無(wú)人駕駛為什么不能普及
從Tesla的無(wú)人駕駛風(fēng)風(fēng)火火走四方,到Volvo宣布要推出最可靠安全的無(wú)人駕駛技術(shù);從Google Alphabet 將自動(dòng)駕駛汽車項(xiàng)目分拆為獨(dú)立公司Waymo(A new way forward in mobility),到百度將智能汽車事業(yè)部(L3),自動(dòng)駕駛事業(yè)部(L4)和車聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部整合成立智能駕駛視野群組(IDG);還有Uber于2016年9月14日,在美國(guó)東部賓夕法尼亞匹茲堡市推出無(wú)人駕駛汽車載客服務(wù)等等。
無(wú)論是新進(jìn)晉汽車行業(yè)玩家,或是傳統(tǒng)老牌制造商,或是互聯(lián)網(wǎng)新興巨頭,似乎都將未來(lái)的一大部分押注于無(wú)人駕駛,加之不斷涌現(xiàn)的新型創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)獲得巨額投資或行業(yè)巨頭的瘋搶,一時(shí)間,似乎無(wú)人駕駛很快就會(huì)普及。
然而,隨著行業(yè)內(nèi)最為激進(jìn)將無(wú)人駕駛(實(shí)際上準(zhǔn)確的定義應(yīng)該是高級(jí)輔助駕駛)能力商用化的Tesla爆出幾次嚴(yán)重的交通事故,使得人們開始懷疑,如何能夠正確的擁抱無(wú)人駕駛的到來(lái)?無(wú)人駕駛真的可靠么?
場(chǎng)景:無(wú)人駕駛實(shí)施的重要門檻?
以目前的實(shí)際狀況來(lái)看,雖然無(wú)人駕駛的話題越來(lái)越火,但是在商業(yè)化市場(chǎng)上的挑戰(zhàn)仍然很大。就一個(gè)普通人類駕駛員而言,尋常道路的駕駛尚且分熟手和新手,遇到路況特殊,更需要老司機(jī)加持,對(duì)自動(dòng)駕駛的場(chǎng)景理解自然也不可一概而論。
按照SAE (美國(guó)Society of Automotive Engineers, 美國(guó)機(jī)動(dòng)車工程師學(xué)會(huì))對(duì)自動(dòng)駕駛的分類中,多次提到了按照?qǐng)鼍暗牟煌?,自?dòng)駕駛有著不同的實(shí)現(xiàn)路徑和可行性。比如說(shuō)針對(duì)礦山、碼頭這種場(chǎng)景來(lái)說(shuō),可限定的范圍或不存在高精度的要求,例如:特殊的工程機(jī)械在各種輔助定位設(shè)施的協(xié)助下,是較為容易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無(wú)人駕駛的。
再如在高速公路上的大型卡車長(zhǎng)途駕駛以及編隊(duì)行駛,由于路況相對(duì)簡(jiǎn)單以及卡車上相對(duì)簡(jiǎn)便的傳感器布局,也能實(shí)現(xiàn)在這樣路段下的無(wú)人駕駛能力。例如:由前谷歌無(wú)人駕駛汽車團(tuán)隊(duì)前工程師安東尼 萊萬(wàn)多夫斯基自立門戶合伙創(chuàng)辦的OTTO公司(目前已經(jīng)以6.8億美元作價(jià)并入U(xiǎn)ber),就致力于研發(fā)無(wú)人駕駛卡車工具,對(duì)于美國(guó)占據(jù)總工作人口數(shù)量1%的160萬(wàn)卡車司機(jī)市場(chǎng)而言,在經(jīng)常遭遇疲勞駕駛,且卡車司機(jī)短缺的市場(chǎng)里,前景非常樂(lè)觀。
而當(dāng)我們來(lái)到安全性要求更高,行駛場(chǎng)景更復(fù)雜的乘用車領(lǐng)域,無(wú)人駕駛場(chǎng)景就會(huì)變的更具挑戰(zhàn)性。這一點(diǎn),在中國(guó)尤其明顯!
那么問(wèn)題來(lái)了,在中國(guó),二級(jí)高級(jí)輔助駕駛(L2)的前景如何?
實(shí)際上,從多項(xiàng)綜合因素來(lái)看,針對(duì)中國(guó)的整體交通環(huán)境來(lái)看,可以確定5年之內(nèi)最靠譜的高級(jí)輔助駕駛實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景:在相對(duì)封閉的部分場(chǎng)景,全面開始實(shí)施高級(jí)輔助駕駛(L2)!
L2就是:在高速公路路段(不包括公路過(guò)度段)、城市快速路、城市標(biāo)準(zhǔn)車行道以及部分標(biāo)準(zhǔn)停車場(chǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)不打方向盤,不踩油門剎車,但駕駛員仍然需要高度關(guān)注路面狀況的高級(jí)輔助駕駛輔助形式。
為什么得出這樣的判斷?
關(guān)于高級(jí)輔助駕駛有三個(gè)核心環(huán)節(jié):感知、決策和執(zhí)行。其具體內(nèi)容可以另開話題進(jìn)行展開。簡(jiǎn)單的理解就是車輛需要通過(guò)各種傳感器來(lái)獲取外界時(shí)刻變化的信息和信號(hào),并在車輛電腦上進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算并進(jìn)行行駛狀態(tài)的控制。這其中,感知和決策,涉及到大量軟件和硬件能力的提升與重構(gòu)。
第一,硬件感知精度和適應(yīng)能力的缺口
這包括對(duì)位置精度和地圖精度的感知能力,人類駕駛者的敏銳度,是行車安全中密不可分的一部分。
目前行業(yè)中大力推崇的毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá),就是為了提升感知精度而引入行業(yè)的高精度傳感器。激光雷達(dá)具有對(duì)環(huán)境分辨率高的特點(diǎn),但成本昂貴且對(duì)于惡劣天氣適應(yīng)能力差。毫米波雷達(dá)具有中遠(yuǎn)距的探測(cè)能力,雖然分辨率略低于激光雷達(dá),但距離更遠(yuǎn),且惡劣天氣適應(yīng)能力更佳。
目前大量前裝、后裝市場(chǎng)上所使用的純攝像頭解決方案,其應(yīng)用雖然簡(jiǎn)便,但環(huán)境分辨率差,響應(yīng)速度較慢以及容易收到天氣影響。這些硬件的感知能力都尚在提升過(guò)程中,且由于成本原因,要進(jìn)一步進(jìn)入到普通商用產(chǎn)品內(nèi),從成熟到成本下降,仍需要3到5年左右的成熟期。
目前應(yīng)用較廣的如AEB(Automatic Emergency Brake), LKS (Lane Keeping Assist), ACC (Adaptive Cruise Control)在利用有限傳感器(攝像頭,超聲波傳感器,毫米波雷達(dá))的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的功能體驗(yàn)方面的提升,但基本上僅限于封閉道路內(nèi)最高達(dá)LV2的輔助駕駛能力。
但致命的是,這些傳感器無(wú)法支持進(jìn)一步的讓駕駛者完全無(wú)憂放手的能力。況且,即使這些技術(shù)的普及到大眾產(chǎn)品,仍需要不斷降低成本來(lái)實(shí)現(xiàn)車企的財(cái)務(wù)平衡 。
第二,傳感器數(shù)據(jù)的融合難度?
在此之前,人類駕駛者的眼觀四路,耳聽八方能力,可以避免獨(dú)立數(shù)據(jù)的計(jì)算出錯(cuò)。
2016年5月7日,一輛特斯拉Model S在美國(guó)佛羅里達(dá)州北部高速公路上發(fā)生了嚴(yán)重事故,駕駛員和車輛裝備的Autopilot系統(tǒng)都未能識(shí)別出正在左轉(zhuǎn)的大貨車,Model S在沒有任何減速的測(cè)試下,鉆入了大貨車下方,駕駛員不幸遇難。
究其原因,其前置攝像頭致盲或誤將車身當(dāng)成白云,而安裝過(guò)低的前置毫米波雷達(dá)穿透了卡車底盤而未能識(shí)別卡車。兩個(gè)獨(dú)立工作的傳感器都感知到了一部分?jǐn)?shù)據(jù),但其綜合判斷卻未能得出正確的制動(dòng)判斷,原因是傳感器之間的數(shù)據(jù)尚未進(jìn)行融合。
雖然特斯拉官方回應(yīng)稱,這是其自動(dòng)駕駛行駛超過(guò)1.3億英里(合2.08億公里)依賴發(fā)生的第一次已知導(dǎo)致死亡的車禍,并隨后快速升級(jí)了其同時(shí)具備攝像頭和毫米波雷達(dá)的Auto?pilot 2.0系統(tǒng),可是從其官網(wǎng)上來(lái)看,真正實(shí)現(xiàn)Auto Pilot 2.0功能,可能也需要經(jīng)過(guò)數(shù)年的大量測(cè)試,才可能成熟完善。
另外,從目前主流的Bosch,Conti的能力來(lái)看,其綜合融合算法還在成長(zhǎng)期,進(jìn)入商用和成熟預(yù)計(jì)要在2018年以后。同時(shí),以特斯拉和Volvo XC90為例,不同的傳感器配置方案以及安全策略,使得輔助駕駛在各個(gè)場(chǎng)景下的介入和退出程度大相徑庭,在有限的傳感器布置下,在封閉道路上的能力上趨近度更接近。
但如果是要進(jìn)入商用化,采用安全性更高的駕駛輔助策略應(yīng)該是每個(gè)廠商的考量,經(jīng)歷過(guò)數(shù)次嚴(yán)重事故的Tesla也不會(huì)不考慮其企業(yè)和產(chǎn)品商譽(yù)的問(wèn)題。
第三:在中國(guó)復(fù)雜的環(huán)境下,算法離成熟尚遠(yuǎn)?
從現(xiàn)有的算法來(lái)看,由于各類高精度傳感器的發(fā)展尚處于成長(zhǎng)期,算法本身基于傳感器數(shù)據(jù),自然也在不斷完善的過(guò)程。人類駕駛者的判斷能力機(jī)器尚不可及。
從中國(guó)的路況來(lái)看,人車混雜的道路狀況是歐美國(guó)家的道路狀況所不可比擬的,算法上需要解決對(duì)行人和兩輪交通設(shè)備的識(shí)別和處理能力,是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
中國(guó)另一大世界領(lǐng)先的道路狀況:連接全國(guó)的高速公路雖然路況極佳,可是越來(lái)越多的交錯(cuò)變化的過(guò)渡連接路以及隨處可見的收費(fèi)處卻成了算法的一大挑戰(zhàn)。因?yàn)槟壳暗乃惴ǜ叨纫蕾囉趯?duì)地面路徑以及前車狀態(tài)的識(shí)別能力。
開過(guò)中國(guó)高速公路的連接環(huán)的人都知道,道路的曲率非常大,各類算法在這種路況上很容易丟失路徑從而脫離輔助控制狀態(tài),這一個(gè)問(wèn)題的解決方案十分復(fù)雜,涉及到人類所獨(dú)特?fù)碛械膶?duì)于“未見路徑”的推測(cè)能力,而對(duì)于現(xiàn)有算法來(lái)說(shuō),可以依靠自建道路路徑或依賴高精度地圖來(lái)實(shí)現(xiàn),但這兩項(xiàng)內(nèi)容的成熟度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)標(biāo)。
對(duì)于中國(guó)特色“收費(fèi)站”也是同樣的問(wèn)題,現(xiàn)在的地圖有能力告知駕駛者“前方即將到達(dá)收費(fèi)站”,但如何能夠準(zhǔn)確識(shí)別那一個(gè)道口是ETC,如何自動(dòng)通過(guò),這些都是目前的國(guó)際算法中尚未重點(diǎn)突破的領(lǐng)域。
另外,中國(guó)各種狹小而不規(guī)則的地下或小區(qū)停車庫(kù),這些場(chǎng)景都有歐美重點(diǎn)實(shí)施無(wú)人駕駛國(guó)家所不具備的復(fù)雜性,針對(duì)中國(guó)的特殊路況特性,如狹窄道路通行等,還有很大的算法提升空間。
反觀目前的封閉式道路場(chǎng)景,如高速公路直行路段,封閉的高架道路和隧道橋梁,在各國(guó)的情況都比較類似,且有Tesla已然具備的在此類場(chǎng)景內(nèi)的輔助能力來(lái)看,各家制造商在接下去的幾年內(nèi)提供類似體驗(yàn)不再是大挑戰(zhàn),只是時(shí)間布局早晚問(wèn)題和體驗(yàn)程度的差異。
第四,決策能力的核心是算法,算法更依賴計(jì)算機(jī)芯片!
在沒有足夠計(jì)算能力前,人類智慧無(wú)可替代。
雖然如Intel,英飛凌、高通、Mobileye、Nvidia等芯片巨頭都紛紛殺入到汽車自動(dòng)駕駛領(lǐng)域,如高通835A,Mobileye EQ4,Nvidia PX2等芯片,但其高企的價(jià)格、復(fù)雜的架構(gòu),都對(duì)商用化快速鋪開的能力有巨大挑戰(zhàn),開發(fā)團(tuán)隊(duì)、理解新的傳感器架構(gòu)以及提升整車平臺(tái)控制能力,都要對(duì)整車架構(gòu)進(jìn)行巨大的修改和提升,而一般整車平臺(tái)的更新?lián)Q代都在5到7年時(shí)間。
這意味著,即使這些合作工作早在2015年開始,等這些芯片在2017年成熟投入市場(chǎng)并逐漸優(yōu)化,其時(shí)間也有待提升。且初期進(jìn)入的都是歐美市場(chǎng),在中國(guó)市場(chǎng)中投入具備這些計(jì)算能力的產(chǎn)品,并針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整并提升體驗(yàn)?zāi)芰Γ残枰罅康臅r(shí)間。最簡(jiǎn)單的方法便是先在高度類似的封閉場(chǎng)景內(nèi)投入應(yīng)用。搶占市場(chǎng)先機(jī)。
第五:現(xiàn)有車輛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),無(wú)法實(shí)現(xiàn)“機(jī)車合一”
如汽車行業(yè)內(nèi)一個(gè)永恒的話題:油門遲滯。是傳統(tǒng)燃油車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、制動(dòng)器對(duì)整體決策的執(zhí)行延遲。人類駕駛者常常會(huì)采用早踩半腳油的方式,但這種模糊式的控制能力對(duì)于要求高度精確的輔助駕駛就變的非常困難,體驗(yàn)很難獲得本質(zhì)的提升。
只有在場(chǎng)景反應(yīng)要求相對(duì)較低的封閉道路上,輔助駕駛才有可能留出足夠的余量,對(duì)體驗(yàn)預(yù)期進(jìn)行最低能力管理。這一點(diǎn),隨著整車底部執(zhí)行機(jī)構(gòu)的全面電氣化,將可以獲得提升??墒菑哪壳叭加蛙嚨慕嵌葋?lái)看,要想全面電氣化,仍然有待時(shí)日。
法規(guī)的束縛:車企為何普遍選擇跳過(guò)L3?
除了這些技術(shù)層面的問(wèn)題,法規(guī)層面的束縛,也不容易忽視:比如國(guó)內(nèi)的法律法規(guī)和商業(yè)環(huán)境尚未成熟,包括如車企對(duì)于責(zé)任的判定邊界余量過(guò)高,在過(guò)多場(chǎng)景內(nèi)會(huì)隨時(shí)退出或需要過(guò)多的人工介入,法律對(duì)于責(zé)任判定尚不明確,在公開道路上進(jìn)行高級(jí)輔助駕駛的事故判定缺乏鼓勵(lì)性的政策推動(dòng)。
在此之前,飽受法律法規(guī)緊箍咒的車企,自然僅愿意在游戲規(guī)則里爭(zhēng)奪市場(chǎng)。從豐田剎車門召回痛失全球第一,到通用汽車點(diǎn)火開關(guān)10億美金賠償,再到仍在不斷擴(kuò)散的大眾柴油機(jī)排放門,近年來(lái)由于觸到法規(guī)底線而陷百年基業(yè)于險(xiǎn)境的案例屢見不鮮。
同時(shí),除AEB功能正在成為全球下一輪NCAP的整車評(píng)分判定分值項(xiàng)外,其它大部分的功能還只是車企提供競(jìng)爭(zhēng)力需求而非滿足法規(guī)需求的配備項(xiàng)。滿足“具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)即可”的思路,使得車企不愿意過(guò)早進(jìn)行市場(chǎng)培育而喪失價(jià)格優(yōu)勢(shì)。在這一點(diǎn)特斯拉是絕對(duì)表率,但這家公司長(zhǎng)期赤字的財(cái)務(wù)報(bào)表,是任何一家傳統(tǒng)車企的掌門人難以承受的挑戰(zhàn)。
所幸是,包括如美國(guó)交通部頒布的聯(lián)邦自動(dòng)駕駛汽車政策所提到的安全評(píng)估,州政策樣板以及監(jiān)管工具等,已經(jīng)是政府意識(shí)到了這一點(diǎn)并開始建立法律法規(guī)來(lái)定義責(zé)任判定,監(jiān)管和確保新技術(shù)的應(yīng)用安全性。
國(guó)際方面,《維也納交通公約》也已經(jīng)與2016年3月通過(guò)了修正案,允許駕駛員將車輛的控制權(quán)交給自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。同時(shí),根據(jù)這個(gè)要求,按照普遍對(duì)于L3等級(jí)或以上的自動(dòng)駕駛,車企,也就是自動(dòng)駕駛的提供方,將是事故的責(zé)任方。
如果按照2017年2月在美國(guó)眾議院下述委員會(huì)的關(guān)于“自動(dòng)駕駛汽車的部署之路”聽證會(huì)中,沃爾沃代表明確表示不考慮SAE L3等級(jí)而將直接進(jìn)入到L4自動(dòng)駕駛等級(jí)。其原因是L3仍然會(huì)將某些“危險(xiǎn)”場(chǎng)景遺留給駕駛員處理,這樣在緊急時(shí)刻里留給駕駛員的反應(yīng)時(shí)間極為有限。
這也意味著,為規(guī)避災(zāi)難性的風(fēng)險(xiǎn),車企需要更長(zhǎng)的時(shí)間將技術(shù)直接演進(jìn)至全無(wú)人駕駛,在那之前,將技術(shù)控制在封閉場(chǎng)景內(nèi),并要求駕駛員時(shí)刻為自己的生命負(fù)責(zé)(L2輔助駕駛)的方式,應(yīng)該是接下去5年內(nèi),大部分車企的主流選擇!
特斯拉無(wú)人駕駛中國(guó)能用嗎
汽車,作為一個(gè)集多種功能于一體的現(xiàn)代化交通工具,已經(jīng)極大程度地融入了人們的生活,很多人的日常出行都必須依靠汽車來(lái)實(shí)現(xiàn),而且現(xiàn)在生產(chǎn)的汽車也越來(lái)越高級(jí),尤其是在互聯(lián)網(wǎng)+盛行的時(shí)代,汽車的自動(dòng)化也成為了各大車企競(jìng)逐的方向。目前在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域比較領(lǐng)先的應(yīng)該就是特斯拉的車型了,它可以實(shí)現(xiàn)很高程度的自動(dòng)化,并且在國(guó)外也有了上路行駛的案例,國(guó)內(nèi)目前也有很多特斯拉的車主,那么如果現(xiàn)在開著特斯拉用自動(dòng)駕駛模式上路,被交警查到會(huì)不會(huì)處罰呢?
首先我們要知道,交警處罰的最終目的是為了保證公共交通環(huán)境的安全,那么目前的自動(dòng)駕駛技術(shù)能夠保證安全嗎?我們不妨來(lái)看幾個(gè)案例,在兩年前,央視曾經(jīng)報(bào)道過(guò)一起因?yàn)樘厮估淖詣?dòng)駕駛技術(shù)導(dǎo)致的車禍,一輛特斯拉在行駛過(guò)程中與一輛道路清掃車相撞,造成特斯拉駕駛員身亡。事后查明,當(dāng)時(shí)特斯拉轎車正處于“定速”狀態(tài),而在前方出現(xiàn)障礙物時(shí),它的自動(dòng)駕駛預(yù)警系統(tǒng)并沒有做出警示,或者主動(dòng)采取剎車、避讓的動(dòng)作,由此可見想要完全不用人來(lái)操作,還是有一定困難的。
而另一起案例則比較有意思,國(guó)外的一位特斯拉駕駛員,在駕駛過(guò)程中使用特斯拉的自動(dòng)駕駛模式,自己竟然睡著了,最終交警開車逼停了特斯拉,從這一點(diǎn)似乎又能看出自動(dòng)駕駛也確實(shí)能起到解放駕駛員的作用,而這一點(diǎn)正是人們追求自動(dòng)駕駛的終極目標(biāo),但前提一定是足夠安全。
那么目前國(guó)內(nèi)到底允不允許開著自動(dòng)駕駛模式上路呢?雖然在廣州、長(zhǎng)沙等地有自動(dòng)駕駛出租車在運(yùn)行,但畢竟還都是特定路段內(nèi),其余的自動(dòng)駕駛車輛還只能在試驗(yàn)場(chǎng)地行駛。對(duì)于購(gòu)買了搭載自動(dòng)駕駛功能車輛的車主來(lái)說(shuō),到底能不能用呢?汽車行業(yè)的專家表示,目前自動(dòng)駕駛汽車仍屬于投入和研發(fā)階段,有些人在試探,但目前還沒完全做好市場(chǎng)培育。另外一位汽車行業(yè)分析師也表示,現(xiàn)在關(guān)于自動(dòng)駕駛汽車的法規(guī)還尚待完善。
既然是尚待完善,根據(jù)現(xiàn)行交通法規(guī),交警確實(shí)沒有對(duì)應(yīng)的條款可以處罰,但也沒有相關(guān)條例允許自動(dòng)駕駛。而且現(xiàn)在的電子眼并不能辨別車輛是否使用自動(dòng)駕駛功能,如果雙手離開發(fā)向盤被電子眼拍到,很可能還是會(huì)被處罰的。所以還是要提醒各位擁有自動(dòng)駕駛功能汽車的車主們,在路況復(fù)雜、車輛較多的路段最好不要使用,而且即使使用了自動(dòng)駕駛模式,駕駛員也不可完全放松,畢竟行車安全是最重要的。
評(píng)論
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