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自动驾驶车辆挑战难度远超我们想象!

来源:新能源汽车网
时间:2021-08-24 10:07:43
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自动驾驶车辆挑战难度远超我们想象!全球汽车快讯 据外媒报道,想必您一定有这样的经历:在拥挤的道路行驶时,发现前方在施工,摆放的锥形交通路标妨碍了车辆的前行。您被迫向邻近车道变道,绕

全球汽车快讯 据外媒报道,想必您一定有这样的经历:在拥挤的道路行驶时,发现前方在施工,摆放的锥形交通路标妨碍了车辆的前行。

您被迫向邻近车道变道,绕开挡路的交通锥。在变道后,发现前方有路人要横穿马路,后方的SUV迅速贴近,有追尾的风险。

您或许能轻松搞定当前的状况,只需适度调整制动和加速踏板,一边轻松地和乘客聊着天,一边顺利完成变道,在绕开锥形交通路标后驶入原先的车道。

通常情况下,在应对这类复杂路况时,人类驾驶员的操控表现相对更出色,因为我们能够更直观地应对这类异常路况。

但从另一方面说,我们也更容易在驾驶期间变得焦躁、疲惫,极易分神。多年来,尽管在汽车安全性方面,做了全方位的改进。哪怕自2020年新冠疫情期间,车辆的行驶里程数大幅滑落,但估计仍有3.8万名美国人死于交通事故。

自动驾驶车辆一直被寄予厚望,业内将其作为降低交通事故率的应对方案。由于搭载了各类传感器,该类车辆能够在全天候条件下提升驾驶员的视距。更遑论自动驾驶车辆的各类车载计算机,其始终对路况保持警惕,高度集中,始终遵守交通规则。

然而,现实情况要复杂得多。像往常一样,随着新技术的应用,某些挑战的难度远比最初预判的情况要大得多。事实上,整个汽车业正在经历一定程度的调整,优步和来福车(Lyft)在出售其自动驾驶事业部。

为何自动驾驶技术的实现难度如此之高?道路是高度杂乱的一个场景,其中存在诸多不同尺寸、不同形状的障碍物;在车道内行驶的各个目标物,通常会快速完成车道的驶入和驶出(变道),其行驶动向通常难以预料;

对于机器而言,人类驾驶员的驾驶操作行为也是难以提前预判的。在某些非常态的驾驶场景下,每当有人类驾驶员“率性而为,驾驶风格比较自然(act naturally)”时,那就到了需要为自动驾驶车辆的操控捏把汗的时候了。

长久以来,答案似乎就是让自动驾驶车辆来完成大部分驾驶操控,只需要让驾驶员端坐在驾驶座上,在自动驾驶系统失效或遇到突发情况时,随时准备接管车辆的操控即可。这样就能兼顾人工驾驶和自动驾驶,在结合两种模式后,实现各自的最优化。那么,事实真的如此吗?

很遗憾,绝非如此。

研究表明,该措施造就了更糟糕的安全驾驶员。等到那些后备安全驾驶员意识到情况紧急时,已经太迟了,来不及作出任何应对。事实上,若寄希望于“人类驾驶员备援”(human fallback),相较于完全自动驾驶系统的操控,实际上该类做法的危险性更高。

此外,采用虚拟仿真来验证自动驾驶系统安全性的做法同样不可取,该做法面临一个残酷的现实:永无休止的复杂仿真环境与持续演进的软硬件,这意味着要凭借各类系统来完成数百万英里的仿真驾驶里程数——这是要达成的必要条件,但数百万英里的仿真驾驶里程数仍远远不够。

因此,大范围部署自动驾驶车辆的承诺仍难以兑现。

我们依然认为,未来的现实情况将是:搭载高等级自动驾驶技术的车辆将通过某些形式来执行特定的驾驶任务。然而,至于未来我们将在哪种道路车辆上率先看到这些驾驶系统,目前仍不确定:可能是电动车,因为这类车辆比复杂的内燃机车售价便宜,或许电动车将搭载价格高昂的自动驾驶系统;也可能是行驶于高速公路的自动驾驶货运卡车,因为这类车辆正好具备应用自动驾驶技术的经济诱因(economic incentives)。

不论哪种运营模式取得成功,我们认为,短期内可以采用以下四项重要举措:

通过智能网联技术,实现自动驾驶车辆间(与其他车辆间)的“沟通”——对自动驾驶车辆而言,这个世界是个充满复杂事物的地方。即便搭载了传感器,气候条件仍将造成车辆“难以视物”;紧急应对人员修改了道路,提升了事故场景的安全性;车辆周边的人员被建筑物及树木的枝叶遮挡。在快速、安全地应用自动驾驶功能方面,但凡是能令世间万物化繁为简的技术,其都将发挥至关重要的作用。智能网联汽车技术赋予这类自动驾驶车载系统与其他车辆及所处周边环境“对话”的能力(V2X),可实现交通、目标物及车辆既定路线的共享。为实现该愿景,汽车业与政府务必携手推动这类车间通信的执行及其标准的制定。与此同时,还需要为所需的基础设施投入大量的资金。

共享难题、具有挑战性的驾驶场景及安全性数据——随着安全性问题、技术局限性或高难度驾驶场景的探索发现,整个行业应共享非专利的信息,从而找出系统范围内的诸多问题。正如航空业和传统的地面运输业一般,交通业也应设置项目,旨在实现数据共享,并提升整个行业的安全素养。与此同时,还要鼓励那些致力于研发高级自动驾驶技术的各类研发机构,实现数据共享并提升安全素养,这是提升行业水平的必要举措。

建立注重安全性的企业文化——若自动驾驶车辆将取得成功,整个行业务必要明确地注重安全性——从董事会高管到测试工程师,都要牢记“安全性”。整个企业机构需重视“积极的安全性企业文化”(positive safety culture),因为该文化在预防事故发生及规避潜在风险方面将发挥重要作用。换言之,所需的企业文化是鼓励,而非惩罚,这样员工才会乐于上报诸多安全问题。

验证非人类驾驶员的资质——对于人类而言,想要开车,先要考取通过驾照考试。但目前,拥有高度自动驾驶技术的车载系统却无法参加这类考试。如今,监管格局和验证流程均存在不确定性且相当零散。然而,答案似乎很明朗:未来将出台一项“自动驾驶车辆驾驶测试”。为此,政府机构应将职责分摊到联邦政府、州政府、地方上的伙伴方这三个层级,然后再创建一条明确的自动驾驶车辆的认证途径。

在经过长达数十年的研发,自动驾驶车辆的推广应用仍被推迟。显然,想要研发安全的、拥有诸多车载功能的自动驾驶车辆,其难度远大于早前的预判。

但我们真的相信,自动驾驶车辆将出现在我们未来的生活中。若政府机构和交通业能携手,双方共享技术知识并攻克自动驾驶车辆所面临的诸多难题,那么未来自动驾驶车辆的上路时间将进一步提早,车辆的安全性也将有所提升。(本文为编译作品,所用英文原文选自thehill)