想知道無(wú)人駕駛汽車(chē)為什么會(huì)撞人嗎？自動(dòng)駕駛的運(yùn)作原理告訴你答案

美國(guó)時(shí)間周日晚上，一名女子在亞利桑那州坦佩被Uber的一輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)撞到后身亡。你可能會(huì)有這樣的疑問(wèn)：這起事故為什么會(huì)發(fā)生呢？該類(lèi)汽車(chē)又是如何運(yùn)作，如何察看周?chē)氖澜绲哪兀?/p>

根據(jù)當(dāng)?shù)鼐降穆暶鳎撦v汽車(chē)事發(fā)時(shí)處于自動(dòng)駕駛狀態(tài)，盡管它后面有一名安全駕駛員。

Uber是現(xiàn)在在亞利桑那州、加利福尼亞州和美國(guó)其他地區(qū)測(cè)試無(wú)人駕駛汽車(chē)的眾多公司之一。谷歌母公司Alphabet旗下的自動(dòng)駕駛汽車(chē)公司W(wǎng)aymo表示，它也在菲尼克斯郊區(qū)運(yùn)營(yíng)自動(dòng)駕駛汽車(chē)，且沒(méi)有安排安全駕駛員。周一，Uber表示，它將在坦佩、匹茲堡、多倫多和舊金山停止測(cè)試。

以下是無(wú)人駕駛汽車(chē)運(yùn)作方式的簡(jiǎn)要指南。

這些車(chē)怎么知道它們?cè)谀睦铮?/h2>

在設(shè)計(jì)這些車(chē)輛時(shí)，像Uber和Waymo這樣的公司首先要制作一個(gè)地方的三維地圖。他們?yōu)槠胀ǖ能?chē)輛配備激光雷達(dá)傳感器——使用光脈沖測(cè)量距離的“光探測(cè)和測(cè)距”設(shè)備——當(dāng)公司工作人員在當(dāng)?shù)氐缆飞像{駛這些汽車(chē)時(shí)，這些價(jià)格不菲的設(shè)備會(huì)收集制作地圖所需的信息。

一旦地圖制作完成，汽車(chē)就可以使用它來(lái)自行導(dǎo)航行駛。在這么做的時(shí)候，它們會(huì)繼續(xù)使用激光雷達(dá)來(lái)追蹤周?chē)沫h(huán)境，并將它們所看到的實(shí)況與地圖顯示的內(nèi)容進(jìn)行比對(duì)。通過(guò)這種方式，汽車(chē)就可以了解到它在這個(gè)世界的位置。

激光雷達(dá)還會(huì)就附近的物體向汽車(chē)發(fā)出警告，其中包括其他汽車(chē)、行人和騎自行車(chē)的人。

那是唯一的一項(xiàng)重要技術(shù)嗎？

激光雷達(dá)是強(qiáng)大的裝置，但它并非萬(wàn)能的。它僅提供關(guān)于相對(duì)較近的物體的信息，這限制了汽車(chē)駕駛的速度。它的測(cè)量結(jié)果并不總是足夠清晰，因而不一定能夠分辨不同的物體。而且，當(dāng)多輛自動(dòng)駕駛車(chē)輛行駛在同一條道路時(shí)，它們的激光雷達(dá)信號(hào)可能會(huì)相互干擾。

即使是在激光雷達(dá)運(yùn)行良好的情況下，這些公司也希望備用系統(tǒng)部署到位。所以，大多數(shù)的無(wú)人駕駛汽車(chē)還配備了各種其他的傳感器。

比如有哪些傳感器？

攝像頭，雷達(dá)和全球定位系統(tǒng)天線（這種GPS硬件告訴你的智能手機(jī)它在哪里）。

借助GPS天線，Uber和Waymo等公司在為汽車(chē)提供更多關(guān)于其所處位置的信息。借助攝像頭和雷達(dá)傳感器，它們可以收集有關(guān)附近的行人、騎車(chē)者、汽車(chē)和其他物體的額外信息。

攝像頭還能幫助識(shí)別交通燈、路牌、道路標(biāo)記和其它汽車(chē)需要考慮的信號(hào)。

（圖：去年，美國(guó)交通部部長(zhǎng)趙小蘭（右）在密歇根大學(xué)觀看無(wú)人駕駛汽車(chē)所使用的激光雷達(dá)系統(tǒng)）

無(wú)人駕駛汽車(chē)如何利用所有的這些信息？

這是最難的部分。篩選所有數(shù)據(jù)并做出響應(yīng)，需要一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)。

在一些情況下，工程師會(huì)編寫(xiě)特定的規(guī)則來(lái)定義汽車(chē)在特定情況下應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)。例如，如果Waymo汽車(chē)檢測(cè)到紅燈，按照程序設(shè)定它就會(huì)停止行駛。

但是工程師團(tuán)隊(duì)可能無(wú)法為汽車(chē)可能遇到的每種情況制定相應(yīng)的響應(yīng)規(guī)則。所以，像Waymo和Uber這樣的公司開(kāi)始依靠“機(jī)器學(xué)習(xí)”系統(tǒng)，該類(lèi)系統(tǒng)能夠通過(guò)分析大量描述美國(guó)道路的數(shù)據(jù)來(lái)學(xué)習(xí)行為。

Waymo現(xiàn)在使用一個(gè)系統(tǒng)來(lái)分析大量包含在附近道路行走或奔跑的人的照片，進(jìn)而識(shí)別行人。

Uber的車(chē)輛是在這方面出錯(cuò)嗎？

目前還不清楚Uber的無(wú)人駕駛汽車(chē)在坦佩發(fā)生了什么事。但是，按照這些車(chē)輛的設(shè)計(jì)，如果一個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，另一個(gè)系統(tǒng)就會(huì)開(kāi)始啟動(dòng)。另一方面，Uber汽車(chē)很可能同時(shí)使用了激光雷達(dá)和雷達(dá)以及攝像頭來(lái)檢測(cè)和響應(yīng)附近的物體，包括行人。

自行駕駛汽車(chē)會(huì)難以復(fù)制行人與司機(jī)之間微妙的非言語(yǔ)交流。畢竟，自動(dòng)駕駛汽車(chē)不能與人行橫道上的人進(jìn)行眼神交流。

加利福尼亞大學(xué)伯克利分校教授、機(jī)器人專家肯·戈德堡（Ken Goldberg）指出，“認(rèn)識(shí)到這些問(wèn)題有多困難仍然很重要。那是很多人不理解的事情，僅僅因?yàn)檫@些是人類(lèi)輕而易舉就能做到的事情?！?/p>

事故發(fā)生在晚上，問(wèn)題出在這嗎？

這些汽車(chē)被設(shè)計(jì)得能夠在夜間工作，一些傳感器在夜晚的運(yùn)作表現(xiàn)跟在白天一樣出色。 一些公司甚至認(rèn)為，這些汽車(chē)在夜間運(yùn)行要更加容易。

但在一些情況中，這些汽車(chē)仍然表現(xiàn)掙扎。 它們?cè)趶?qiáng)降水天氣中運(yùn)作并不出色。 它們?cè)谒淼篮蜆蛄涵h(huán)境中會(huì)遇到麻煩。它們?cè)诿鎸?duì)繁忙的交通時(shí)也可能會(huì)遇到困難。