本文發表在《大眾科學》之前的部落格網路中,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
自從上個月一輛優步自動駕駛汽車導致行人死亡事件發生以來,許多人呼籲對自動駕駛汽車(AV)制定更嚴格的安全指導方針。這些指導方針最簡單的形式是制定嚴格的、全面的標準,可能要求任何自動駕駛汽車在全面的駕駛測試中達到或超過人類的水平。但是,一概而論的安全方法既會限制自動駕駛汽車的優勢,又會降低其安全性。
問題的關鍵在於,自動駕駛並非一個單一的概念。單軌列車、掃地機器人和C-3PO都是自動的,但它們的自動駕駛意義和約束條件不同。同樣,自動駕駛也不是單一的技術;它有不同的等級,而且即將推出的汽車不會是在黃昏時分在雪地裡獨立地穿梭於環形交叉路口。我們對安全性的期望和標準需要根據這些汽車的設計用途進行調整——其中許多用途將不如我們預期的那麼複雜。
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最受關注的細微差別是人類參與的程度。汽車工程師協會(SAE)將這種頻譜劃分為五個級別
巡航控制。
對轉向和速度都敏感的交通感知巡航控制。
自動駕駛,但如果需要,人類可以接管。
在適當的條件下,無需駕駛員。
永遠不需要駕駛員。
當我們大多數人想象自動駕駛汽車時,我們可能想到的是4級或5級——“完全自動駕駛”。這是大多數公司都在努力的方向,從Waymo和福特這樣的大公司到Aptiv和Navya這樣的小公司。4級及以上的自動駕駛汽車也讓人們對移動的無人駕駛出租車感到不安,或者對即將到來的失業卡車司機浪潮感到惋惜。
然而,人們對無人駕駛的理解在某種程度上已經超過了現有技術的發展水平。儘管名稱中有“自動駕駛”字樣,但特斯拉的Autopilot功能和日產的ProPilotAssist只是2級,正如偶爾粗心的駕駛員悲劇性地證明的那樣。即使是3級消費型汽車仍然只是一個願望,奧迪將其2019款A8轎車定位為第一款解放駕駛員注意力的汽車。“我們可能會在未來幾年看到一些驚喜,”卡內基梅隆大學土木與環境工程助理教授科斯塔·薩馬拉斯說,未來的一些技術比它們看起來更接近,但是,他說,“公眾認為這些[4-5級汽車]就在眼前,但實際上它們並沒有那麼接近。”
雖然製造商可能會淡化這些更高級別的自動駕駛技術真正實現還需要多久,但忽略這些區別可能會讓政策制定者和公眾對即將進入市場的產品產生誇大的印象。更糟糕的是,駕駛員高估了現有車輛的功能,依靠2級系統來躲避障礙物,甚至讓他們在醉酒時駕駛。
因此,當我們談論自動駕駛汽車的安全性時,必須明確說明所討論的汽車的自動駕駛程度。一些車輛只會具備部分自動駕駛功能,在這種情況下,它們不應該透過全面的駕駛測試——但是,薩馬拉斯說,“公司[應該]非常明確地說明駕駛員的責任[和]車輛的功能。”
更高級別
一些製造商已經開始宣傳完全自動駕駛。除了Waymo在亞利桑那州廣為人知的試點計劃(該計劃很快將擴充套件為自動駕駛叫車服務)之外,主要製造商也承諾在未來幾年內推出4級汽車,包括通用汽車(2019)、豐田(2020)和福特(2021)。
似乎完全自動駕駛消除了對自動駕駛汽車可以要求什麼樣的安全性的模糊之處。事實上,恰恰相反:每個自動化級別都包含多種情況,尤其是4級。
畢竟,單軌列車是完全自動的,但如果通用汽車宣佈推出高科技地鐵列車就獲得了勝利,沒有人會感到印象深刻。令人興奮的前景是自動駕駛汽車在街道上行駛,它們必須對車道標記、行人和道路施工做出反應。如果道路上有其他人,一輛適合在街道上行駛的自動駕駛汽車必須和諧地移動,選擇合適的時機超車、轉彎和讓行。夜間駕駛和天氣會增加更多的麻煩。最後,如果車輛行駛超出其詳細地圖的範圍,它只能依靠標牌導航——如果汽車在左轉車道上直行,那就太糟糕了。簡而言之,運輸分析公司INRIX的自動駕駛汽車負責人艾弗裡·阿什說,“在任何特定時刻都有數百種不同的因素在起作用,…這些因素會影響[車輛]的執行能力。”當沒有駕駛員在情況惡化時接管時,哪些場景在範圍內的問題變得尤為重要。
完全自動駕駛汽車準備接管的場景比炒作的要狹窄得多。目前正在測試的試點部署,如Waymo的計程車和加利福尼亞州比紹普牧場的停車擺渡車,都是在管理良好的車隊,這些車隊被限制在地圖完善的區域,天氣晴朗,街道寬闊,交通適中。與不受限制的駕駛相比,此類應用的安全要求較低。不切實際的高標準會危及自動駕駛汽車在它們剛剛變得可行的領域中的巨大優勢。
與此同時,阿什說,沒有任何測試可以涵蓋所有場景來測試自動駕駛汽車是否比人類表現更好;一輛在大多數時間裡被證明是超級安全的汽車仍然可能在夜雨中很危險。無論對自動駕駛汽車強制執行什麼安全規則,都必須明確說明給定車輛何時可以上路行駛。
因此,我們需要為不久的將來做好準備,而不是自動駕駛汽車接管一切的魔幻時刻。相反,我們應該為3級和4級汽車的緩慢推出做好準備,首先集中在高度受限的場景中,如小型開發專案和長途高速公路——最初更像公共汽車而不是私家車。如果監管機構、製造商和消費者牢記這一願景,他們就可以確保安全和利益。