僅僅遵守交規(guī)就行嗎?重新定義無(wú)人駕駛的安全性
11月30日消息,今年11月初一輛自動(dòng)駕駛客車(chē)與一輛送貨卡車(chē)在拉斯維加斯街頭相撞。這起車(chē)禍并沒(méi)有人員傷亡也沒(méi)有嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失,但是卻引起了媒體和公眾的關(guān)注,這是因?yàn)槠渲幸惠v汽車(chē)是自動(dòng)駕駛的,KUKA機(jī)器人維修,而且它在出車(chē)禍前只運(yùn)行了不到一小時(shí)。
事實(shí)上這并非是自動(dòng)駕駛汽車(chē)發(fā)生的第一次車(chē)禍。其它的比如優(yōu)步在亞利桑那州的車(chē)禍,特斯拉在佛羅里達(dá)州的車(chē)禍以及加利福尼亞州的幾起車(chē)禍。但是最近的每一次車(chē)禍都是人類(lèi)的錯(cuò)誤引發(fā)的車(chē)禍,而不是自動(dòng)駕駛汽車(chē)的責(zé)任。
在拉斯維加斯的那起車(chē)禍中,自動(dòng)駕駛客車(chē)留意到前方有一輛卡車(chē)正在倒車(chē),因此就停下來(lái)等待卡車(chē)離開(kāi)。但是卡車(chē)的駕駛員并未看到自動(dòng)駕駛客車(chē),而且不停的倒車(chē)。隨著卡車(chē)的接近,自動(dòng)駕駛客車(chē)并未向前或者向后移動(dòng),因此卡車(chē)蹭到了它的前保險(xiǎn)杠。
這一起車(chē)禍帶來(lái)了許多問(wèn)題:為什么自動(dòng)駕駛汽車(chē)不鳴笛或者倒車(chē)來(lái)躲避不斷接近的卡車(chē)?停車(chē)并且靜止不動(dòng)是最安全的方式嗎?如果自動(dòng)駕駛汽車(chē)是為了讓道路更安全,那更大的問(wèn)題在于:這些自動(dòng)駕駛汽車(chē)如何做才能減少車(chē)禍?在作者的實(shí)驗(yàn)室中,KUKA機(jī)器人維修,研究人員正在研發(fā)自動(dòng)駕駛汽車(chē)和客車(chē),他們希望解決一個(gè)難以避免的問(wèn)題:即使自動(dòng)駕駛汽車(chē)能夠按照預(yù)期在道路上行駛,但是它們身邊行駛的汽車(chē)或者卡車(chē)駕駛員仍然是易于出錯(cuò)的人類(lèi)。
涉及自動(dòng)駕駛汽車(chē)的車(chē)禍有兩個(gè)主要原因。第一個(gè)原因在于傳感器并未探測(cè)到車(chē)輛周?chē)l(fā)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(dá)在霧天無(wú)法工作,雷達(dá)并沒(méi)有那么準(zhǔn)確。或許還有其它具有不同能力的傳感器將肩負(fù)這些工作。我們也不清楚自動(dòng)駕駛汽車(chē)的傳感器需要什么樣的理想設(shè)置。成本和計(jì)算機(jī)都是其中的限制因素,而且解決措施不能僅僅為它們?cè)黾釉絹?lái)越多的傳感器。
第二個(gè)主要原因在于自動(dòng)駕駛汽車(chē)遭遇到的情況是研究人員并未預(yù)料到的,比如車(chē)禍中卡車(chē)司機(jī)并未看到客車(chē)并且倒車(chē)撞到它。就像人類(lèi)駕駛員一樣,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)每秒都需要做出數(shù)百個(gè)決定。并且根據(jù)周?chē)h(huán)境不斷傳遞的信息進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)自動(dòng)駕駛汽車(chē)遭遇到程序并未設(shè)定的狀況時(shí),它通常會(huì)停車(chē)或者停到路邊等待情況變化。拉斯維加斯的自動(dòng)駕駛客車(chē)在車(chē)禍前認(rèn)定卡車(chē)會(huì)駛離它的道路,結(jié)果反而越來(lái)越近。它或許并未設(shè)定在這種情況下進(jìn)行鳴笛或者倒車(chē),也或許沒(méi)有足夠的空間倒車(chē)。
設(shè)計(jì)人員和編程人員所面臨的挑戰(zhàn)在于整合所有傳感器的信息來(lái)對(duì)車(chē)身周?chē)沫h(huán)境做出一種準(zhǔn)確的陳述。然后軟件將解讀這些信息來(lái)幫助車(chē)輛導(dǎo)航和應(yīng)對(duì)周?chē)磳l(fā)生的狀況。如果系統(tǒng)的覺(jué)察力并不足夠,汽車(chē)就無(wú)法做出正確的決定。特斯拉那起車(chē)禍的主要原因就在于汽車(chē)的傳感器無(wú)法區(qū)別前方是明亮的天空與還是駛過(guò)的白色大卡車(chē)。
目前自動(dòng)駕駛汽車(chē)還達(dá)不到安全駕駛的要求,如果自動(dòng)駕駛汽車(chē)想要滿(mǎn)足人類(lèi)減少車(chē)禍的期望。它們必須成為終極的防御型駕駛員,隨時(shí)為身邊其它的不安全駕駛行為作出反應(yīng)。
2017年3月份發(fā)生在亞利桑那州的那起車(chē)禍就是一個(gè)例子。據(jù)媒體報(bào)道,在那場(chǎng)車(chē)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(guò)三條車(chē)道左轉(zhuǎn),她能夠看到其中兩條道路出現(xiàn)了擁堵而且不能移動(dòng)。但是她無(wú)法看到最遠(yuǎn)那條道路的情況,當(dāng)時(shí)優(yōu)步汽車(chē)正在那條限速40英里每小時(shí)(約65公里每小時(shí))的道路上以38英里每小時(shí)(約61公里每小時(shí))的速度行駛。結(jié)果這位駕駛員左轉(zhuǎn)時(shí)與優(yōu)步汽車(chē)在十字路口相撞。
當(dāng)優(yōu)步汽車(chē)接近十字路口時(shí),人類(lèi)駕駛員或許會(huì)預(yù)料到有汽車(chē)會(huì)穿過(guò)自己的道路左轉(zhuǎn)。這樣人類(lèi)駕駛員或許會(huì)留意到那位豐田車(chē)駕駛員的行為并且減速,或許就能夠完全避免車(chē)禍。一輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)想要比人類(lèi)駕駛員更安全,它就必須能夠做到這一點(diǎn),但是優(yōu)步汽車(chē)并沒(méi)有這種程序設(shè)定。
發(fā)生在坦佩的車(chē)禍和最近拉斯維加斯的車(chē)禍都是因?yàn)樽詣?dòng)駕駛汽車(chē)無(wú)法完全了解周?chē)闆r作出正確的選擇。自動(dòng)駕駛汽車(chē)只能夠按照它們被設(shè)定的規(guī)則運(yùn)行,但是它們無(wú)法確定它們的決定就是最安全的決定。這主要是因?yàn)榇蠖鄶?shù)自動(dòng)駕駛汽車(chē)的測(cè)試方式?jīng)Q定的。測(cè)試的基本標(biāo)準(zhǔn)就是自動(dòng)駕駛汽車(chē)是否能夠按照規(guī)則在道路上行駛,并且遵守交通信號(hào)燈,了解當(dāng)?shù)貙?duì)于變換車(chē)道的法規(guī),而且像一個(gè)守法的駕駛員一樣安全駕駛。但這些測(cè)試也并沒(méi)有做到盡善盡美。
在自動(dòng)駕駛汽車(chē)能夠真正上路行駛之前,它們需要設(shè)定程序指令,在遇到其它車(chē)發(fā)生一些不尋常的情況時(shí)能夠做出怎樣的動(dòng)作。比如說(shuō),當(dāng)一輛卡車(chē)駛?cè)脲e(cuò)誤的方向時(shí),工業(yè)機(jī)器人維修,自動(dòng)駕駛汽車(chē)該如何做。此時(shí)自動(dòng)駕駛汽車(chē)或許會(huì)試著變道,但是也有可能剎住車(chē)并且等待情況得到改善。當(dāng)然,沒(méi)有人類(lèi)駕駛員會(huì)這樣做。人類(lèi)駕駛員會(huì)做出躲避,即使是會(huì)破號(hào)道路行駛規(guī)定,比如說(shuō)沒(méi)有打轉(zhuǎn)向燈就變道,駛上路肩甚至加速來(lái)躲避車(chē)禍等。
自動(dòng)駕駛汽車(chē)必須學(xué)會(huì)了解的不僅僅是周?chē)鞘裁喘h(huán)境還要根據(jù)情況判斷環(huán)境。當(dāng)一輛汽車(chē)從另一個(gè)車(chē)道從前方接近時(shí)并不意味著危險(xiǎn),但是在同一個(gè)車(chē)道內(nèi)的時(shí)候情況就完全不一樣了。汽車(chē)設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的任務(wù)情況對(duì)汽車(chē)進(jìn)行測(cè)試,比如說(shuō)在擁堵的地方停車(chē)或者在施工地段變道等。這聽(tīng)起來(lái)或許像人類(lèi)駕駛員進(jìn)行的駕駛測(cè)試,但如果自動(dòng)駕駛汽車(chē)想要和人類(lèi)在道路上安全共處,這就使自動(dòng)駕駛汽車(chē)應(yīng)當(dāng)做到的事情。