主页 > I嘉生活 >自动驾驶没那幺简单(2-2) >

自动驾驶没那幺简单(2-2)

2020-08-01 05:46 来源:http://www.8989msc.com 栏目:I嘉生活
自動駕駛沒那麼簡單(2/2)

你是否也被车商洗脑,认为无人车时代即将来临?事实上受限于软体研发,自动驾驶有层级之分,并非一蹴即成。即将问世的自动驾驶车,可能和你想像的不一样!

(续前文)

软体不强大,工程师很头大

人类驾驶避免严重车祸的能力其实十分卓越,这与一般人的认知不同。根据2011年全美交通安全统计资料显示,人类驾驶平均每330万小时才会发生一次致命车祸,将近每6万4000小时才会在车祸中受伤。这些数据替自动驾驶系统树立重要的安全标竿,毕竟自动化机器至少得比人类更安全。但鼓吹自动驾驶的人不愿承认的是,想达成这种安全程度,还需要大量的研发工作。

想想看你的笔记型电脑多常当机?如果负责驾驶汽车的软体出现「蓝色死当画面」,那可不是重开机便能解决的,软体的执行速度只要延迟1/10秒,便足以导致交通意外。因此自动驾驶软体的设计与研发,必须达到与现有消费性电子产品完全不同等级的安全标準。

达到这些标準十分困难,需要在软体工程与资料处理上取得突破性进展,工程师需要软体设计的新方法,确保在快速变化的複杂情况下,也能安全正确执行。目前已研发出在撰写程式前便能分析所有失效模式的标準方法(类似电脑程式的数学证明),但是只适用于非常简单的应用。科学家才刚开始摸索如何扩大这类测试,来验证这些控制全自动驾驶车所需的极度複杂程式。

程式写好后,软体工程师还需要除错并验证程式的新方法,但现行做法相当繁複且昂贵。举例来说,新型商用或军用飞机的研发费用,有一半花在软体检查与验证上,然而自动驾驶车所需的软体远比飞航软体更複杂。设计自动飞航系统的工程师知道,几乎不必考量附近其他飞机。因为双方距离够远,有足够反应时间,因此系统不必知道其他飞机的精确速度与位置。但自动驾驶车必须追蹤附近的数十辆汽车和障碍物,并在1/10秒内做出决定,因此所需的程式比飞航软体複杂好几个数量级。

完成程式验证后,製造商还需要新方法来证明全自动驾驶系统的安全性,以说服风险评估人员、保险公司、安全代表、主管机关,当然还有顾客。目前正式验收测试的做法太不切实际:测试人员必须累积上亿甚至数十亿英里的里程数,才能确保在统计学上涵盖数以千计消费者日常驾驶时可能遇到的危险情境。研究人员已开始思考解决之道,例如德国政府与企业展开一项耗资数百万美元的计画,希望解决这个问题,但这些行动才刚开始。

这类有如汽车大脑的控制程式,并非唯一必须经过检查的元件,提供资料给大脑做决定的感测器同样也要详细检查。工程师必须发展出新的感测器讯号处理与资料融合演算法,能以几乎为零的伪阴性(未辨识出的危险物体)与极低的伪阳性(误判为危险的安全物体,会造成汽车不当闪避或紧急煞车)分辨汽车行进路线上的安全与危险物体。

汽车工程师无法像商用飞机一样强制加装备用系统来解决问题,因为自动驾驶车是消费性产品,必须让一般民众也负担得起。人工智慧(AI)不一定有用,有些人建议採用机器学习系统,让自动驾驶车学习数百万小时的驾驶资料,并在产品使用期间持续学习。但非确定性的机器学习系统会带来其他问题:在生产线上完全相同的两辆车,在路上遭遇不同的交通状况,一年后它们的自动驾驶系统反应会截然不同。

第四级将上路,第五级仍需耐心等候

我曾说过,第五级全自动驾驶系统在2040年前都不可能实现,但不知何时开始,人们引述我的话竟变成第五级全自动驾驶系统将在2040年上市。

现在我说,在所有情况下都能全自动驾驶的汽车在2075年前都不可能实现。有没有可能提前?当然有,但不会提前太多。

第三级自动驾驶系统的前景也不乐观,最大的问题在于紧急状况发生时,如何重拾人类驾驶的注意力?如果驾驶人只顾着欣赏风景而分神、甚至睡着了呢?曾有汽车製造商表示,这个问题困难到他们不愿尝试第三级自动驾驶系统。除了在走走停停的车阵中使用塞车辅助系统外(此时车速极低,即使发生碰撞,车损状况也很轻微),一般认为第三级自动驾驶系统不可能成真。

不过未来十年内,我们或许能在路上看到高度自动化的汽车,许多大型汽车製造商与资讯科技公司都已投入大量资源,研发只在特定环境下操作、而不需人类介入行驶的第四级自动驾驶系统。当我们把操作环境局限在特定状况,可行性便能大幅提升。例如行驶于专用道上的人员运输车,在大型机场已行之有年。

未来十年内很可能出现自动代客停车系统。驾驶人把车停在禁止行人与非自动车进入的专用停车场入口,车上的自动驾驶系统会与遍布在停车场中的感测器「沟通」,找到空位把车停好。由于停车后不必开启车门,因此比传统停车场节省更多车位面积,在昂贵地段的停车场便能容纳更多车辆。

此外,在城市的行人徒步区、商业区、大学校园与其他禁止车辆快速行驶的场域,低速客运的驾驶也能无人化,在这些环境中,只需要一般功能的感测器便足以侦测行人与脚踏车,即使感测器把安全物体误判为危险而紧急煞车,最多只会引起乘客不快,但不至于使人受伤。欧盟执行委员会的CityMobil2计画多年来已展示了相关技术,并将于今年夏天进行最后一次示範。

商用车辆的高度自动化很快也将实现。藉由隔开自动车与其他驾驶人,例如规划公车与卡车专用道,危险侦测与反应系统得以大幅简化;无人驾驶的公车与卡车最终能跟随人类驾驶的引导车组成省油车队。世界各地的研究人员,包括美国加州大学柏克莱分校的「加州先进运输科技合作伙伴」(PATH)方案、日本的能源ITS计画,以及欧洲的KONVOI与SARTRE计画,都在测试这种由自动公车与卡车组成的原型车队。

至于未来十年内最广为推行的第四级自动驾驶系统,将是配备在一般轿车上的高速公路自动驾驶系统。它允许汽车在特定条件下,在高速公路的特定路段自动驾驶。车上将加装备用元件与子系统,即使故障时也能在无人导引下自行缓慢行驶回家。有一类系统限制只能在良好天候下在特定路段操作,路上也必须设有特殊标誌与划定标线,并且设置让故障车暂停的「避风港」。大部份的主要汽车製造商都在全力研发这类系统,例如Volvo汽车预计明年在瑞典哥特堡展开100辆原型车的公开道路测试。

第四级自动驾驶系统或许不像一般人想像的那幺神奇,但优点是它不仅可行,而且即将成真。(完)


相关文章