自动驾驶与现实的距离

帮宁工作室 2022-07-20

汽车特斯拉自动驾驶汽车

6352 字丨阅读本文需 18 分钟

“一场需要30年,甚至更长时间才能实现的变革”

编译 | 杨玉科

编辑 | Jane

出品 | 帮宁工作室(gbngzs)

从2014年开始,特斯拉首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)每年都会承诺,特斯拉将在“明年”实现自动驾驶。

现在,8年已逝,“明年”却一直都没到来。

尽管马斯克兑现过诸多承诺,尤其在SpaceX上,但有些承诺——如自动驾驶汽车、电动皮卡、电动半挂车和超级高铁等,实现起来要比想像困难得多。

“自动驾驶汽车肯定会成为现实。”2014年,马斯克接受CNN采访时,向记者蕾切尔·克兰(Rachel Crane)拍着胸脯说。“明年会有一款特斯拉汽车可能实现90%自动驾驶能力,比如90%里程可以靠汽车自动驾驶,当然是高速公路旅行。”

两年后,即2016年,马斯克在一次采访中宣布:“所有特斯拉工厂下线的汽车,都将具备5级自动驾驶需要的所有硬件。”他指的是能让乘客在不需要方向盘或踏板的情况下被带到目的地的功能,当然,这个功能迄今也没实现。

又3年后,即2019年,马斯克在一次播客采访中再次承诺:“今年我们将实现完全自动驾驶,”换言之,“今年,汽车可以在停车场找到你,接上你,一路送你到目的地,无需任何干预。”

他自问自答道:“什么时候我们会认为,一个人在车上睡着,然后到目的地醒来是安全的……大概是明年年底吧。”

如大家所见,这一切并没有如期发生。但到了2020年,当人们应该在驾驶座上打瞌睡时,马斯克又故技重施。

2020年7月,他在为上海世界人工智能大会(WAIC)开幕式录制的视频讲话中重申:“我仍然有信心,我们将在今年完成5级自动驾驶基本功能。”

客观而言,没有人能预见到一场反复的疫情使全球汽车供应链中断。但疫情在多大程度上阻碍特斯拉推出完全自动驾驶软件的努力,目前尚不清楚。

此外,马斯克还在与监管机构做斗争。意料之中的是,推出允许先进计算机网络在可能危及生命的情况下控制车辆的功能,将不可避免地受到严格审查。

虽然特斯拉在开发自动驾驶技术方面取得长足进步,比如,去年发布了备受争议的完全自动驾驶(FSD)软件的早期测试版。但事实上,这项功能并不能让特斯拉实现完全的自动驾驶——至少目前还没有——尽管它拥有一个误导性的名字。

FSD让特斯拉卷入了越来越多的争议,且正在接受美国监管机构的调查。此前发生过几起事故,涉及开启自动驾驶功能后,与静止的应急响应车辆相撞的车辆。

本周发生的一个案例是,据美联社报道,加州检察官指控一名特斯拉司机犯有两项交通过失杀人罪。该司机在2019年启动自动驾驶功能时闯红灯,撞上了另一辆车,导致两人死亡。

2022年7月,马斯克在一条推文中承认:“广义的自动驾驶是一个难题,因为它需要解决现实世界里的AI,我没想到会这么难。”

可以确定的是,自动驾驶汽车的广泛应用还面临诸多挑战,无论是技术层面还是法律层面。但它何时会成为我们生活的一部分,仍充满不确定性。

01.调查自动驾驶事故

先来看几个自动驾驶事故案例。

第一个案例,7月18日,旧金山警察局披露一项涉及自动驾驶的事故细节。上个月,一辆Cruise自动驾驶汽车在旧金山发生碰撞。

警方称,Cruise后座上坐着3名成年乘客。6月3日发生碰撞后,医护人员将其中一名乘客送往当地一家医院,伤势未危及生命。

事故另一方,丰田普锐斯上有两名乘客,一名男性司机和后排一名女性乘客,事故发生后接受治疗,现已出院。6月10日,Cruise在一份报告中写道:两辆车上乘客都因“受轻伤”而接受治疗。

事故发生在吉尔里大道和云杉街的交叉路口。一名警方发言人说,事故发生后没有发出传票,也没有逮捕任何人。尽管这次事故是公开调查,但调查性质使她无法讨论,事故究竟是如何发生的?

在一份监管文件中,负责全球市场的Cruise副总裁托德·布鲁格(Todd Brugger)写道:Cruise在转弯前停在路上,驶来的普锐斯却超速行驶。

这些细节尚未得到独立证实。Cruise拒绝公布事故视频,也无法联系到普锐斯司机置评。

这只是旧金山发生的系列涉及Cruise车辆事故中的一起。就在两周前,一名自称为Cruise的员工致信州监管机构,对该公司的安全文化和在旧金山开始商业运营的准备情况表示担忧。

第二个案例,7月18日,美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)表示,将对2021年在加州发生的特斯拉Model Y撞车事故展开特别调查。该事故导致一名摩托车手死亡。

自2016年以来,NHTSA已经对涉及特斯拉的事故展开了37次特别调查。这些事故发生过程中,Autopilot等先进驾驶辅助系统疑被启用,其中18人死于车祸,包括最近发生在加州的致命车祸。

NHTSA拒绝透露事故的具体情况。但据媒体报道,2021年7月7日,一名48岁摩托车手在加州河滨高速公路上,与一辆2021款特斯拉Model Y相撞,摩托车手死亡。

最近几周,NHTSA启动了3起特别调查。其中一起针对佛罗里达州一名66岁特斯拉司机和一名67岁乘客的车祸,另一起针对加州一场涉及2018款特斯拉Model 3的致命行人车祸。

NHTSA每年都会针对新兴技术和其他潜在汽车安全问题,展开100多起特别事故调查。已解散新闻办公室的特斯拉没有回应置评请求。

第三个案例,7月8日,NHTSA对加州发生的一起致命行人碰撞事故展开特别调查。这起事故涉及2018款特斯拉Model 3,涉嫌使用先进驾驶辅助系统。

《圣地亚哥联合论坛报》6月7日报道,一辆特斯拉在空中翻滚,撞上一名女子,导致其死亡。一名39岁的男子被指控在这起事件中犯有交通过失杀人罪,并在吸毒后驾车。

7月8日,NHTSA表示将对佛罗里达州一起撞车事故展开特别调查。这起事故导致一名66岁特斯拉司机和一名67岁乘客死亡。

佛罗里达州高速公路巡警在一份警方报告中写道,一辆2015款特斯拉在盖恩斯维尔地区75号州际公路旁的休息区,与一辆牵引挂车追尾。特斯拉上两人被宣布当场死亡。

6月,NHTSA将缺陷调查升级到83万辆配备Autopilot的特斯拉汽车,这是该机构要求召回的必要步骤。

NHTSA局长史蒂文·克利夫(Steven Cliff)告诉路透社,他希望尽快完成对特斯拉自动驾驶系统的调查。“我希望做好这件事,有很多信息需要我们梳理。”他说。

02.把人类直接从方程中剔除

100多年前,当汽车被发明时,马被发动机取代,马鞍被座椅取代,缰绳被方向盘和踏板取代。当时的汽车没有安全带、保险杠、防抱死刹车或其他安全设备。挡风玻璃作为可选项。

Model T最高时速为40~45英里,考虑到缺乏安全设备,这个速度已经够快。

这些年来,从安全带到保险杠,再到防抱死刹车、安全气囊和许多其他安全功能,技术不断创新。最近的创新包括向前碰撞警告和车道偏离辅助等。

尽管如今的车辆拥有如此多的安全功能,但美国每年仍有超过3.8万起与车辆相关的死亡事故。需要就医的受伤人数约为480万人。

大多数事故原因是人为失误,其中,分心驾驶、超速驾驶、酒后驾驶和鲁莽驾驶是造成事故的四大原因。如果能消除这些与驾驶有关的因素,事故数量将显著下降。

问题是,如何提高驾驶技术,或者更先进一步,把人类直接从方程中剔除?答案可能是进入自动驾驶汽车——能够在没有任何人类驾驶员的情况下,在街道上机动行驶的车辆。

汽车制造商们已经研究这个概念好几年。2017年,沃尔沃宣布了一个目标——到2020年,其任何车辆都不会造成人员伤亡或严重受伤。日产汽车承诺,未来4年内推出10款新型自动驾驶汽车。

马斯克预测,在一两年内,就能从美国的一隅召唤一辆特斯拉。其他汽车制造商也做出类似预测,为实现完全自动驾驶,他们测试过各种技术。

是什么决定车辆是否被认为是自动驾驶?

用0~5等级来表示车辆在缺乏充分人类关注或互动的情况下行驶的能力。其中,0级为驾驶员控制所有驾驶,5级为车辆自动执行所有驾驶任务,无需人为干预。

在0级到5级之间,可能会有不同级别技术来辅助任务,并警告司机某些危险,但司机仍然必须在某种程度上参与。

0级没有任何影响车辆机动的辅助功能。从技术上,EBS(紧急制动系统)并不能驾驶车辆。因此,尽管它们可能存在,但它们并不被认为是自动驾驶技术。

1级只有一个辅助驾驶的自动功能,比如巡航控制。自适应巡航控制允许车辆与前车保持安全距离,但驾驶员控制转向和刹车。

2级自动化被认为是部分驾驶自动化,车辆可以控制转向、加速和减速。特斯拉的自动驾驶和凯迪拉克的超级巡航被认为是2级自动驾驶。

3级是探测环境状况并做出决定的高级级别,如探测到缓慢行驶的车辆并加速通过。然而,司机必须做好随时接管系统的准备。

4级车辆的驾驶能力和环境监测能力高于3级,通常限于特定操作区域,例如限速不超过30英里/小时的地方。4级技术适合拼车和送货。

5级是完全自主驾驶。不需要人工干预,可以在没有方向盘、油门和刹车踏板的情况下运行。这些车辆不受距离或区域的限制,可以去任何其他车辆可以去的地方。

尽管特斯拉宣传了FSD的能力,但这些车辆仍然被认为是2级自动驾驶。

03.再也没有人拥有一辆车

目前还没有完全自动驾驶汽车向公众出售。然而,在一些测试区域中提供了一些完全自主的服务。

Waymo One是一家在凤凰城部分地区运营的叫车服务公司。与优步或Lyft类似,乘客使用Waymo One应用程序叫车,期间可调整行程,沿途添加5个不同站点。例如,乘客可以去杂货店取干洗的衣服。这项服务完全自主,前排没有司机。

这些车辆被限制在某些区域,配备多个冗余安全系统,以应对紧急情况。Waymo One有计划将这项服务扩展到旧金山,但目前仍处于测试阶段。

自动驾驶技术不只适用于私人乘用车,由于卡车司机短缺,拥有自动驾驶技术将允许货物在全国24小时内运输。自动驾驶卡车可以继续行驶,而不需要停下来让司机休息。

当然还有其他考虑,比如车辆加油、货物装卸等。虽然大部分技术都一样,但车辆尺寸以及在交通中转弯和导航的后勤保障,使得一些技术任务拥有不同元素。操纵一辆18轮大货车,与操纵一辆四门轿车当然不同。

这项技术正在取得进步。去年12月,一辆半挂车在亚利桑那州完成一项80英里货运路线测试。

该测试采用TuSimple技术,车上没有人,也没有任何干预。一辆领头车辆在自动驾驶半挂车前方约5英里(约合8公里)处检查路线,以防出现意外障碍。一辆尾随车辆跟在卡车后面约半英里处,准备在必要时进行干预。此外,还有几辆没有标记的警车。

TuSimplei表示,在“自然地与其他司机互动”的同时,半挂车成功地导航了高速公路的车道变化、交通信号和上下匝道。

技术将继续进步,使车辆具备越来越多的安全功能,司机可以让汽车执行一些功能。但也有问题发生,研究表明,一旦人们习惯了辅助技术的存在,就会过于依赖它,而不会密切关注驾驶。导致不得不突然接管车辆时,他们却没有做好准备。

可以想象一个令人兴奋的未来——我们可能不再是司机,而是乘客。比如送孩子去参加足球训练,而不是开车送他们去,因为汽车会自动把他们送到那里。或者想象一下这样一个世界——再也没有人拥有一辆车,只是在需要时叫一辆车。

自动驾驶带来一系列的可能性,但要使真正的自动驾驶汽车成为现实,仍有一些关键挑战需要克服。

04.设法留在游戏中

硅谷的许多人曾经承诺,到2021年,自动驾驶汽车将成为常见景象。但现在,行业正在重新设定预期,并为未来数年更多工作做好准备。

7年前,Waymo发现,春天盛开的花朵会让它的自动驾驶汽车紧急刹车,肥皂泡和道路斑驳的光影同样如此。

数年测试揭示了自动驾驶汽车越来越多的分心因素。他们的道路技能提高了,但很难达到人类司机水平。事实证明,美国杂乱的道路对机器人来说是一个可怕的地方。

硅谷的奇才们曾预测,2021年,人们将乘坐自动驾驶汽车上下班。相反,在这项变幻无常、令人沮丧的技术上,却出现了法庭诉讼、伤亡,以及数百亿美元的投资。一些研究人员表示,这项技术距离成为行业下一件大事,还有很多年时间。

2021年,人们对自动驾驶汽车的追求重新开始。优步和Lyft等公司担心在研发自动驾驶技术上花光大笔资金。只有那些财力雄厚的公司,如Alphabet子公司Waymo和少数初创企业正设法留在游戏中。

当年8月,Lyft将自动驾驶汽车部门以5.5亿美元价格,卖给丰田汽车子公司Woven Planet。12月,优步将自动驾驶汽车部门出售给另一家竞争对手。过去一年来,3家著名自动驾驶初创企业都把自己售卖给预算大得多的公司。

科技和汽车巨头仍可能在自动驾驶汽车项目上花费数年时间。根据一家跟踪金融活动的研究公司Pitchbook估计,这项技术普及前,每个公司将额外花费60亿到100亿美元,时间大约在2030年前。

这样的预测或许也过于乐观。

“这是一场需要30年,甚至更长时间才能实现的变革。”Aurora首席执行官克里斯·厄姆森(Chris Urmson)说,该公司收购了优步自动驾驶汽车部门。厄姆森是谷歌自动驾驶汽车项目的早期工程师,该项目后来成为Alphabet旗下Waymo的业务部门。

问题究竟出在哪里?一些研究人员什么也不会说——这就是科学工作原理,你不能完全预测实验中会发生什么。自动驾驶汽车项目是本世纪被炒得沸沸扬扬的技术实验之一,它发生在美国各地的街道上,由一些最知名的公司运营。

这种炒作吸引了数十亿美元投资,但却建立了不切实际的期望。2015年,马斯克认为,功能齐全的自动驾驶汽车只需要2年时间。

5年多后,特斯拉提供了更简单的自动驾驶,专为高速公路驾驶设计。在发生过几起致命碰撞事件后(特斯拉将其归咎于技术的滥用),自动驾驶技术受到质疑。

或许没有哪家公司比优步更多地体会到自动驾驶汽车发展的动荡。在从卡耐基梅隆大学挖来40名机器人专家,并以6.8亿美元股票收购一家自动驾驶卡车初创公司后,这家网约车公司就断断续续经历了系列困境:

了结Waymo诉讼后,一名被控窃取知识产权的前高管认罪,亚利桑那州一名行人在与一辆无人驾驶汽车相撞中丧生……最后,优步其实是付费让Aurora收购了自己的自动驾驶部门。

财力雄厚的公司却希望科学技术能继续前进。2020年10月,Waymo迎来一个里程碑时刻——启动世界上第一个“完全自主”出租车服务。在凤凰城郊区,任何人都可以在没有司机的情况下乘坐其小型货车。但这并不意味着,Waymo将立即在其他地区部署这项技术。

汽车行业资深人士约翰·科拉菲克(John Krafcik)离职后,德米特里·多尔戈夫(Dmitri Dolgov)接任Waymo联席首席执行官。多尔戈夫表示,Waymo将其在亚利桑那州的服务视为一个考验。

根据亚利桑那州经验,Waymo正在开发一种新的自动驾驶技术。它最终将把这项技术应用到其他地方和其他类型车辆上,包括长途卡车。

凤凰城郊区特别适合自动驾驶汽车——街道宽阔,行人稀少,几乎没有雨雪。Waymo通过远程技术人员和路边救援人员,为自动驾驶汽车提供支持,他们可以通过互联网或亲自帮助汽车走出困境。

05.最大的技术挑战之一

“某些情况下,自动驾驶汽车现在就可能被部署。”艾略特·卡茨(Elliot Katz)说。他曾是一名律师,成立初创公司Phantom Auto前,曾为许多大型自动驾驶汽车公司提供咨询服务。

Phantom Auto提供软件,当自动驾驶汽车陷入困境时,为它们提供远程协助和操作。“但仍然需要人类参与其中。”卡茨说。

自动驾驶技术还不够灵活,无法可靠地处理人类司机每天遇到的各种情况。它通常可以驾驭凤凰城的郊区,但却无法复制人类的胆大气魄,比如在纽约汇入林肯隧道,或者在洛杉矶101号高速公路冲出匝道。

Waymo软件工程师纳撒尼尔·费尔菲尔德(Nathaniel Fairfield)从2009年开始参与自动驾驶项目。他在描述汽车面临一些干扰时说:“你必须剥离每一层,才能看到下一层挑战。你的车必须非常擅长驾驶,才能真正进入处理下一个最具挑战性事情的状态。”

与Waymo一样,Aurora也在开发自动驾驶卡车和乘用车。没有一家公司在没有安全司机的情况下部署卡车,但厄姆森和其他人认为,自动驾驶卡车将比任何为普通消费者设计的卡车更快进入市场。

长途运输不涉及乘客,他们或许不怕急刹车,路线也更简单。厄姆森说,一旦掌握了一段高速公路,再掌握另一段就比较容易。但即使是在一条又长又直的公路上开车也非常困难,在一个小社区送餐更是一个挑战。

“这是我们这一代最大的技术挑战之一。”谷歌团队的另一位早期工程师戴夫·弗格森(Dave Ferguson)说。他现在是Nuro公司总裁,这家公司专注于配送杂货、披萨和其他商品。

许多人认为自动驾驶技术会像互联网服务或智能手机应用程序一样得到改善,但弗格森表示,机器人技术挑战要大得多。

“看看几乎所有试图解决技术挑战的行业,就会发现,参与其中的人都有点疯狂,也有点乐观。你需要拥有那种乐观精神:每天起床,用头撞墙,试图解决一个从来没有解决过的问题,而且不能保证它会得到解决。”弗格森说。

优步和Lyft并没有完全放弃自动驾驶汽车。尽管在很长一段时间里,这可能对公司利润没有帮助,但他们仍然希望,通过与仍在研发这项技术的公司合作,来部署自动驾驶汽车。Lyft认为,自动驾驶可能会在2023年到来。

“这些汽车能在特定天气条件下,在特定街道上以特定速度行驶。”Lyft高管乔迪·凯尔曼(Jody Kelman)说。“我们可以安全地部署这些汽车,但它们不能去很多地方。”

真正的自动驾驶是否会在不久的将来成为现实?专家们存在较多分歧。

咨询公司麦肯锡预测,一旦技术和监管问题得到解决,2030年售出的新车中,可能有多达15%是完全自动驾驶。他们认为,完全自动驾驶汽车可能很快就会投入市场。

其他行业人士则要谨慎得多。

2019年,《自然机器智能》杂志上有篇文章写道:“如果我们要实现自动驾驶汽车的潜力,就需要认识到机器学习的局限性。我们不应该假装自动驾驶汽车指日可待,将这项技术安全、公平地融入社会,仍然需要大量时间和努力。”

显而易见的是,让自动驾驶成为现实并不仅仅是创造正确的技术——尽管这当然是其中很大一部分。为实现汽车自动驾驶的未来,外部系统、公共政策和消费者情绪都需要随着技术的改变而改变。

还需要注意,自动驾驶汽车的商业化和大规模使用还有另一个重大障碍——监管机构。自动驾驶汽车撞击停在路边的车辆或护柱、错误的标志,或无法避开前方巨大的混凝土路障的画面,正在引发监管审查的加强。

这也引出一个更严重的问题——目前情况下,让自动驾驶汽车充斥街道是否安全?

(本文部分内容综合Automotive News、Futurism、InsurTech Center、New York Times、Merck报道,部分图片来自网络)

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