我们对所谓的自动驾驶汽车的性能和局限性到底了解多少?涉及特斯拉汽车的致命交通事故,在使用其 Autopilot 功能时发生碰撞,这明确提醒我们,此类驾驶员正处于未知领域,并且这种不确定性代价高昂。
使特斯拉能够实现免提驾驶的传感器系统是计算机视觉和机器学习几十年发展的结果。然而,Autopilot 的失败——自 2014 年 10 月以来已安装在全球 70,000 辆特斯拉汽车中——未能避免 5 月 7 日的碰撞,导致该车唯一乘员死亡,这表明在完全自动驾驶汽车真正到来之前,该技术还有很长的路要走。
美国国家公路交通安全管理局 (NHTSA) 在一份初步报告中说,这起事故发生在佛罗里达州的一条高速公路上,当时一辆 18 轮拖车在处于 Autopilot 模式的 2015 年款特斯拉 Model S 前方左转,而汽车未能刹车。根据 特斯拉上周发布的一份声明,当时关于此事故的新闻被广泛报道。“Autopilot 和驾驶员都没有注意到明亮天空下的白色拖车侧面,因此没有踩刹车。”特斯拉表示,Autopilot 在汽车中默认禁用,并且在启用该功能之前,会警告驾驶员该技术仍处于测试阶段。 该公司还警告驾驶员,Autopilot“是一项辅助功能,要求您始终将手放在方向盘上”。
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除了调查佛罗里达州发生的具体情况外,特斯拉还在调查 7 月 1 日发生在宾夕法尼亚州的一起车祸——NHTSA 宣布调查的第二天——涉及一辆 2016 年款特斯拉 Model X,该车在事故发生时可能正在使用 Autopilot,据《底特律自由报》报道。特斯拉表示,没有证据表明 Autopilot 在事故中被使用,尽管宾夕法尼亚州警方声称驾驶员表示汽车正在使用自动驾驶功能。
错误的视觉
卡内基梅隆大学 CyLab 电气与计算机工程教授 拉古纳坦·拉吉库玛 说,特斯拉对佛罗里达州事故的描述表明,该车的计算机视觉系统可能是问题的关键,他也是该大学开发自动驾驶汽车(包括赢得国防高级研究计划局 (DARPA) 2007 年城市挑战赛 的 Boss SUV)的资深人士。计算机视觉允许机器检测、解释和分类相机记录的对象,但众所周知,该技术“有很大的”不完善之处,拉吉库玛说。
计算机视觉系统的悖论在于,为了快速分类对象,它们通常使用低分辨率摄像头,这些摄像头不会收集大量数据——通常为 200 万像素,远低于普通智能手机摄像头。“获得高可靠性的唯一方法是 [自动驾驶技术] 将来自两个或多个传感器的数据相结合,”拉吉库玛说。具有自动驾驶功能的汽车通常包括摄像头、雷达以及激光雷达 (LiDAR)。
特斯拉汽车依赖于 Mobileye, Inc. 提供的 人工智能视觉技术。该公司的摄像头充当传感器,以帮助警告驾驶员他们何时有追尾另一辆车的危险,并且在某些情况下可以触发 紧急制动系统。该公司上周在一份声明中指出,特斯拉事件“涉及横向行驶的车辆”,这是该公司目前的自动紧急制动系统不应对的情况。据该公司称,能够检测到这种横跨车辆路径的横向转弯的功能将到 2018 年才能从 Mobileye 获得。Mobileye 联合创始人 阿姆农·沙舒阿 上周在 新闻发布会上承认了这起事故,该新闻发布会旨在介绍与汽车制造商宝马和芯片制造商英特尔的合作关系,承诺到 2021 年交付一款名为 iNEXT 的自动驾驶汽车。“仅仅告诉驾驶员您需要保持警惕是不够的,”沙舒阿说。“您需要告诉驾驶员为什么需要保持警惕。”但是,他没有提供有关应如何完成的详细信息。
买家当心
加利福尼亚州高级交通技术合作伙伴 (PATH) 的流动性项目经理 史蒂文·什拉多弗 说,必须让消费者了解任何自动驾驶技术的功能和局限性,PATH 是加州大学伯克利分校的智能交通系统研究和开发项目。“我对这起事故的第一反应是,这是不可避免的,因为该技术的功能有限,而且在许多情况下,用户并没有真正意识到这些局限性,”什拉多弗说,他在 2016 年 6 月的《大众科学》中撰写了有关构建所谓的自动驾驶汽车的挑战。“通过将某些东西称为‘自动驾驶仪’或使用‘自动驾驶’之类的术语,他们会在某种程度上鼓励人们认为这些系统比实际功能更强大,这是一个严重的问题。”
什拉多弗认为,在真正被视为“自动驾驶”之前,车辆需要更好的软件、地图、传感器和通信以及处理道德问题的编程。 这些改进将会到来,但始终会有一些情况是他们无法正确处理的,他说。“今天没有人拥有能够确保系统在复杂应用中安全运行的软件工程方法,尤其是在对故障容忍度非常低(如驾驶)的系统中,”他补充道。
具有越来越先进的自动驾驶功能的车辆正在成为汽车行业的一支重要力量,原因有以下几个:一些主要汽车制造商将该技术视为区分其品牌并在其高端车型中宣传新安全功能的一种方式。此外,市场对监控驾驶员在方向盘上的警觉性的系统以及当车辆偏离车道并接管制动系统时的软件发出警告的需求;随着这些功能变得更加经济实惠,市场只会增加。此外,NHTSA 于 7 月 1 日发布的一份报告显示,2015 年的机动车死亡人数增加了 7.7%,而 94% 的事故可追溯到人为选择或错误。
许多从事该技术的公司表示,推出新的自动驾驶功能的探索将在未来五年内迅速展开。除了宝马 iNEXT 外,通用汽车的 免提、半自动巡航控制系统 预计将于 2017 年推出。下一代 梅赛德斯 E 级将配备多项自动功能,包括使用基于雷达和摄像头的系统的主动变道辅助。除这些核心自动驾驶功能之外的大部分进展将取决于联邦政府的指导。3 月,美国交通运输部国家交通运输系统中心审查了联邦机动车安全标准,并得出结论,提高停车、变道、防撞和其他操作的自动化水平是可以接受的——前提是该车辆还具有驾驶员座椅、方向盘、制动踏板和当今汽车中常见的其他功能。
大约六年前,谷歌也开始走上类似的道路,提供自动驾驶功能——但在 2013 年突然改变方向,专注于完全自动驾驶汽车,原因与特斯拉事故的情况类似。“开发一款能够承担全部驾驶负担的汽车对于安全至关重要,”谷歌母公司 Alphabet, Inc. 自动驾驶汽车项目主管克里斯·乌姆森 在 3 月份的听证会上告诉国会。“我们在自己的测试中看到,当汽车鼓励他们坐下来放松时,人类驾驶员并非总能被信任地进出驾驶任务。”
正如谷歌的实验导致该公司重新思考其自动化驾驶的努力一样,特斯拉的事故虽然不一定是一种挫折,“将有理由导致更多的谨慎,”拉吉库玛说。