout design qui n'est pas dans les smartphones ou les logiciels téléchargeables devient rapidement obsolète, peu importe à quel point il avait du sens à l'époque.

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