为了确保自动驾驶汽车的安全,我们必须重新思考“自动驾驶”和“安全”

未来几代的自动驾驶汽车(AV)在所有情况下都不会是零风险的,但这不一定是坏事

加入我们科学爱好者的社区!

本文发表在《大众科学》之前的博客网络中,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


自从上个月一辆优步自动驾驶汽车导致行人死亡事件发生以来,许多人呼吁对自动驾驶汽车(AV)制定更严格的安全指导方针。这些指导方针最简单的形式是制定严格的、全面的标准,可能要求任何自动驾驶汽车在全面的驾驶测试中达到或超过人类的水平。但是,一概而论的安全方法既会限制自动驾驶汽车的优势,又会降低其安全性。

问题的关键在于,自动驾驶并非一个单一的概念。单轨列车、扫地机器人和C-3PO都是自动的,但它们的自动驾驶意义和约束条件不同。同样,自动驾驶也不是单一的技术;它有不同的等级,而且即将推出的汽车不会是在黄昏时分在雪地里独立地穿梭于环形交叉路口。我们对安全性的期望和标准需要根据这些汽车的设计用途进行调整——其中许多用途将不如我们预期的那么复杂。

升级


关于支持科学新闻

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。


最受关注的细微差别是人类参与的程度。汽车工程师协会(SAE)将这种频谱划分为五个级别

  1. 巡航控制。

  2. 对转向和速度都敏感的交通感知巡航控制。

  3. 自动驾驶,但如果需要,人类可以接管。

  4. 在适当的条件下,无需驾驶员。

  5. 永远不需要驾驶员。

当我们大多数人想象自动驾驶汽车时,我们可能想到的是4级或5级——“完全自动驾驶”。这是大多数公司都在努力的方向,从Waymo和福特这样的大公司到Aptiv和Navya这样的小公司。4级及以上的自动驾驶汽车也让人们对移动的无人驾驶出租车感到不安,或者对即将到来的失业卡车司机浪潮感到惋惜。

然而,人们对无人驾驶的理解在某种程度上已经超过了现有技术的发展水平。尽管名称中有“自动驾驶”字样,但特斯拉的Autopilot功能和日产的ProPilotAssist只是2级,正如偶尔粗心的驾驶员悲剧性地证明的那样。即使是3级消费型汽车仍然只是一个愿望,奥迪将其2019款A8轿车定位为第一款解放驾驶员注意力的汽车。“我们可能会在未来几年看到一些惊喜,”卡内基梅隆大学土木与环境工程助理教授科斯塔·萨马拉斯说,未来的一些技术比它们看起来更接近,但是,他说,“公众认为这些[4-5级汽车]就在眼前,但实际上它们并没有那么接近。”

虽然制造商可能会淡化这些更高级别的自动驾驶技术真正实现还需要多久,但忽略这些区别可能会让政策制定者和公众对即将进入市场的产品产生夸大的印象。更糟糕的是,驾驶员高估了现有车辆的功能,依靠2级系统来躲避障碍物,甚至让他们在醉酒时驾驶。

因此,当我们谈论自动驾驶汽车的安全性时,必须明确说明所讨论的汽车的自动驾驶程度。一些车辆只会具备部分自动驾驶功能,在这种情况下,它们不应该通过全面的驾驶测试——但是,萨马拉斯说,“公司[应该]非常明确地说明驾驶员的责任[和]车辆的功能。”

更高级别

一些制造商已经开始宣传完全自动驾驶。除了Waymo在亚利桑那州广为人知的试点计划(该计划很快将扩展为自动驾驶叫车服务)之外,主要制造商也承诺在未来几年内推出4级汽车,包括通用汽车(2019)、丰田(2020)和福特(2021)。

似乎完全自动驾驶消除了对自动驾驶汽车可以要求什么样的安全性的模糊之处。事实上,恰恰相反:每个自动化级别都包含多种情况,尤其是4级。

毕竟,单轨列车是完全自动的,但如果通用汽车宣布推出高科技地铁列车就获得了胜利,没有人会感到印象深刻。令人兴奋的前景是自动驾驶汽车在街道上行驶,它们必须对车道标记、行人和道路施工做出反应。如果道路上有其他人,一辆适合在街道上行驶的自动驾驶汽车必须和谐地移动,选择合适的时机超车、转弯和让行。夜间驾驶和天气会增加更多的麻烦。最后,如果车辆行驶超出其详细地图的范围,它只能依靠标牌导航——如果汽车在左转车道上直行,那就太糟糕了。简而言之,运输分析公司INRIX的自动驾驶汽车负责人艾弗里·阿什说,“在任何特定时刻都有数百种不同的因素在起作用,…这些因素会影响[车辆]的运行能力。”当没有驾驶员在情况恶化时接管时,哪些场景在范围内的问题变得尤为重要。

完全自动驾驶汽车准备接管的场景比炒作的要狭窄得多。目前正在测试的试点部署,如Waymo的出租车和加利福尼亚州比绍普牧场的停车摆渡车,都是在管理良好的车队,这些车队被限制在地图完善的区域,天气晴朗,街道宽阔,交通适中。与不受限制的驾驶相比,此类应用的安全要求较低。不切实际的高标准会危及自动驾驶汽车在它们刚刚变得可行的领域中的巨大优势。

与此同时,阿什说,没有任何测试可以涵盖所有场景来测试自动驾驶汽车是否比人类表现更好;一辆在大多数时间里被证明是超级安全的汽车仍然可能在夜雨中很危险。无论对自动驾驶汽车强制执行什么安全规则,都必须明确说明给定车辆何时可以上路行驶。

因此,我们需要为不久的将来做好准备,而不是自动驾驶汽车接管一切的魔幻时刻。相反,我们应该为3级和4级汽车的缓慢推出做好准备,首先集中在高度受限的场景中,如小型开发项目和长途高速公路——最初更像公共汽车而不是私家车。如果监管机构、制造商和消费者牢记这一愿景,他们就可以确保安全和利益。

© . All rights reserved.