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【行业分析】自动驾驶汽车面临人类行为困境

2017-09-12 智车科技

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1969年,为新生的阿帕网络设计路由器的工程师们未曾想到,网络技术会颠覆新闻业的发展。同样也没有人想到,蜂窝通信会让人们在餐桌上互不理睬。而邮件的早期使用者也是一样,完全没有预料到垃圾邮件的出现。亨利•福特更是没有预料到会出现交通阻塞。科技发展带来了预期之外的后果,有时候它们重大而疯狂。因此,虽然提前指出问题所在并不容易,但还是值得尝试。


当下,自动驾驶汽车是人气最旺的新技术自动驾驶汽车的普及会带来一些意料之外的后果吗?答案是肯定的!而我可以想到两种情况:汽车遭到鄙视,车主惹人讨厌。

真正的自动驾驶汽车进入市场数月或数年以后,这两种困境就会出现。在此之前,工程师还要完成大量的工作,使此类汽车更加安全可靠,性能更强,并得到监管机构的上路准许权限。这些工作花费的时间要比自动驾驶汽车倡议者们预想或准备的长。

我相信,我们最终能够打造出全自动驾驶汽车。但我担心的是,试验部署期间会出现很多意想不到的情况,导致大规模部署延迟数年。作为机器人学研究人员与企业家,我的工作是设想和描绘自动技术在特定环境与情境中如何工作。近期,我在研究自动驾驶汽车在这方面的问题。那我得出了什么样的结论呢?用贝蒂•戴维斯出演的电影《彗星美人》中那句经典台词来说,就是:系紧你的安全带,这将是一个颠簸的夜晚。 

如果我在一个无月之夜沿着乡间小路散步,听到汽车驶近的声音时,我会立刻离开大路;在必要的时候还会走进灌木丛中,直到汽车过去为止。我一定会这样做,因为我不知道驾驶员有没有看见我。在这样的环境中,我们很乐意给予车辆优先权。

但在白天的市区,在停车线前,我可能会不假思索地从停止标志下的一辆汽车面前走过;或者我会在路边逗留一会儿,表示我将要过马路;而如果我在开车,我可能忽视交通标志,匆忙驾车穿过十字路口。这就出现了两个问题:如果自动驾驶汽车无法应对人类变化无常的行为,那么人类对与这些新型外来物共享道路空间会作何感想?自动驾驶汽车的性能需要降低或更改多少,才能顺利地与由人(或主要由人)驾驶的车辆共享同一条马路呢?

先想想居民住宅区(就像我在马萨诸塞州剑桥市居住的小区),那些不起眼的房子与三层式公寓楼共享街道。这些街道很窄,而且大多数都是单向街道,几乎没有人行横道标志。人们可能会从任意一个地方穿过马路,他们知道驾驶员与行人应该相互避让,通常通过眼神交流或肢体语言传达出来的微妙暗示即可达成一致。在这里车与人是平等的,与夜晚狭窄的乡村小路上的情况并不相同。

在这种住宅环境附近,车与人通常有3种互动方式:第一,在较长的主干道上,大部分车辆都可以畅行无阻。但主干道与小型街道的交叉口处标有停车标志,主干道上的行人认为自己有优先权,当他们走下马路牙时,那些停下的司机会让他们先走。此外,这些人在自己走到车子前方之前,通常希望司机做出看到自己的表示。

第二,人们想从十字路口或没有停车标志的主干道过马路时,只能等待车辆之间出现空隙。只有这时他们才会小心翼翼地迈出脚步,确认车辆正在减速后,才会走到路中间。第三,当人行道很窄,路面积雪使得行人很难或是不可能行走时,人们经常选择沿着大路走,但也会尽量给车辆腾出行驶空间,尽管如此,也希望驾驶员礼让行人。

现在想想同样位于剑桥市的中央广场上截然不同的情况吧。广场有商店,成为各种酒吧与餐厅的专区(上面楼层成为麻省理工大学衍生创业公司的园区)。这里有人行横道标志,行人通常会在这些指定地点过马路。人们这样做,是因为这里的司机不会礼让行人;可能也是因为这里的司机大部分不是本地居民。

人们迈出脚步,试着踏入人行横道,目测驶近的司机是否减速,或者确认这些司机是否有看到行人的表示。即使在夜间,只要照明充足,行人也很容易看到车里的情况,判断司机把注意力放在哪。大部分情况下,司机和行人都会有短暂的互动交汇;如果司机没有反应,一般是因为司机没有看到他们。在波士顿,情况是这样的:当司机快速穿过十字路口时,行人会勃然大怒,然后冲着司机大吼一番。

在那些敌意更强的地区,如纽约市的部分地区,行人和司机之间通常会相互斗气,如故意避开眼神交流,迫使对方让路。结果就是,自动驾驶汽车可以在一个地区行驶,但到了另一个区域可能就无法畅行无阻了。

这种复杂性不仅限于那些有争议的行为。在中央广场,行人会礼貌行事,作为给司机的“奖赏”。当主干道车流量较大时,无论驶入或驶出,司机都需要有巨大的耐心。而行人看到司机的耐心表现,有时候也会自愿地尊重司机,挥手让司机先过。

就是这些细微差异往往让人工智能感到困惑。如果旨在实现全自动驾驶的车辆无法应对这些差异会怎样呢?简单地说,答案当然是,自动驾驶汽车无法像人类驾驶员那样顺利地与行人进行协调。

这不仅仅是社交礼节的问题。试想一下雪天造成的挑战。车辆必须能够察觉到街边或街中的行人,然后做出决定:是应该像大多数人类驾驶员那样超过这些行人,还是应该跟在这些行人后面,避免造成道路危险?如果是后一种情况,会造成自动驾驶汽车及其后的人类驾驶汽车行驶缓慢。很明显,堵在后面的人类驾驶员会怒火中烧。届时,自动驾驶汽车就会变成一种令人讨厌的存在。

甚至,即便天气很好,十字路口也会让机器人汽车产生困惑。比方说,一辆自动驾驶汽车停在路口的停车线前,识别到有两个人站在拐角处。这两个人可能在等着过马路,也可能只是在聊天;还说不定是正在等校车的家长和孩子。人类驾驶员可以毫不费力地对情况进行评估。但自动驾驶汽车要等多久呢?会不会有一些无聊的傻瓜站在路边打手势,装作要跳下马路牙子,来戏弄这些自动驾驶汽车呢?行人肯定不会这样愚弄人类驾驶员,因为结果不会太妙。而自动驾驶汽车不允许对行人做出任何报复行动。

自动驾驶汽车如何让你知道它已经看见你了,并正尝试着判断你是否会在它面前过马路?如果你走向马路,那么这辆车就会减速停车;否则,若人车之间没有互动,那么自动驾驶汽车必须给行人和有人驾驶车辆让路,就像在昏暗的乡村小路中那样。但这并不会让它们受人喜爱,在人们看来,自动驾驶汽车似乎把整条街道都当成了自己的,他们不会欢迎。所以,情况可能会是这样的:自动驾驶汽车会成为非常胆小的司机,让所有人的速度都变慢,并触犯众怒。

实际上,英国交通部的一篇报道曾预测,由于自主驾驶系统的怯弱,在自主驾驶车辆密度达到一定的阈值前,公路上的交通可能会减慢。但我想,行人互动的动态变化会使问题更加严重。

考虑到在未来很多年里,将会有许多自动驾驶汽车与行人和人类驾驶汽车共享道路,自动驾驶汽车的自动化水平分为两类:2级与3级的半自动化、4级与5级的完全自动化(见插图《自动驾驶等级说明》)。如果一辆半自动化汽车没有遵守那些不成文规定,那么旁观者可能会责备驾驶该车辆的人;但如果是全自动化汽车,人们就无法责备任何人了。在这种情况下,他们只能谴责这辆车。

不难想象,这会造成对4级和5级自动驾驶汽车真正的蔑视;这种蔑视主要来自市区的行人及人类驾驶员,且他们也毫不忌讳表达自己的蔑视。在与我进行私下交流的多家制造商中,至少有一家制造商表示,很担心人类驾驶员会欺负那些自动化水平只有2级的自动驾驶汽车。所以工程师们正努力让3级试验车的外形看起来和传统车型一样。 

当然,欺凌是相互的。那些不擅社交的自动驾驶汽车的车主也会趁机违背社会公德。

从剑桥市的中央广场到哈佛广场之间有一条马萨诸塞大街的延长线,道路两旁既有住宅区也有商业大楼,并设有收费停车位。一天,我需要在联邦快递服务站旁停车,去寄一个特别重的包裹。因为没有空的停车位了,我只好在一条100米长的道路上缓慢驾驶,等待空位。我突然想到,如果我驾驶的是一辆4级或5级自动驾驶汽车的话,我肯定会下车离开,让车辆自己等车位,我就可以去服务站处理自己的事情了。这便是违背社会公德行为的根源所在:损人利己。

人们总是忍不住想用自动驾驶汽车走捷径。我可以肯定,车主会比我更有创造力,下文是3个附加示例:

车主将车开到星巴克后下车,进店取餐,没有停车入位,挡住了其他车辆,因为他们知道,如果别的车要过去,自己的车会自动让路。这也许可行,但会让后面所有人的车速都减慢。也许车主可以在将车辆开走前设定对这种给人造成不适的情况的容忍度,但我觉得结果不会如人所愿。

假设一个人晚上要去参加活动,而活动场地附近又没有停车场;自动驾驶汽车一直在附近徘徊,等待自己的主人召唤它们。这样一来,每一辆经过接人地区的汽车都要花费更多的时间。对于那些有两辆自动驾驶汽车的家庭来说,当天他们可能会早一点先送一辆车过去,找最近的停车位;接下来,第二辆车把他们送到活动举办地后自行离开。活动结束以后,第一辆自动驾驶汽车正好在等着他们。这种全天占据停车位的成本被强加在了普通公众身上(喔,对了,顺便说一下,温室气体排放量也因此加倍了)。

在我孩子就读过的各所市郊学校,都有一种接送惯例:家长(大部分情况下是妈妈)要在放学之前开车赶到学校,按照到校的先后顺序排好队。放学以后,老师们会把孩子们带出来,家长和老师合力将孩子放进车座位中。然后车辆依次开走。当少量家庭最先开上全自动驾驶汽车时,你就可以想象到了:他们将车早早地派到学校,排在第一名,把他们的孩子第一个接回家。这就会形成一种竞赛,看谁家的自动驾驶汽车第一个到学校。这会给老师们带来诸多不便,但人们还是会这样做。

在向自动驾驶时代转变的早期,有钱人会采用这种与众不同的全新方式与普通人拉开距离。如果你不相信,你可以在早上从旧金山上美国101大道向南行驶,然后感受一下特斯拉给左边行车道带来的降速影响。 

我对自动驾驶汽车持质疑态度,其实还有另外一个原因:美国和其他大多数国家都尚未实现公共交通系统的全自动化,我们又怎么能期待完成全自动驾驶汽车这一更加艰巨的任务呢?

的确,世界上有很多自动驾驶列车系统,但绝大多数都是在非常有限的环境中运行的。美国的大部分自动驾驶列车系统都是在机场使用的,只有几千米的轨道而已,并且与系统外部的车辆和人群完全隔离。此类系统差不多相当于4级自动驾驶汽车的水平,而且是在极端受限的区域环境中;5级自动驾驶列车可以在平交道上行驶,或作为路面的有轨电车,与普通汽车和行人共享道路空间。没有人测试过5级列车的自动驾驶性能,甚至也没有人提出过这样的提议。

请注意,列车导航要比汽车导航简单得多。列车有轨道,可以从物理层面限制列车的行驶路径。另外要注意的是,所有的列车系统均由专业团队进行操作,个人消费者不得购买和操作列车,这恰恰与我们对未来自动驾驶汽车市场的期待相反。

我想自动驾驶汽车首先会得到限制性的应用,类似于机场的自动驾驶有轨列车。我们将会看到自动驾驶卡车行驶在特定车道上,后面跟着一辆人类驾驶的卡车护航。但一旦护航卡车离开公路,我们就需要为每一辆自动驾驶卡车配一位人类驾驶员。

就像飞机场的有轨列车一样,我们也可以在一些禁止行人通行的限定区域(如车库)看到4级自动驾驶的应用。驾驶人员下车后,可以让车辆自己停靠,只需要每侧留出几英寸的空隙即可。

也许不久后,主要大城市就会用红色标示出起点和终点,限定一块区域,提供4级自动驾驶的即时用车服务。随处可见的“行走”标识将行人和车辆区分开。旧金山的部分地区可能会提供这种服务。实际上,优步公司已经在该地区测试了4级自动驾驶汽车,但是每辆车均配备了一位人类看管人员,如果软件失灵,该人员就会接管相关操作。

我们也可能在密集城区环境中的一些运载车辆上看到4级自动驾驶汽车。但这些车辆必须超级礼让行人,并避开高峰时段其他车辆会通过的拥堵点。 

正如著名的罗伊•阿玛拉(Roy Amara)定律所述:“我们往往会高估科技的短期影响,而低估其长期作用。”

这就是我们今天的处境。人们高估了5级自动驾驶时代到来的速度,以及4级自动驾驶在近期的普及程度。人们只看到了技术的可能性,却没有看到自动化主体侵犯人类空间而导致的阻力,因为这些主体要么过于粗鲁,要么过于胆怯。

可以肯定,新的驾驶模式会不知不觉地来到我们身边,最终人工驾驶会变成特定娱乐区域的一种消遣。虽然自动驾驶汽车的时代已不可避免,但并不会来得那么快。

至于飞天车,还是别想了。


文章来源:悦智网



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