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郭彦东:自动驾驶更多强调的是一种辅助功能
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2018-04-04 00:44 来源:侨报 作者:林雪丹 编辑:胡雨桐

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郭彦东 (图片来源:郭彦东提供)

【侨报记者林雪丹西雅图报道】3月份发生的优步自动驾驶汽车撞人致死和特斯拉车祸事故将人们的视线再次引向自动驾驶汽车安全性的问题上来。随着自动驾驶系统在汽车行业日益广泛的应用,关于自动驾驶带来的是便利还是危机的讨论正越发受到关注。为此《侨报》记者采访了微软研究院曾负责自动驾驶系统感知与智能识别项目的郭彦东博士,帮助读者解读分析一下当前自动驾驶系统的现状与发展前景。

辅助大于替代

真正的全自动驾驶尚未实现

关于自动驾驶系统的评价,曾有两套标准。一套是由美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)制定的自动驾驶标准,共分五个级别,分别是0级非自动驾驶,即全部人工操作的驾驶方式;1级的指有一项或更多辅助控制功能,比如辅助刹;2级是至少有两项自动驾驶辅助功能,例如动态定速巡航,跟随,以及车道线保持等;3级则至少有三项辅助功能,被称为有限的自动驾驶级别,允许汽车系统在特定交通环境下替代驾驶员,根据探测情况避让行人,探测信号灯等,并能够提示驾驶员重新驾驶汽车。4级就是全自动无人驾驶,不需要人员参与系统可独立完成驾驶工作。

如果按照NHTSA的标准,根据当前行业发展的情况,大部分无人驾驶汽车制造厂商停留在3级阶段,还没有商用汽车能够实现4级全自动无人驾驶。在可预见的短时间内,暂时无法实现4级无人驾驶技术的广泛应用。汽车工程师学会(SAE)重新制定了更切合实际发展的评价标准,被更为广泛的采用。他们将自动驾驶系统分了六个级别。0至2级与NHTSA的标准相似,但3级指的是实现解放双眼,但是需要驾驶者在适当的时候予以干预;4级是解放注意力,指在特定环境、路段下的自动驾驶,比如工厂园区内,像最近中国一些码头内部即将配备的自动驾驶大型运输卡车,可以在无人工操作的情况下实现货物运送;5级则是全无人驾驶,车内可能连驾驶座也没有,系统完全替代驾驶员的功能。不过,目前还没有一家商用汽车公司可以说实现了5级。

因此,谈及自动驾驶,更多强调的是一种辅助功能,而不是真正的没有人驾驶汽车。例如特斯拉推出的Autopilot产品,只是一种商品的名称,不是全自动驾驶。可以说现阶段的无人驾驶系统,仍是处于发展的初级阶段,真正的全自动驾驶尚未实现。

技术依赖实例

机器学习需要长期积累的过程

Mobileye的CTO曾经提到过,自动驾驶车辆最亟待解决的问题就是如何应对罕见的、出乎意料的交通情况。目前自动驾驶系统主要依靠人工智能和机器学习的手段使系统掌握驾驶汽车的技术。虽然无监督学习,迁移学习,或基于生成数据的学习在研究领域越来越火热,但是目前看效果可靠的现有方案仍然依赖于大量可靠的数据才能保证其准确性。系统在见到学过的内容时才能准确的判断出如何解决,对于没有录入系统的情况,机器的类推和分析能力相对人来说较差。另外,如何让机器不仅仅识别,并且能够自动的真正理解场景,也仍然是一个开放的研究领域。

比如早先面世的一些配有自动驾驶系统的汽车无法识别道路维修时设置的三角警示牌,这是因为系统中没有录入三角警示牌的概念,如果遇到这样的情况,汽车不知道应该并线,就可能会撞上。此外,以避让行人为例,如果在节日期间,街上有很多穿着奇装异服的行人,系统不一定会把他们识别为行人进行避让。

根据此前做过的一项测试,将一张身穿火鸡衣服的人的照片展示给人们看,看到这张照片的观众都会认出照片中是一个人,但机器的算法无法识别出这是一个人,因为机器在长期训练中没有见过这样的情况,对它来说是个盲点,对算法的拓展性和知识的推演都是巨大考验。这也是无人驾驶系统面临的最大挑战之一。

机器学习需要一个很长的积累过程,对于一些罕见的情况,一个解决方案是录入个例来为系统做出判断提供参考。例如特斯拉的汽车之前出现过撞击货车的情况,是由于货车是全白色的,机器会觉得前方是蓝天白云,因此会继续行驶,于是就撞上去了。不过,优步前段时间发生的交通事故则更可能是系统可靠性出了问题,从技术上来讲,都是可解决的。汽车加装越来越多的传感设备以后,系统的通讯时间一旦不能实时,出现意外的情况就会存在,这也是无人驾驶系统以后需要改进和提高的重点。

科技便利生活

自动驾驶不是取代驾驶者而是帮助驾驶者

随着汽车工艺的进步,人类的驾驶习惯也越来越好,致死事故日益减少。但在2014-2015年间,交通事故致死概率出现了回升,不过并没有发现明确的原因。值得注意的是,这个时间段与智能手机的普及时间有所重叠。早前曾有一项调查,询问受调查者是否在开车时使用手机,几乎没有人直接承认。但当问题换成是否看到过别人在开车时看手机,几乎百分之百都给予了肯定回答。

虽然人们都知道开车是不该使用手机的,但从现实角度来说,人们还是很难杜绝掉开车看手机的情况,这时候自动驾驶系统就可以帮助驾驶员规避掉可能因为看手机,注意力转移而造成的事故,并有可能弥补非常大的损失。不过,希望对自动驾驶有正确,理性的宣传。对于仅装配2级自动驾驶技术的汽车,建议驾驶员不要使用手机。

自动驾驶系统在卡车上的应用也在近年来备受关注。在美国,最严重的交通事故往往就是因卡车造成的。美国进行长途运输的卡车驾驶者通常只有一个人,有时可能会出现连轴转的状态。人类的疲劳分为感知疲劳和生理疲劳,感知疲劳能够通过喝咖啡或是呼吸新鲜空气得到缓解,但生理疲劳是只能通过睡眠来解决的。

针对不同程度的疲劳,自动驾驶系统应当提出不同的辅助功能解决方案。如果是驾驶着睡着了,系统的理想状态是可以提示驾驶者尽早去休息,如果驾驶者反应慢了,可以帮驾驶者减速并做一些简单的动作,或是提示驾驶者附近哪里有咖啡店、休息站等。虽然目前已经有无人驾驶系统的研发部门在进行对驾驶者状态监测的研究,但车辆内部监测并未纳入无人驾驶系统评价标准中,今后也是有必要将其作为一个重要的考量标准。

之所以说对驾驶者状态的感知非常重要,是由于在短期之内无人驾驶是无法替代驾驶者的,这种系统是会作为辅助功能存在。就像过去刚出现自动挡汽车一样,大家认为自动挡替代不了手动挡汽车,因为手动挡更省油,但事实证明,自动挡正越来越被人们广泛使用,甚至驾驶学校的自动挡汽车也越来越少了。以此类比,无人驾驶系统辅助车辆未来也会与普通车辆共存很长一段时间,但人们会越来越习惯配备辅助功能的汽车,并且学习如何操控高度辅助驾驶的车辆。人类还是需要通过掌握技能来了解如何更好的驾驶,而不是被无人驾驶系统替代。

机器为人类带来了便利,但潜在的风险仍是肯定存在的。正如在诸多电影中出现的,黑客潜入汽车操控系统,从而掌握驾驶权并进行破坏。过去,我们面临的问题是机械设备的安全性,未来可能需要解决的就是系统的安全性了。这是一个不断发展与磨合的过程,但毫无疑问,一定是向越来越先进的方向前进。

(编辑:胡雨桐)

编辑:胡雨桐
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