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自動駕駛事故頻發,安全性如何保證

bzSh_drc_iite ? 來源:未知 ? 作者:工程師曾玲 ? 2018-10-02 11:35 ? 次閱讀

2018年,全球各大車企和科技公司研發的自動駕駛汽車紛紛進入到深度路測階段,隨之而來的是各種安全問題。

自動駕駛安全事故頻現

8月底,蘋果公司被爆出其自動駕駛汽車在加利福尼亞州山景城測試時發生了首起交通事故。事故發生在當地時間8月24日下午3點左右。蘋果公司進行測試的自動駕駛汽車由一輛雷克薩斯RX450h改裝而成,行駛速度不到1英里/小時,在其減速以等待并入到加利福尼亞州桑尼維爾的高速公路時,后方一輛2016款日產聆風汽車以約15英里/小時的速度追尾蘋果自動駕駛測試車。兩輛車輛都有損壞,但未造成人員傷亡。

作為世界上唯一一家萬億級的科技公司,蘋果公司也無法真正保證自動駕駛的安全性,而其他自動駕駛汽車行業的領軍企業也難逃測試車禍厄運。

這次事故的出現讓人們不得不再次把自動駕駛技術的安全性問題重新擺上桌面,此前,Uber、特斯拉以及谷歌旗下Waymo的自動駕駛汽車車禍頻發已經讓這項技術的聲譽受到了一定程度的損傷。

2018年3月18日,Uber公司的一輛自動駕駛汽車在亞利桑那州進行夜間路測時,發生一起交通事故,與一名橫穿馬路的女子相撞,造成女子死亡。事故發生時,這輛Uber測試汽車處于自動駕駛模式,正以38英里的時速行駛,車上配有一名安全員司機進行監管。由于此次事故,Uber暫停了在鳳凰城、匹茲堡、舊金山和多倫多的自動駕駛測試。

電動汽車巨頭特斯拉的自動駕駛模式也導致車禍頻發,已造成多人喪生。2018年1月24日,美國加州,一輛特斯拉Model S在路邊撞上一輛白色的豐田卡羅拉,導致兩車車頭變形。2018年4月15日,還是在美國加州,一輛特斯拉Model X在城市道路會車,撞上一輛黑色雪鐵龍,電池起火,導致1人死亡,2人受傷。2018年5月8日,美國佛羅里達州勞德代爾堡,一輛特斯拉Model S電動汽車撞墻后起火,導致車內的3名青少年2死1傷,事故調查顯示當時車輛開啟了自動輔助駕駛模式。

作為最早進入自動駕駛行業的先驅——谷歌旗下的Waymo也難幸免于難。2018年5月4日下午,一輛 Waymo 的自動駕駛小型貨車在亞利桑那州錢德勒市與一輛本田小轎車相撞,造成自動駕駛測試車安全員受輕傷。Waymo被撞到人行道上,左前保險杠和車輪遭到嚴重損壞,左側車門凹陷,周圍車身出現碎裂。

自動駕駛汽車事故此起彼伏,無疑是在一次又一次地沖擊著人們對這項新興技術的信心。自動駕駛技術究竟能為人類帶來什么好處,而目前事故頻現的原因又何在呢?接下來,小編將為大家稍作分析。

根據美國國家安全委員會的統計,去年美國公路上發生4萬起致命交通事故,當中90%都是由于人類的錯誤引起的。從理論上講,機器則不會喝醉、不會分心、也不會昏昏欲睡,無疑可以大幅度削弱這些讓人膽戰心驚的數據。

自動駕駛的關鍵技術

自動駕駛汽車依靠人工智能、視覺計算、雷達、監控裝置和全球定位系統協同合作,讓電腦可以在沒有任何人類主動的操作下,自動安全地操作機動車輛。在安全性上,自動駕駛汽車明顯高于人類駕駛員駕駛的汽車。根據自動駕駛汽車的功能模塊,可將自動駕駛的關鍵技術分為:定位導航技術、環境感知技術、規劃決策技術和自動控制技術。

1、定位導航技術

定位系統主要用來實時高精度定位以及位置感知,比如獲取經緯度坐標、速度、加速度、航向角等,一般包括全球衛星定位系統(GNSS)、慣性設備、輪速計、里程計等。定位技術是自動駕駛的核心技術,有了位置信息就可以利用豐富的地理、地圖等先驗知識,可以使用基于位置的服務。

2、環境感知技術

環境感知模塊通過多種傳感器對車輛周圍的環境信息進行感知。感知信息不僅包括車輛自身狀態信息,如車輛速度、前輪偏角、車輛航向角等,還包括周圍的環境信息,如道路位置、道路方向、障礙物位置和速度、交通標志等。常用的傳感器包括攝像頭、激光雷達、毫米波雷達

3、規劃決策技術

規劃決策模塊相當于智能車的大腦,它通過綜合分析環境感知系統提供的信息,對當前的車輛行為進行規劃(速度規劃、避障局部路徑規劃等),并產生相應的決策(跟車、換道、停車等)。規劃技術還需要考慮車輛的機械特性、動力學特性、運動學特性。

4、自動控制技術

自動控制模塊主要包括轉向、驅動和制動三個系統。自動駕駛汽車的三個控制系統對控制的精確性、平順性、響應延時等性能要求有著不同的側重點。其中,轉向控制主要是對轉向電機的控制,根據控制目標的不同,可分為角度閉環控制和力矩閉環控制。驅動控制實現對車輛加速、勻速、減速的控制。制動控制根據制動場景的不同又可分為正常的制動控制和緊急制動控制。

所以說,理論上來看,自動駕駛汽車利用這些關鍵技術保證車輛在道路上安全行駛,能夠有效避免因人類駕駛員自身原因所引發事故的可能性。但目前還處于測試階段的自動駕駛汽車事故不斷,原因何在,究竟是誰之過?我們來看一下上面幾起車禍的事故分析。

自動駕駛事故分析

3月份的Uber自動駕駛測試車致死事故發生時,據警方初步調查稱,“根據受害人橫穿馬路的方式,無論是有人還是自動駕駛模式,要避免這起交通事故是極其困難的。即使在照明良好的情況下,橫穿馬路也是非常危險的。”意指這次交通事故過錯在受害者本人,而非Uber。

但后來事情發生反轉,據美國國家運輸安全委員會(NSTB)發布的關于Uber致命事故檢測報告顯示,Uber的自動駕駛系統存在嚴重問題,事故發生前,系統沒有準確識別前方的是一個路人還是一個沒有生命的物體,并且在撞擊的前6秒,系統雖然發現前方物體但并沒有做出制動的命令。這本是一場可以避免的事故。如果是人類駕駛員,在接近人行橫道一般都會做出減速讓行和鳴笛示警的操作,而機器系統并不會。當被撞女子推著裝滿塑料購物袋的自行車穿過人行橫道時,被Uber處于自動駕駛模式的汽車撞倒。

再來回顧5月份Waymo事故,根據警方聲明,該事故是由于向東行駛的本田轎車,在經過一個交叉路口時,為了避免撞上一輛向北行駛的汽車,突然轉向Waymo 的克萊斯勒 Pacifica 小型貨車所處的西行車道,并撞擊該車側面,當時Waymo自動駕駛車的時速不超過45英里,車禍的主要責任是本田駕駛違規闖紅燈。

而最近的蘋果自動駕駛測試車事故調查文件顯示,事發時,當時的駕駛條件良好,天空晴朗,視線良好,適宜駕駛,后方日產汽車從背后碰撞蘋果自動駕駛測試汽車,造成追尾,事故責任不在于蘋果自動駕駛汽車。

由這三次事故來看,自動駕駛汽車與常規汽車或者行人發生車禍,責任恐怕應該要兩分。通常說到這個問題,可能很多人都會站到常規駕車這一方,因為汽車是由人駕駛,更相信人的操作,但事實可能并非如此。

正如以上三起事故以及過去一段時間發生的大部分涉及自動駕駛汽車的事故一樣,人類駕駛員是造成大部分事故的主要原因。很多涉及自動駕駛汽車的事故是由人類司機追尾造車的。許多時候都是粗心大意、積極冒進的人類司機從后面撞上了自動駕駛汽車,因為自動駕駛汽車嚴格遵守交通規則,他們不習慣。

從谷歌旗下Waymo公司的數據統計也可看出端倪,作為自動駕駛行業的領先者,谷歌公司6年前開始啟動自動駕駛項目,測試車輛以自動方式和手動駕駛介入已累計行駛320萬公里,雖遭遇多起交通事故,但其中絕大多數為車輛追尾,而谷歌自動駕駛汽車卻很少承擔事故責任,這與測試車輛的最高時速不得超過40公里/小時有關。

針對這個問題,汽車圖像技術公司 Mobileye,就于今年 3 月發表了一篇名為《安全、可擴展自動駕駛汽車的正式模型》的論文。在論文中,闡述了人類作為汽車駕駛員,雖然其主要駕駛行為深受交通規則的限制,但是在一些特定情況下的一些不可預測的駕駛行為(不文明行為)。自動駕駛汽車有著豐富的傳感器,可以預測車與車的安全距離,可以預測軌道偏離等等,唯一不可預測的就是人類的駕駛意圖。論文中說道,自動駕駛汽車可以檢測周圍車輛距離,檢測周圍行為,還有駕駛路徑,它的一切都是程序化的。自動駕駛汽車永遠不會主動去制造事故。

但目前來看,很明顯,作為另一方的自動駕駛汽車技術還不完善,遠未到絕對安全狀態。盡管自動駕駛汽車配備了先進的雷達、傳感器,但在實際測試中,其作用發揮的效果可能遠不盡人意。

Uber自動駕駛車致死事故中,根據車輛技術配置,雷達與光達應該都首先擷取到橫穿馬路女士的影像,而且她與汽車的間距處于所有傳感器都可以掌握的范圍內;當她被車頭燈照亮,被撞上之前應該還有1~2秒時間,車上的攝像機應該已經偵測到人像,在這種情況下,還是發生了事故,那么最大的可能就是各傳感器自身性能不足以及搭配方案不合理。或者說,因為頂部、前端雷達與攝像頭圖像處理協作不善,才導致了這場事故。

而在最近的蘋果自動駕駛追尾事件中,有分析人士指出,自動駕駛的核心在于遍布車身各處的傳感器和控制系統,蘋果自動駕駛測試車輛的傳感器如果沒有及時發現后方來車,或者控制系統沒有做出相應反應,也應承擔很大責任。

由此可見,在目前的環境下,依托于數據計算的自動駕駛技術發展仍舊差強人意,不能像人腦一樣做到精準判斷與應急反應,在模仿人類駕駛員的技能方面表現還不夠理想,還有很大的提升空間。而且,就目前配備安全測試員進行測試的無人汽車而言,安全員也會由于疏忽大意,未盡到應有的安全監督職責。自動駕駛汽車要想真正實現安全駕駛,恐怕還需要很大的技術提升與海量測試。

總結

自動駕駛汽車事故頻現,原因在己也在他。在科技創新的路上必然會面臨未知的風險,人類對科技的探索,也絕不可能一帆風順。不得不承認,自動駕駛汽車從研發測試到技術落地實現量產,始終需要一個漫長過程。

即便是目前水平的自動駕駛技術,也是歷經一次一次發現問題并解決問題才實現的,科技不可能一蹴而就。而新科技的發展必然為社會生活帶來巨大變化,人類也應該不斷地改變自己的行為來應對新的技術,比如更加規范地遵守交通規則,這樣自動駕駛汽車才能夠有效識別,執行合理判斷與操作。

科技的進步是必然,成熟的技術才更可靠,所以我們應該給目前自動駕駛技術完善的時間,利用自動駕駛技術,人類既可以減少交通事故的數量,也能降低交通事故的傷害程度。但交通事故仍然會出現,畢竟沒有百分之百的安全!這個過程大家還是得多一些耐心才好。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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原文標題:自動駕駛車禍頻發,究竟誰之過?

文章出處:【微信號:drc_iite,微信公眾號:全球技術地圖】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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