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自动驾驶车祸频发,究竟谁之过?

2018-09-15 全球技术地图

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2018年,全球各大车企和科技公司研发的自动驾驶汽车纷纷进入到深度路测阶段,随之而来的是各种安全问题。



自动驾驶安全事故频现


8月底,苹果公司被爆出其自动驾驶汽车在加利福尼亚州山景城测试时发生了首起交通事故。事故发生在当地时间8月24日下午3点左右。苹果公司进行测试的自动驾驶汽车由一辆雷克萨斯RX450h改装而成,行驶速度不到1英里/小时,在其减速以等待并入到加利福尼亚州桑尼维尔的高速公路时,后方一辆2016款日产聆风汽车以约15英里/小时的速度追尾苹果自动驾驶测试车。两辆车辆都有损坏,但未造成人员伤亡。



作为世界上唯一一家万亿级的科技公司,苹果公司也无法真正保证自动驾驶的安全性,而其他自动驾驶汽车行业的领军企业也难逃测试车祸厄运。


这次事故的出现让人们不得不再次把自动驾驶技术的安全性问题重新摆上桌面,此前,Uber、特斯拉以及谷歌旗下Waymo的自动驾驶汽车车祸频发已经让这项技术的声誉受到了一定程度的损伤。


2018年3月18日,Uber公司的一辆自动驾驶汽车在亚利桑那州进行夜间路测时,发生一起交通事故与一名横穿马路的女子相撞,造成女子死亡。事故发生时,这辆Uber测试汽车处于自动驾驶模式,正以38英里的时速行驶,车上配有一名安全员司机进行监管。由于此次事故,Uber暂停了在凤凰城、匹兹堡、旧金山和多伦多的自动驾驶测试。


电动汽车巨头特斯拉的自动驾驶模式也导致车祸频发,已造成多人丧生。2018年1月24日,美国加州,一辆特斯拉Model S在路边撞上一辆白色的丰田卡罗拉,导致两车车头变形。2018年4月15日,还是在美国加州,一辆特斯拉Model X在城市道路会车,撞上一辆黑色雪铁龙,电池起火,导致1人死亡,2人受伤。2018年5月8日,美国佛罗里达州劳德代尔堡,一辆特斯拉Model S电动汽车撞墙后起火,导致车内的3名青少年2死1伤,事故调查显示当时车辆开启了自动辅助驾驶模式。



作为最早进入自动驾驶行业的先驱——谷歌旗下的Waymo也难幸免于难。2018年5月4日下午,一辆 Waymo 的自动驾驶小型货车在亚利桑那州钱德勒市与一辆本田小轿车相撞,造成自动驾驶测试车安全员受轻伤。Waymo被撞到人行道上,左前保险杠和车轮遭到严重损坏,左侧车门凹陷,周围车身出现碎裂。


自动驾驶汽车事故此起彼伏,无疑是在一次又一次地冲击着人们对这项新兴技术的信心。自动驾驶技术究竟能为人类带来什么好处,而目前事故频现的原因又何在呢?接下来,小编将为大家稍作分析。


根据美国国家安全委员会的统计,去年美国公路上发生4万起致命交通事故,当中90%都是由于人类的错误引起的。从理论上讲,机器则不会喝醉、不会分心、也不会昏昏欲睡,无疑可以大幅度削弱这些让人胆战心惊的数据。


自动驾驶的关键技术


自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,让电脑可以在没有任何人类主动的操作下,自动安全地操作机动车辆。在安全性上,自动驾驶汽车明显高于人类驾驶员驾驶的汽车。根据自动驾驶汽车的功能模块,可将自动驾驶的关键技术分为:定位导航技术、环境感知技术、规划决策技术和自动控制技术。



1、定位导航技术

定位系统主要用来实时高精度定位以及位置感知,比如获取经纬度坐标、速度、加速度、航向角等,一般包括全球卫星定位系统(GNSS)、惯性设备、轮速计、里程计等。定位技术是自动驾驶的核心技术,有了位置信息就可以利用丰富的地理、地图等先验知识,可以使用基于位置的服务。


2、环境感知技术

环境感知模块通过多种传感器对车辆周围的环境信息进行感知。感知信息不仅包括车辆自身状态信息,如车辆速度、前轮偏角、车辆航向角等,还包括周围的环境信息,如道路位置、道路方向、障碍物位置和速度、交通标志等。常用的传感器包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达。


3、规划决策技术

规划决策模块相当于智能车的大脑,它通过综合分析环境感知系统提供的信息,对当前的车辆行为进行规划(速度规划、避障局部路径规划等),并产生相应的决策(跟车、换道、停车等)。规划技术还需要考虑车辆的机械特性、动力学特性、运动学特性。


4、自动控制技术

自动控制模块主要包括转向、驱动和制动三个系统。自动驾驶汽车的三个控制系统对控制的精确性、平顺性、响应延时等性能要求有着不同的侧重点。其中,转向控制主要是对转向电机的控制,根据控制目标的不同,可分为角度闭环控制和力矩闭环控制。驱动控制实现对车辆加速、匀速、减速的控制。制动控制根据制动场景的不同又可分为正常的制动控制和紧急制动控制。


所以说,理论上来看,自动驾驶汽车利用这些关键技术保证车辆在道路上安全行驶,能够有效避免因人类驾驶员自身原因所引发事故的可能性。但目前还处于测试阶段的自动驾驶汽车事故不断,原因何在,究竟是谁之过?我们来看一下上面几起车祸的事故分析。


自动驾驶事故分析


3月份的Uber自动驾驶测试车致死事故发生时,据警方初步调查称,“根据受害人横穿马路的方式,无论是有人还是自动驾驶模式,要避免这起交通事故是极其困难的。即使在照明良好的情况下,横穿马路也是非常危险的。”意指这次交通事故过错在受害者本人,而非Uber。


但后来事情发生反转,据美国国家运输安全委员会(NSTB)发布的关于Uber致命事故检测报告显示,Uber的自动驾驶系统存在严重问题,事故发生前,系统没有准确识别前方的是一个路人还是一个没有生命的物体,并且在撞击的前6秒,系统虽然发现前方物体但并没有做出制动的命令。这本是一场可以避免的事故。如果是人类驾驶员,在接近人行横道一般都会做出减速让行和鸣笛示警的操作,而机器系统并不会。当被撞女子推着装满塑料购物袋的自行车穿过人行横道时,被Uber处于自动驾驶模式的汽车撞倒。


再来回顾5月份Waymo事故,根据警方声明,该事故是由于向东行驶的本田轿车,在经过一个交叉路口时,为了避免撞上一辆向北行驶的汽车,突然转向Waymo 的克莱斯勒 Pacifica 小型货车所处的西行车道,并撞击该车侧面,当时Waymo自动驾驶车的时速不超过45英里,车祸的主要责任是本田驾驶违规闯红灯。


而最近的苹果自动驾驶测试车事故调查文件显示,事发时,当时的驾驶条件良好,天空晴朗,视线良好,适宜驾驶,后方日产汽车从背后碰撞苹果自动驾驶测试汽车,造成追尾,事故责任不在于苹果自动驾驶汽车。


由这三次事故来看,自动驾驶汽车与常规汽车或者行人发生车祸,责任恐怕应该要两分。通常说到这个问题,可能很多人都会站到常规驾车这一方,因为汽车是由人驾驶,更相信人的操作,但事实可能并非如此。


正如以上三起事故以及过去一段时间发生的大部分涉及自动驾驶汽车的事故一样,人类驾驶员是造成大部分事故的主要原因。很多涉及自动驾驶汽车的事故是由人类司机追尾造车的。许多时候都是粗心大意、积极冒进的人类司机从后面撞上了自动驾驶汽车,因为自动驾驶汽车严格遵守交通规则,他们不习惯。


从谷歌旗下Waymo公司的数据统计也可看出端倪,作为自动驾驶行业的领先者,谷歌公司6年前开始启动自动驾驶项目,测试车辆以自动方式和手动驾驶介入已累计行驶320万公里,虽遭遇多起交通事故,但其中绝大多数为车辆追尾,而谷歌自动驾驶汽车却很少承担事故责任,这与测试车辆的最高时速不得超过40公里/小时有关。


针对这个问题,汽车图像技术公司 Mobileye,就于今年 3 月发表了一篇名为《安全、可扩展自动驾驶汽车的正式模型》的论文。在论文中,阐述了人类作为汽车驾驶员,虽然其主要驾驶行为深受交通规则的限制,但是在一些特定情况下的一些不可预测的驾驶行为(不文明行为)。自动驾驶汽车有着丰富的传感器,可以预测车与车的安全距离,可以预测轨道偏离等等,唯一不可预测的就是人类的驾驶意图。论文中说道,自动驾驶汽车可以检测周围车辆距离,检测周围行为,还有驾驶路径,它的一切都是程序化的。自动驾驶汽车永远不会主动去制造事故。


但目前来看,很明显,作为另一方的自动驾驶汽车技术还不完善,远未到绝对安全状态。尽管自动驾驶汽车配备了先进的雷达、传感器,但在实际测试中,其作用发挥的效果可能远不尽人意。


Uber自动驾驶车致死事故中,根据车辆技术配置,雷达与光达应该都首先撷取到横穿马路女士的影像,而且她与汽车的间距处于所有传感器都可以掌握的范围内;当她被车头灯照亮,被撞上之前应该还有1~2秒时间,车上的摄像机应该已经侦测到人像,在这种情况下,还是发生了事故,那么最大的可能就是各传感器自身性能不足以及搭配方案不合理。或者说,因为顶部、前端雷达与摄像头图像处理协作不善,才导致了这场事故。


而在最近的苹果自动驾驶追尾事件中,有分析人士指出,自动驾驶的核心在于遍布车身各处的传感器和控制系统,苹果自动驾驶测试车辆的传感器如果没有及时发现后方来车,或者控制系统没有做出相应反应,也应承担很大责任。


由此可见,在目前的环境下,依托于数据计算的自动驾驶技术发展仍旧差强人意,不能像人脑一样做到精准判断与应急反应,在模仿人类驾驶员的技能方面表现还不够理想,还有很大的提升空间。而且,就目前配备安全测试员进行测试的无人汽车而言,安全员也会由于疏忽大意,未尽到应有的安全监督职责。自动驾驶汽车要想真正实现安全驾驶,恐怕还需要很大的技术提升与海量测试。


总结


自动驾驶汽车事故频现,原因在己也在他。在科技创新的路上必然会面临未知的风险,人类对科技的探索,也绝不可能一帆风顺。不得不承认,自动驾驶汽车从研发测试到技术落地实现量产,始终需要一个漫长过程。


即便是目前水平的自动驾驶技术,也是历经一次一次发现问题并解决问题才实现的,科技不可能一蹴而就。而新科技的发展必然为社会生活带来巨大变化,人类也应该不断地改变自己的行为来应对新的技术,比如更加规范地遵守交通规则,这样自动驾驶汽车才能够有效识别,执行合理判断与操作。


科技的进步是必然,成熟的技术才更可靠,所以我们应该给目前自动驾驶技术完善的时间,利用自动驾驶技术,人类既可以减少交通事故的数量,也能降低交通事故的伤害程度。但交通事故仍然会出现,毕竟没有百分之百的安全!这个过程大家还是得多一些耐心才好。


作者丨张宇


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