僅僅遵守交規就行嗎?重新定義無人駕駛的安全性
11月30日消息,今年11月初一輛自動駕駛客車與一輛送貨卡車在拉斯維加斯街頭相撞。這起車禍并沒有人員傷亡也沒有嚴重的財產損失,但是卻引起了媒體和公眾的關注,這是因為其中一輛汽車是自動駕駛的,KUKA機器人維修,而且它在出車禍前只運行了不到一小時。
事實上這并非是自動駕駛汽車發生的第一次車禍。其它的比如優步在亞利桑那州的車禍,特斯拉在佛羅里達州的車禍以及加利福尼亞州的幾起車禍。但是最近的每一次車禍都是人類的錯誤引發的車禍,而不是自動駕駛汽車的責任。
在拉斯維加斯的那起車禍中,自動駕駛客車留意到前方有一輛卡車正在倒車,因此就停下來等待卡車離開。但是卡車的駕駛員并未看到自動駕駛客車,而且不停的倒車。隨著卡車的接近,自動駕駛客車并未向前或者向后移動,因此卡車蹭到了它的前保險杠。
這一起車禍帶來了許多問題:為什么自動駕駛汽車不鳴笛或者倒車來躲避不斷接近的卡車?停車并且靜止不動是最安全的方式嗎?如果自動駕駛汽車是為了讓道路更安全,那更大的問題在于:這些自動駕駛汽車如何做才能減少車禍?在作者的實驗室中,KUKA機器人維修,研究人員正在研發自動駕駛汽車和客車,他們希望解決一個難以避免的問題:即使自動駕駛汽車能夠按照預期在道路上行駛,但是它們身邊行駛的汽車或者卡車駕駛員仍然是易于出錯的人類。
涉及自動駕駛汽車的車禍有兩個主要原因。第一個原因在于傳感器并未探測到車輛周圍發生的狀況。每一種傳感器都有自己的工作條件限制:GPS只能在天空晴朗的情況下工作,攝像頭也需要足夠的光線,雷達在霧天無法工作,雷達并沒有那么準確。或許還有其它具有不同能力的傳感器將肩負這些工作。我們也不清楚自動駕駛汽車的傳感器需要什么樣的理想設置。成本和計算機都是其中的限制因素,而且解決措施不能僅僅為它們增加越來越多的傳感器。
第二個主要原因在于自動駕駛汽車遭遇到的情況是研究人員并未預料到的,比如車禍中卡車司機并未看到客車并且倒車撞到它。就像人類駕駛員一樣,自動駕駛系統每秒都需要做出數百個決定。并且根據周圍環境不斷傳遞的信息進行調整。當自動駕駛汽車遭遇到程序并未設定的狀況時,它通常會停車或者停到路邊等待情況變化。拉斯維加斯的自動駕駛客車在車禍前認定卡車會駛離它的道路,結果反而越來越近。它或許并未設定在這種情況下進行鳴笛或者倒車,也或許沒有足夠的空間倒車。
設計人員和編程人員所面臨的挑戰在于整合所有傳感器的信息來對車身周圍的環境做出一種準確的陳述。然后軟件將解讀這些信息來幫助車輛導航和應對周圍即將發生的狀況。如果系統的覺察力并不足夠,汽車就無法做出正確的決定。特斯拉那起車禍的主要原因就在于汽車的傳感器無法區別前方是明亮的天空與還是駛過的白色大卡車。
目前自動駕駛汽車還達不到安全駕駛的要求,如果自動駕駛汽車想要滿足人類減少車禍的期望。它們必須成為終極的防御型駕駛員,隨時為身邊其它的不安全駕駛行為作出反應。
2017年3月份發生在亞利桑那州的那起車禍就是一個例子。據媒體報道,在那場車禍中,一位駕駛員正駕駛本田CRV在坦佩市中心附近的主路上行駛。她想要穿過三條車道左轉,她能夠看到其中兩條道路出現了擁堵而且不能移動。但是她無法看到最遠那條道路的情況,當時優步汽車正在那條限速40英里每小時(約65公里每小時)的道路上以38英里每小時(約61公里每小時)的速度行駛。結果這位駕駛員左轉時與優步汽車在十字路口相撞。
當優步汽車接近十字路口時,人類駕駛員或許會預料到有汽車會穿過自己的道路左轉。這樣人類駕駛員或許會留意到那位豐田車駕駛員的行為并且減速,或許就能夠完全避免車禍。一輛自動駕駛汽車想要比人類駕駛員更安全,它就必須能夠做到這一點,但是優步汽車并沒有這種程序設定。
發生在坦佩的車禍和最近拉斯維加斯的車禍都是因為自動駕駛汽車無法完全了解周圍情況作出正確的選擇。自動駕駛汽車只能夠按照它們被設定的規則運行,但是它們無法確定它們的決定就是最安全的決定。這主要是因為大多數自動駕駛汽車的測試方式決定的。測試的基本標準就是自動駕駛汽車是否能夠按照規則在道路上行駛,并且遵守交通信號燈,了解當地對于變換車道的法規,而且像一個守法的駕駛員一樣安全駕駛。但這些測試也并沒有做到盡善盡美。
在自動駕駛汽車能夠真正上路行駛之前,它們需要設定程序指令,在遇到其它車發生一些不尋常的情況時能夠做出怎樣的動作。比如說,當一輛卡車駛入錯誤的方向時,工業機器人維修,自動駕駛汽車該如何做。此時自動駕駛汽車或許會試著變道,但是也有可能剎住車并且等待情況得到改善。當然,沒有人類駕駛員會這樣做。人類駕駛員會做出躲避,即使是會破號道路行駛規定,比如說沒有打轉向燈就變道,駛上路肩甚至加速來躲避車禍等。
自動駕駛汽車必須學會了解的不僅僅是周圍是什么環境還要根據情況判斷環境。當一輛汽車從另一個車道從前方接近時并不意味著危險,但是在同一個車道內的時候情況就完全不一樣了。汽車設計者應當根據不同的任務情況對汽車進行測試,比如說在擁堵的地方停車或者在施工地段變道等。這聽起來或許像人類駕駛員進行的駕駛測試,但如果自動駕駛汽車想要和人類在道路上安全共處,這就使自動駕駛汽車應當做到的事情。