广告

您的机器人出租车即将到来

自动驾驶汽车如同一系列波浪般推出,随着时间的推移而不断发展。现在,它们可能正驶向您附近的道路。

作者:Joann Mueller
Google NewsGoogle News Preferred Source
图片来源:Scharfsinn86/Getty/iStock

新闻简报

注册我们的电子邮件新闻简报,获取最新的科学新闻

注册

本文最初发表于我们2022年11/12月的刊物,标题为“您的Robotaxi即将到来”。点击此处订阅以阅读更多此类文章。

广告

如果您需要在凤凰城郊区打车,您可以通过应用程序叫一辆无人驾驶的Waymo One小型货车。“早上好,”一个欢快机械的女性声音说道,并称呼您的名字。“这辆车是您的,前面没有人。”要开始行程,只需按下后显示屏上的蓝色按钮。然后,您就可以出发了,如同幽灵驾驶。

谷歌旗下的Waymo自2020年底以来一直在运营这项仅限乘客的服务。其他Robotaxi车队正在美国各地城市推出,例如今年夏天由通用汽车支持的Cruise在旧金山推出。在阳光地带的部分地区,处于测试模式的自动驾驶卡车已经在为FedEx等公司运送货物——并配有后备人类司机,必要时随时接管。一两年内,这些卡车可能会在没有人驾驶的情况下在州际公路上行驶。至于个人使用的自动驾驶汽车(AV),通用汽车表示最快可能在“本十年中期”交付第一辆。

这些突破表明,现实最终可能开始跟上关于自动驾驶汽车的炒作。五到七年前,科技公司和汽车制造商曾预测,到2020年自动驾驶技术将得到广泛应用。但开发商承认,这项挑战比预期的要困难得多——也昂贵得多。尽管人工智能(AI)、计算和感知技术取得了进步,但要实现完全自动驾驶汽车的普及,可能还需要数年,甚至数十年。

越来越清楚的是,无人驾驶革命将缓慢展开,一次一英里,一次一个社区。对我们大多数人来说,自动驾驶只会在有限的情况下成为可能——仅限于特定的道路或高速公路,在一天中的特定时间,并且仅在有利的交通和天气条件下。

“这不是‘我们某天早上醒来,人们不再拥有汽车,而是直接乘坐Robotaxi’,”Zoox(亚马逊旗下的自动驾驶出租车开发商)的联合创始人Jesse Levinson说道。“这对社会来说将是一个相对平稳的过渡。我认为这对于如此颠覆性和复杂的事物来说是正常且健康的。”

欧洲和日本已批准了个人汽车上一些最先进的自动驾驶功能,例如这款奔驰在德国的Drive Pilot 3级系统(图片来源:Mercedes-Benz AG, Communications & Marketing, 摄影:Deniz Calagan)。

梅赛德斯-奔驰公司,传播与营销,摄影:Deniz Calagan

驾驶员辅助

数十年来,日常驾驶一直在变得更加自动化,始于20世纪50年代末和60年代初的巡航控制。如今,汽车配备了能够与前车保持设定距离、保持在车道中央并在紧急情况下刹车的系统。一些系统甚至允许驾驶员在高速公路上长距离行驶时将手放在腿上,前提是他们保持警惕。

然而,从技术上讲,这些功能都不是自动驾驶系统。根据SAE International(前身为美国汽车工程师学会)制定的分类系统,它们被归类为驾驶员辅助功能。该系统定义了从0(无自动化)到5(完全自动化)的六个自动化级别。目前在美国道路上行驶的个人车辆的自动化级别均不超过2级,而其他国家仅批准了几款3级车型。

在0到2级中,即使驾驶员的脚离开了踏板且双手未操纵方向盘,车辆仍由驾驶员控制。例如,凯迪拉克的Super Cruise 2级系统可在高速公路上实现免提驾驶,但一个红外摄像头会监控驾驶员的行为。如果系统判定您分心了,它会要求您重新接管控制,或者自行将汽车安全停下。

很快,驾驶员将不必一直保持警惕。即将进入美国车辆的第一个3级功能将在未来一两年内推出,它将允许人们在交通缓慢时放松、阅读书籍或查收电子邮件。在3级及以上,汽车——而不是人——负责控制车辆。然而,3级系统可能会特别棘手;激活时,它们能够在非常有限的条件下实现无人驾驶,但在必要时会将被控权交还给人类驾驶员。一个很好的例子是“交通堵塞驾驶员”,它能在相对缓慢的走走停停的交通中让驾驶员得到精神上的休息。“(汽车)拥有完成工作所需的硬件,现在(工程师)必须开发软件并证明其始终足够安全,”Ansys的自动驾驶解决方案总监John Zinn说道,该公司帮助制造商验证其技术。

广告

许多公司都在研发3级系统。本田已在日本发布了配备该技术的车辆。沃尔沃也已开始在瑞典测试其3级Ride Pilot功能,并计划今年在美国加州道路上推出。梅赛德斯-奔驰已于今年夏天在德国开始销售其Drive Pilot系统。

虽然传统汽车制造商正通过逐步扩展驾驶员辅助功能来实现自动化,但许多科技公司正直接跳到4级系统,用于Robotaxi、送货车和重型卡车等应用。这些系统不需要任何驾驶员输入,但也仅在它们被设计用于处理的特定条件下工作——通常限制在一天中的特定时间、理想的天气或批准的区域。5级自动化意味着汽车足够智能,可以在任何地方、任何条件下驾驶。到目前为止,还没有这样的技术存在。

广告

市中心的街道包含复杂的交叉路口、自行车以及不可预测的障碍物,这使得它们成为自动驾驶汽车的最终前沿。潜在问题的增加,今年出现的视频显示了亚利桑那州和加州行人对Robotaxi的攻击和破坏行为(图片来源:ARGO)。

ARGO

训练和测试

乘坐仅限乘客的Waymo One小型货车后排,既令人敬畏又平淡无奇,正如人们所期望的那样。缺点是:其车辆是“地理围栏”的,意味着它们在经过严格训练和测试的特定区域内运行,最早是从凤凰城东谷开始的。Waymo的开发人员选择了天气通常良好、街道宽阔且没有太多复杂交叉路口的特定区域。今年夏天,该公司还在凤凰城市中心和旧金山部分地区开始了测试行程。

这些新环境将检验自动驾驶汽车在人口稠密城市中的潜力。例如,在旧金山市中心驾驶,对人类和机器人来说都要复杂得多。大量的驾驶员加上行人、自行车、缆车和错综复杂的交叉路口增加了不可预测性,从而增加了出错的可能性。Waymo的模式是通过从小处着手来对待这些新车队,先让员工和几百名“信任测试者”使用,然后再向公众推广其客运服务。

人工智能擅长处理常规、重复性任务,但许多研究表明,公众尚未准备好信任算法在驾驶时做出决定。如果您的智能手机或笔记本电脑出现故障,那只是不方便。如果自动驾驶汽车出现故障,则可能危及生命。2021年发表在《人工智能与伦理》上的一篇综合评论文章将自动驾驶汽车的安全性确定为公众接受度的首要因素。该论文汇集了过去十年来的多项调查,显示大多数人对自动驾驶汽车系统的安全性“高度关注”,并怀疑它们能否比人类驾驶员表现得更好。与此同时,2021年的一项年度AAA调查发现,54%的美国人害怕乘坐自动驾驶汽车,另有32%的人不确定。

目前,美国没有针对自动驾驶汽车的联邦法规来帮助建立公众信任。这意味着汽车制造商需要自行认证其车辆符合联邦机动车安全标准,并证明它们没有不合理的风险。今年早些时候,美国安全监管机构承认,为了符合碰撞安全标准,此类车辆无需配备手动控制装置——如方向盘和踏板——从而消除了Robotaxi部署的一个障碍。

广告

但证明部署自动驾驶汽车的风险是可以接受的,这是一个更严峻的挑战。“决定‘安全到什么程度才算足够安全’是一个极其困难的挑战,”Guidehouse Insights的自动驾驶汽车发展跟踪者Sam Abuelsamid说道。“这个系统是否足够好,可以 tanpa 安全操作员部署?没有哪个地方有监管标准。所以每个人都在努力解决这个问题。”

目前,公司正努力通过自愿提交给国家公路交通安全管理局(NHTSA)的报告,来建立一个基于证据的“安全案例”,以证明其技术的设计以及如何验证其安全性。

2016年,公共政策研究公司RAND发布了一项研究,对证明自动驾驶汽车是否能达到人类驾驶员的安全水平(风险约为每1亿英里行驶1.09例死亡)进行了数学计算。他们确定,要证明这一点,需要88亿英里和400年的时间,由100辆汽车组成的测试车队每天24小时进行测试。

由于这实际上是不可能的,自动驾驶汽车开发商严重依赖模拟。他们一遍又一遍地让测试车辆在同一条道路上行驶,并记录事件以供模拟参考。真实道路数据可以通过模拟进行分析和操纵,以持续改进其系统。

广告

自动驾驶技术开发商Argo AI旨在通过将其测试车辆(配备安全操作员)部署到Lyft的叫车网络上来建立其安全案例。然后,他们将比较其性能与同一地理围栏区域内报告的碰撞事故发生率。“我们将逐街、逐块地进行部署,”Argo AI首席执行官Bryan Salesky说道,他的公司得到了福特汽车公司和大众汽车的支持。但他补充说,“只有在能同时扩展到许多城市的情况下,这项业务才能奏效。”其他Robotaxi开发商也在逐步接近部署——但存在限制,例如仅限于深夜和清晨运营的许可证。

Abuelsamid解释说,夜间自动驾驶通常更容易。“预测是自动驾驶软件栈中最难的部分,”他说。夜间,汽车停放着,街道很安静。“没有行人,可能有一些浣熊。就这样。如果你撞到一只浣熊,没人会在意。”自动驾驶汽车测试车队也可能很快在迈阿密、拉斯维加斯和德克萨斯州奥斯汀等少数几个天气良好的城市进行商业化。但目前,它们仍然配备备用驾驶员,并且仅限于特定区域。

广告

由于州际公路导航相对容易,商用卡车很可能比私家车更早实现完全无人驾驶(图片来源:Audioundwerbung/iStock/Getty Images Plus)。

Audioundwerbung/iStock/Getty Images Plus

大型卡车

事实上,自动驾驶卡车很可能比Robotaxi更快上市,主要是因为工程任务更容易,而且经济效益更有利。大型卡车可以继续在高速公路上行驶,例如在仓库之间进行演练的路线,而无需担心行人和骑自行车的人。随着长途卡车司机短缺,自动驾驶卡车刻不容缓。

至少有六家公司正在研发自动驾驶卡车,包括Waymo、TuSimple、Embark和Aurora。其中大多数已经在亚利桑那州和德克萨斯州的公路上进行了自动驾驶运行(有安全驾驶员),同时继续测试其系统。长远来看,目标是建立一个转运中心网络,在人类和机器人驾驶员之间进行货物拖车的交接。自动驾驶卡车将在转运中心之间导航高速公路。然后,传统卡车中的人类驾驶员可以在当地街道上接管,将货物运送到最终目的地。

随着所有类型车辆技术的进步,公众对自动驾驶汽车的困惑也在加剧——部分原因是错误信息。包括《消费者报告》和AAA在内的安全倡导者批评汽车制造商在其辅助驾驶功能上使用“自动驾驶”等术语。他们认为,这些营销名称存在生命危险,因为驾驶员对技术过于自信,从而变得松懈。

“你最好向客户清楚地说明你给他们的承诺,”Salesky说道。“这就是行业需要努力的地方。”

此外,安全倡导者和国家运输安全委员会(NTSB)尤其批评特斯拉将其客户——以及任何与他们共享道路的人——当作小白鼠,用于测试其标记不当的“全自动驾驶”测试版功能。(根据SAE的命名法,它仅为2级系统。)NHTSA正在调查一系列涉及特斯拉汽车的致命事故,并加强了对辅助驾驶技术的总体审查。

尽管罕见,但事故会削弱人们对车辆自动化的信心。2018年3月,一辆Uber测试车在凤凰城附近撞死了一名行人,这是已知的第一起涉及自动驾驶汽车的死亡事故。今年夏天,一项联邦调查显示,特斯拉的Autopilot功能在大约一年时间里涉及了250多起事故,包括几起致命事故。

广告
广告

根据《IATSS研究》2021年12月发表的一项研究,这些备受瞩目的事故会影响公众情绪,该研究分析了关键事故前后关于自动驾驶汽车技术的170万条推文,发现在事故公开后负面推文显著增加。

尽管每年约有4万名美国人在交通事故中死亡,但仅一起备受瞩目的自动驾驶汽车事故就可能引起反响,并使人们对其产生反感。这就是为什么自动驾驶汽车最大的障碍可能是赢得公众的信任。

保持好奇

加入我们的列表

订阅我们的每周科学更新

查看我们的 隐私政策

订阅杂志

订阅可享封面价高达六折优惠 《发现》杂志。

订阅
广告

1篇免费文章