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| 本文作者： 孫宇 | 2017-02-21 09:21 |
雷鋒網(wǎng)按：作者孫宇，南佛羅里達(dá)大學(xué)計(jì)算機(jī)系教授、IEEE RAS機(jī)器臂抓取和操作技術(shù)委員會(huì)的始創(chuàng)主席。本文系雷鋒網(wǎng)獨(dú)家文章。
背景：
自動(dòng)駕駛技術(shù)的首要?jiǎng)訖C(jī)是減少交通事故，避免致命事故。2015年，全球與汽車(chē)交通事故相關(guān)的死亡人數(shù)約為125萬(wàn)。這相當(dāng)于每天墜毀五個(gè)完全滿載的波音747 。在美國(guó)，人為錯(cuò)誤造成的交通事故占所有交通事故的94％。死于車(chē)禍?zhǔn)?至34歲兒童和成年人死亡的主要原因。雖然2016年的交通事故數(shù)據(jù)尚不可用，但是，根據(jù)早期的估計(jì)，2016年交通事故中死亡的人數(shù)可能更高。
雖然車(chē)輛的安全性已經(jīng)在逐漸改善，交通事故卻在增長(zhǎng)。最近幾年的增張很可能是由于駕駛員分心（如在手機(jī)上收發(fā)短信）造成的的增加 。自動(dòng)駕駛技術(shù)非常有可能減少交通事故的發(fā)生，因?yàn)樽詣?dòng)駕駛車(chē)輛裝有比人類視覺(jué)更強(qiáng)大的傳感器，具有超人的感知，更快的決策和執(zhí)行能力，而且不會(huì)醉酒，分心或疲勞。
自動(dòng)駕駛技術(shù)也會(huì)把我們從開(kāi)車(chē)中解放出來(lái)。我們都是自動(dòng)駕駛車(chē)的乘客了。我們就可以在每天的通勤時(shí)間里做些別的事情 。自動(dòng)駕駛技術(shù)還會(huì)增加每個(gè)人的活動(dòng)范圍和方便性，特別是對(duì)于不能開(kāi)車(chē)的殘疾人和老年人。在宏觀上，自動(dòng)駕駛技術(shù)將使整個(gè)交通系統(tǒng)更高效，減少擁塞和碳排放，減少所需的汽車(chē)數(shù)量，減少停車(chē)的需要，從而可以得到更有效的城市規(guī)劃。這將徹底改變社會(huì)對(duì)交通的看法。
我們有足夠的原因?qū)ψ詣?dòng)車(chē)輛的潛力感到非常興奮，并對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)有很高的期望。在一個(gè)完美的世界里，自動(dòng)駕駛技術(shù)將是完全安全的，不會(huì)發(fā)生任何交通事故，這項(xiàng)技術(shù)每年可以使大約125萬(wàn)人免于死亡。但是在現(xiàn)實(shí)中，自動(dòng)車(chē)輛可能不會(huì)消除所有交通事故。
在自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展和完善中，有些人可能會(huì)被自動(dòng)駕駛車(chē)輛救了，有些人可能因?yàn)槭褂米詣?dòng)駕駛車(chē)輛而死亡或受傷。即使自動(dòng)駕駛技術(shù)整體而言挽救的生命多余造成的危害，但是它的確可能在增加一些人的安全的同時(shí)會(huì)對(duì)其他的一些人造成傷害。所以說(shuō)自動(dòng)駕駛技術(shù)潛在里即提供了的好處和又有風(fēng)險(xiǎn)。我們不應(yīng)當(dāng)把自動(dòng)駕駛技術(shù)作為可以解決交通中的所有問(wèn)題的魔法子彈，而是應(yīng)該對(duì)其性能和影響有適當(dāng)?shù)钠谕?/p>
自動(dòng)駕駛技術(shù)在今天已經(jīng)在公共道路上使用了，即使它還遠(yuǎn)非完美。涉及自動(dòng)車(chē)輛的事故也已有發(fā)生。例如，Google的自動(dòng)駕駛技術(shù)車(chē)輛已經(jīng)在公路上以自動(dòng)模式駕駛約200萬(wàn)英里，期間發(fā)生了14次交通事故。2015年5月，配備了Autopilot的特斯拉車(chē)輛發(fā)生了一起致命事故。
在沒(méi)有在公共道路和實(shí)際駕駛情況下測(cè)試自動(dòng)駕駛技術(shù)之前，要求自動(dòng)駕駛技術(shù)在公共道路和實(shí)際駕駛情況表現(xiàn)完美是不切實(shí)際的。尤其是當(dāng)前各大公司都在使用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法或“車(chē)隊(duì)學(xué)習(xí)”的方法來(lái)從實(shí)際駕駛環(huán)境的數(shù)據(jù)“學(xué)習(xí)“如何自動(dòng)駕駛。自動(dòng)駕駛技術(shù)只能通過(guò)學(xué)習(xí)現(xiàn)實(shí)的駕駛數(shù)據(jù)才能變得更好。因此，應(yīng)當(dāng)允許自動(dòng)駕駛車(chē)輛在公共道路上行駛以進(jìn)行測(cè)試和數(shù)據(jù)收集，但同時(shí)也要確保公共安全 。
另一方面，如果在技術(shù)不成熟的時(shí)候和存在廣泛的安全問(wèn)題的時(shí)候，我們不應(yīng)該允許自動(dòng)車(chē)輛在沒(méi)有監(jiān)管的情況下上路。如果自動(dòng)駕駛技術(shù)在公共道路上被證明是不安全的，公眾將失去信心，甚至開(kāi)始害怕自動(dòng)駕駛技術(shù)。公眾甚至可能完全拒絕自動(dòng)駕駛車(chē)輛，那么自動(dòng)駕駛車(chē)輛的市場(chǎng)就會(huì)非常小。使公眾接受自動(dòng)駕駛車(chē)輛就將是一個(gè)非常緩慢和漫長(zhǎng)的過(guò)程。
所以關(guān)鍵是如何平衡支持自動(dòng)駕駛的創(chuàng)新和確保公眾安全。
當(dāng)前狀態(tài)：
Google自動(dòng)駕駛車(chē)項(xiàng)目Waymo在公共道路上現(xiàn)有23輛自動(dòng)駕駛車(chē)。Waymo的汽車(chē)在25英里/小時(shí)（40公里/小時(shí)）下駕駛，并且每輛車(chē)都有一個(gè)訓(xùn)練有素的駕駛員在每時(shí)每刻監(jiān)視自動(dòng)駕駛車(chē)的狀態(tài)，必要時(shí)隨時(shí)接管 。
從2009年至今（2017年2月），Google的自動(dòng)駕駛車(chē)隊(duì)在自動(dòng)模式下已經(jīng)測(cè)試完成了總共200萬(wàn)英里（300萬(wàn)公里）。測(cè)試的道路是預(yù)先選定的，測(cè)試是在良好的天氣條件下（沒(méi)有大雨或下雪）完成的。 Google每個(gè)月發(fā)布涉及自動(dòng)駕駛車(chē)的交通事故的月報(bào)。
加州機(jī)車(chē)交管所還要求Google報(bào)告測(cè)試期間被迫由自動(dòng)駕駛模式轉(zhuǎn)換成人工駕駛的次數(shù)。到目前為止，所有的測(cè)試車(chē)已經(jīng)經(jīng)歷了14次交通事故，在14次碰撞中的13次是其他司機(jī)的責(zé)任。只有一次碰撞造成了輕微的身體傷害 -- 三名Google員工在受了輕傷，這次事故也是另一名司機(jī)有過(guò)錯(cuò)。 Google自動(dòng)駕駛項(xiàng)目在進(jìn)行測(cè)試時(shí)很好的考慮了公共安全的重要性。
除了Google之外，許多公司已經(jīng)開(kāi)始在公共道路上進(jìn)行測(cè)試和數(shù)據(jù)收集。在2016年6月，美國(guó)通用汽車(chē)公司（GM）開(kāi)始在公路上測(cè)試自動(dòng)駕駛車(chē)雪佛蘭Bolt電動(dòng)車(chē)。今天，通用汽車(chē)在路上有50輛自動(dòng)駕駛車(chē)。與Google類似，通用自動(dòng)駕駛汽車(chē)也有訓(xùn)練有素的駕駛員來(lái)監(jiān)控自動(dòng)駕駛。
沃爾沃的Drive Me項(xiàng)目中的第一批自動(dòng)車(chē)輛已于2017年進(jìn)入哥德堡的道路。他們也需要訓(xùn)練有素的駕駛員監(jiān)督駕駛。在此之前，2016年8月，沃爾沃和Uber在開(kāi)發(fā)自驅(qū)動(dòng)技術(shù)方面形成了合作伙伴關(guān)系。Uber給沃爾沃XC90增加了自己的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。為了鼓勵(lì)消費(fèi)者使用和解決保險(xiǎn)問(wèn)題，沃爾沃宣布，如果由于自動(dòng)駕駛技術(shù)的缺陷產(chǎn)生的事故，Volvo汽車(chē)將承擔(dān)全部責(zé)任。
豐田汽車(chē)Chauffeur項(xiàng)目已經(jīng)開(kāi)始在封閉的道路上測(cè)試自動(dòng)駕駛車(chē)輛。豐田一直更多地關(guān)注另一個(gè)名為Guardian的項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)下一代駕駛員輔助安全系統(tǒng)。這兩個(gè)項(xiàng)目最近都在美國(guó)豐田研究所啟動(dòng)。
特斯拉在其S型和X型車(chē)輛上配有具有自動(dòng)駕駛功能作為可選添加功能。2016年10月以后，所有新的特斯拉車(chē)都會(huì)配備自動(dòng)駕駛所需的硬件和傳感器，以允許將來(lái)的完全自動(dòng)駕駛。然而，現(xiàn)在完全自動(dòng)駕駛特征未被啟用，而是以所謂的影子模式操作。在影子模式下，特斯拉汽車(chē)上的傳感器處于活動(dòng)狀態(tài)并收集數(shù)據(jù)，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)會(huì)生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，但不會(huì)將信號(hào)發(fā)送給執(zhí)行器執(zhí)行。人類駕駛員會(huì)對(duì)車(chē)輛有完全的控制，甚至不知道自動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)行和模擬駕駛。傳感器數(shù)據(jù)和模擬控制信號(hào)都被Tesla收集，用于自驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)和測(cè)試中。
預(yù)期：
幾乎所有的自動(dòng)駕駛車(chē)輛制造商都把 4級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)推入市場(chǎng)的時(shí)間目標(biāo)定為2021年或2022年左右 。這些自動(dòng)駕駛車(chē)輛將能夠在正常的交通條件下在選定的道路（低速限制）上自動(dòng)駕駛運(yùn)行。對(duì)于購(gòu)買(mǎi)自動(dòng)駕駛車(chē)輛的客戶，他們將能夠在他們的駕駛旅程的某些部分上打開(kāi)自動(dòng)駕駛功能。與特斯拉auto-pilot功能不同，4級(jí)自動(dòng)車(chē)輛中的消費(fèi)者駕駛員不需要在這些區(qū)間監(jiān)測(cè)駕駛。
這些4級(jí)消費(fèi)者自動(dòng)駕駛車(chē)輛仍然具有方向盤(pán)，油門(mén)踏板和剎車(chē)，因?yàn)橄M(fèi)者在惡劣的天氣條件下和其他“未選擇的”道路上仍然需要自己駕駛車(chē)輛。而只在那些選定道路上運(yùn)行的專用自動(dòng)駕駛車(chē)輛將不需要具有方向盤(pán)，油門(mén)踏板或剎車(chē)。
4級(jí)自動(dòng)駕駛車(chē)功能將首先被用于豪華電動(dòng)或混合動(dòng)力車(chē)上。附加的自驅(qū)動(dòng)設(shè)備成本和在低速碰撞中更好的安全特征將使有自動(dòng)駕駛功能的車(chē)輛的·造價(jià)比標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)更昂貴。豪華車(chē)主通常對(duì)車(chē)輛的成本或其他附加成本不太敏感。自行駕駛功能成為為所有車(chē)輛的標(biāo)配 還需要15年或更長(zhǎng)的時(shí)間。
像特斯拉，通用，豐田，寶馬，沃爾沃等汽車(chē)制造商將優(yōu)先為他們的豪華車(chē)型配備自動(dòng)駕駛功能。 Google可能會(huì)授權(quán)他們的自動(dòng)駕駛技術(shù)給一些汽車(chē)制造商，并與汽車(chē)制造商合作。
4級(jí)自動(dòng)駕駛車(chē)功能將允許Uber和Lyft大幅擴(kuò)展他們的業(yè)務(wù)。他們將購(gòu)買(mǎi)裝備有4級(jí)自動(dòng)駕駛車(chē)功能的汽車(chē)，或者與汽車(chē)制造商合作定制自動(dòng)駕駛汽車(chē)。每個(gè)公司都將有一個(gè)自動(dòng)駕駛車(chē)隊(duì)，可以自動(dòng)駕駛，不需要任何司機(jī)，把車(chē)從停車(chē)場(chǎng)開(kāi)到客戶的位置 。當(dāng)我準(zhǔn)備好早上上班時(shí)，我可以打開(kāi)我的Uber應(yīng)用程序，選擇car pool，要求一個(gè)自動(dòng)駕駛Uber汽車(chē)來(lái)接我。
我不會(huì)因?yàn)榭吹揭惠v沒(méi)有人的Uber汽車(chē)駛到我面前而驚訝。汽車(chē)共享公司們?nèi)鏩ipcar將回做同樣的事情。要用車(chē)，我不需要去Zipcar的停車(chē)位置，Zipcar可以自動(dòng)駕駛來(lái)接我 。租車(chē)公司也將加入競(jìng)爭(zhēng)。不需要去租賃柜臺(tái)，我可以通過(guò)我的手機(jī)來(lái)租一輛車(chē)，并讓車(chē)來(lái)接我。其實(shí)現(xiàn)在租車(chē)公司也提供送車(chē)服務(wù)，不過(guò)因?yàn)槌杀荆芯嚯x和時(shí)間的限制。
按需汽車(chē)共享將逐步減少汽車(chē)所有權(quán)的必要。但是，卻不一定顯著減少道路擁堵或車(chē)輛數(shù)量，因?yàn)槲覀儗⒖吹皆S多空車(chē)在路上自行駕駛來(lái)接客戶。當(dāng)然，Uber / Lyft會(huì)減少對(duì)司機(jī)的需要。但在天氣惡劣的日子里仍然需要很多臨時(shí)司機(jī)。
因?yàn)椴恍枰緳C(jī)了，使用4級(jí)自動(dòng)駕駛功能的Uber / Lyft運(yùn)營(yíng)成本可以大幅下降降低。現(xiàn)在，我每天需要花16美元乘坐Uber車(chē)上下班。每年的花費(fèi)是大約5000 到6000美元。如果我不使用Uber，但買(mǎi)一輛小型車(chē)，那么我每年需要大約2000美元的車(chē)折舊費(fèi)，1000美元的保險(xiǎn)費(fèi)和1000美元的汽油。
所以，以通勤目的擁有一輛汽車(chē)的成本在3000美元到5000美元之間。現(xiàn)在擁有一輛汽車(chē)比每天使用Uber 便宜，更方便。但如果Uber可以用自動(dòng)駕駛技術(shù)減價(jià) 一半，我使用Uber的成本會(huì)降低到3000美元一年。就可能比擁有一輛汽車(chē)便宜。我有可能愿意放棄我的車(chē)。
同時(shí)，采用4級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)，低速自動(dòng)駕駛送貨上門(mén)也是可行的。然而，它將需要與其他機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，以把包裹從車(chē)上送到門(mén)前。
到目前為止，沒(méi)有公司公布任何關(guān)于5級(jí)車(chē)的預(yù)測(cè)。大致的看法是需要10或15年來(lái)實(shí)現(xiàn)5級(jí)自動(dòng)駕駛。級(jí)別2和3是很久以前流行的。目前，他們變得不是那么流行了，因?yàn)?級(jí)或3級(jí)不為司機(jī)提供很多好處。級(jí)別3有很大的安全問(wèn)題。因?yàn)橥ǔＰ枰辽賻酌腌姴拍苁沟民{駛員理解當(dāng)前情況并接管車(chē)輛的控制。而幾秒鐘的反應(yīng)時(shí)間是無(wú)法避開(kāi)車(chē)禍的發(fā)生的。
由于當(dāng)前的技術(shù)方法大量基于數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)，現(xiàn)在看來(lái)發(fā)展5級(jí)技術(shù)需要大量的復(fù)雜環(huán)境下的行駛記錄。汽車(chē)制造商將比純技術(shù)公司更具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。在銷(xiāo)售4級(jí)自動(dòng)駕駛車(chē)輛后，汽車(chē)制造商可以在自動(dòng)駕駛和人駕駛期間里通過(guò)車(chē)載傳感器收集大量數(shù)據(jù)。
因?yàn)樾枰浅６鄻忧闆r下的的大量用戶的數(shù)據(jù)， 人駕駛在惡劣天氣條件和不安全道路時(shí)的傳感器數(shù)據(jù)對(duì)于開(kāi)發(fā)5級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)至關(guān)重要。技術(shù)公司要么變成汽車(chē)制造商，要么與汽車(chē)制造商合作以獲得這樣的重要數(shù)據(jù)。當(dāng)然技術(shù)公司還可以要求通過(guò)有利的法律。比如法律 要求所有公司都必須公布所有交通事故中的車(chē)上傳感器的數(shù)據(jù)，并以這種方式來(lái)獲得所需的數(shù)據(jù)。廣泛的數(shù)據(jù)共享將是困難的，因?yàn)閿?shù)據(jù)將決定各個(gè)公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
需要解決的問(wèn)題：
要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛技術(shù)的令人興奮的2021或2022時(shí)間表，我們應(yīng)要回答幾個(gè)安全相關(guān)的問(wèn)題。
1.什么樣的安全是足夠安全。
直觀地講，如果自動(dòng)駕駛車(chē)輛比普通駕駛員導(dǎo)致更少的交通事故并且尤其是致命的車(chē)禍，則更多的生命被挽救了而不是丟失了。那么達(dá)到這一指標(biāo)的自動(dòng)駕駛車(chē)輛就應(yīng)該被允許在路了。然而，由于自動(dòng)駕駛技術(shù)提供的是交通服務(wù)，因此應(yīng)該與專車(chē)服務(wù)或出租車(chē)服務(wù)進(jìn)行比較。因此，自動(dòng)車(chē)輛應(yīng)該比專車(chē)的普通駕駛員產(chǎn)生更少的交通事故，特別是致命的事故。在美國(guó)專車(chē)司機(jī)通常比一般駕駛員好多了，因?yàn)閷＼?chē)服務(wù)公司通常只雇用有完美駕駛記錄的有經(jīng)驗(yàn)司機(jī)。
2.如何在有限的時(shí)間內(nèi)證明自驅(qū)動(dòng)技術(shù)是安全的。
許多公司正在公共道路上進(jìn)行測(cè)試自動(dòng)駕駛技術(shù)。然而，收集足夠的數(shù)據(jù)來(lái)證明一種技術(shù)在統(tǒng)計(jì)學(xué)上是安全的需要很多年。許多公司同時(shí)使用幾十個(gè)配有相同自動(dòng)駕駛技術(shù)的車(chē)同時(shí)測(cè)試，以縮短測(cè)試所需時(shí)間。越來(lái)越多的公司使用從在普通車(chē)輛上的傳感器收集的數(shù)據(jù)來(lái)做模擬測(cè)試。然而，現(xiàn)在還不清楚模擬測(cè)試結(jié)果是否可以反應(yīng)到真實(shí)環(huán)境中。
自動(dòng)駕駛技術(shù)測(cè)試可能需要由第三方來(lái)完成。最近的排放丑聞涉及了多家有名的汽車(chē)公司，如大眾，梅賽德斯 - 奔馳，本田，馬自達(dá)和三菱。所有不清楚政府是否可以信任汽車(chē)制造商證明的數(shù)據(jù)。如果我們依靠汽車(chē)制造商的自我報(bào)告，政府將需要制定關(guān)于收集道路測(cè)試數(shù)據(jù)和記錄保存的法規(guī)和指南。
3.如何消除公共道路測(cè)試中的安全問(wèn)題。
測(cè)試自動(dòng)車(chē)輛的標(biāo)準(zhǔn)方式是有駕駛員坐在駕駛位監(jiān)視自動(dòng)駕駛。當(dāng)在低速限制的道路上行駛時(shí)，事故不會(huì)造成很大的身體傷害。當(dāng)在高速，復(fù)雜的道路條件和惡劣天氣下測(cè)試自動(dòng)車(chē)輛（5級(jí)自動(dòng)駕駛）時(shí)，交通事故有可能造成嚴(yán)重的身體傷害甚至死亡。對(duì)駕駛員的保護(hù)的要求就會(huì)更高。需要開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的安全設(shè)施以確保駕駛員的人身安全。安全性的大幅改進(jìn)還將鼓勵(lì)更多人拋棄安全顧慮，采用自動(dòng)駕駛技術(shù)。當(dāng)然，汽車(chē)安全性的發(fā)展將減少完全自動(dòng)駕駛的邊際效益，但它最終將有助于通過(guò)消除消費(fèi)者的安全顧慮而采用該技術(shù)。
道路測(cè)試可以逐步進(jìn)行。在更困難的情況下的道路測(cè)試應(yīng)僅在該技術(shù)在更容易的條件下被證明是安全的之后才可以進(jìn)行。
結(jié)論：
1. 自動(dòng)駕駛車(chē)輛應(yīng)該像專車(chē)一樣安全。
2. 自動(dòng)駕駛技術(shù)的安全性可能需要由第三方評(píng)估。
3. 數(shù)據(jù)共享是美好的，但將是困難的，因?yàn)閿?shù)據(jù)對(duì)于技術(shù)的發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)是非常重要的。應(yīng)鼓勵(lì)公開(kāi)自動(dòng)駕駛車(chē)輛的傳感器數(shù)據(jù)和行車(chē)記錄。
4. 汽車(chē)制造商在數(shù)據(jù)收集方面具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，在開(kāi)發(fā)5級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)時(shí)至關(guān)重要。
5. 提高車(chē)輛安全性的技術(shù)將與自動(dòng)駕駛技術(shù)同時(shí)發(fā)展，相互促進(jìn)。
6. 自動(dòng)駕駛技術(shù)將在5年內(nèi)開(kāi)始對(duì)豪華車(chē)和汽車(chē)共享行業(yè)產(chǎn)生實(shí)際影響。其它的社會(huì)影響將在7至10年內(nèi)開(kāi)始顯現(xiàn)出來(lái)。
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