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无人驾驶汽车成功的前提

金智渊2016-07-12 09:45

经济观察报 金智渊/文 为了抢夺无人驾驶汽车市场,各家企业间的竞争已经进入了白热化。全球知名IT企业与传统车企都在加快步伐,力争2020年前后实现无人驾驶汽车的商用化。中国、美国、欧盟、日本等主要国家也都指定了相应的法律,积极扶持相关基础设施的铺设。随着商用化目标时期的临近,保险、召回等对应的管理制度也在完善中。现在已经出现了利用高档车型进行高速公路辅助驾驶、自动泊车、防止冲撞等一定程度的无人驾驶汽车应用。

美国市场调查机构Navigant Re-search预计,2015年无人驾驶汽车市场规模为50亿美元,到了2035年将达到65亿美元,年均增长率高达56%。届时,新车中的75%将搭载完全自动化的无人驾驶模块,数量将达到一亿辆;而搭载半自动无人驾驶模块的新车比重将超过90%。从经济层面来讲,无人驾驶汽车将为全球未来经济带来新的增长点;同时可以显著减少因驾驶过失造成的交通事故,成为保护生命的新的工具。据统计,每年因交通事故死亡的人数多达130万人,另外有五千多万人受伤。由此增加的社会成本每年多达5.6万亿美元。

美国圣母大学哲学专家唐·霍华德教授在接受华尔街周刊采访时说道,如果将交通事故引起的伤害比喻成疾病的话,那么无人驾驶汽车就是有效的治疗药物,而且已经接近了现实。以美国为例,如果无人驾驶汽车比例达到90%,则因交通事故引起的死亡人数将从3.24万人减少到1.13万人,降幅达65%,相应的社会支出也将减少4500亿美元。霍华德教授强调,全球有四千万名盲人以及十亿名残障人士、老人和儿童,无人驾驶汽车需要尽快普及,以便为这些弱势群体提供便捷的交通服务。另外道路使用率也将大幅度提升,相比现在的交通可以提高三倍的通行效率。上下班高峰路上人们不用一边抱怨堵车一边开车,而是用社交软件与亲朋好友愉快的进行交谈。

虽然还有一些杞人忧天的声音,但无人驾驶汽车已经成为了全球发展的主要趋势。下面将针对未来可能面临的情况,列举几个需要重点解决的问题。

伦理上的进退两难

生活中总会遇到一些进退两难的窘境,无人驾驶汽车也未能幸免。2016年,美国的前言技术期刊'MIT Technology Review'上刊登的一篇论文引起了广发的热议。论文的题目有点耸人听闻,标题为'无人驾驶汽车为什么要设计成杀人工具?'(Why Self-Driving Cars Must Be Pro-grammed to Kill)。论文作者针对无人驾驶汽车可能出现的三种状况提出了质疑。第一种状况是,正常行驶的车辆前方突然出现人群的时候。继续前行,会危机多名行人;但调转行车方向的话,则会让旁边的行人遭殃。大部分人都会选择危害最小的后者。第二种状况是,车辆前方出现了一名突然横穿马路的行人;如果调转方向,行人可以避免被撞,但车上的人会有伤亡的风险。反之,行人会死亡,车上的人可以活下来。此种状况下,大多数人都会优先选择保证车上人员的安全。第三种状况为,车辆前方出现了十名行人;如果调转车头,车上的人员将必死无疑。问题是,应该保十名行人的生命呢,还是保驾驶员的生命呢?还是选择在任何情况下,可以最小化人身伤亡的方法呢?如果车辆被设定成优先保护行人的安全,而牺牲乘车人员的安全的话,消费者是否会买账?我们很难得到一个令人满意的答案,但必须要赶在无人驾驶汽车大规模普及之前找到一个行之有效的解决方案。我们总不能寄希望于一个机器来判断人命攸关的道德性、伦理性选择题。

谷歌的埃里克·施密特曾经说过,没有理由不相信机器通过学习,也可以对各种环境做出对应的伦理判断。但相比机器的学习技术,我们更应该关注让机器学习什么。可以主动识别周边状况,判断移动路径,并且自动运行的无人驾驶汽车可以算作是机器人。为了让机器人与人类驾驶的车辆一起行驶在道路上,还需要满足最低限度的社会接受度。发达国家中,一些国家已经召集了工学、法学、心理学等各个领域的专家,讨论法律上的、制度上的讨论。也许真正阻碍无人驾驶汽车商用化进度的,或许就是伦理道德上的进退两难。

相比舒适度,安全更为重要

去年的12月16日,美国加州政府办颁布了限制无人驾驶汽车的法令草案,其核心内容有三:第一,无人驾驶汽车上必须要有持有无人驾驶驾照的人员乘坐,即同行的人员当中如果没有驾驶许可的人员,无人驾驶汽车就不允许上路。第二,必须要有方向盘、制动系统等人工驾驶所需的部件。像谷歌的无人驾驶汽车那种没有安装方向盘的汽车是不准上路的。第三,车企只能向消费者提供租赁服务,而不能卖给消费者。车企需要从认证机构获取三年期限的租赁许可,并向消费者提供租赁以及后期保养服务。加州政府的立场是,需要准备万全的安全措施,以便应对无人驾驶汽车不能解决的状况。虽然有各种各样的无人驾驶汽车技术展露头家,但在雨雪天气、大雾等极端气候环境,以及路面上的突发情况下,还不能做到及时反映和控制的水平。安全系数高达99%的汽车,仍然还是不安全的。加州政府今后还需要进一步地收集消费者和车企方面的意见,这必定将影响无人驾驶汽车在加州地区的商用化进程。

无人驾驶汽车商用化的最终目标是全自动无人驾驶,目前也分阶段地实现了不同的应用。业内对于汽车的自动化水平大致分为四阶段:第一阶段,实现自动刹车、保持前车间距等基本的驾驶辅助功能;第二阶段,部分无人驾驶水平。虽然有人驾驶汽车,但汽车具有车速调节、方向控制等部分自动功能;第三阶段,在高速公路等特定环境下可以实现行并线、超车、避障等功能。根据情况,驾驶人员甚至可以不看前方,而让汽车自行运行。第四阶段,只需告知目的地,无需人为干涉即可实现完全自动行驶。最近一段时间,特斯拉推出的无人驾驶模式'Autopi-lot’,以及Genesis EQ900车型上搭载的'高速公路驾驶支援系统'(HDA)就属于第二阶段的无人驾驶。

大部分的车企都把2020年视为无人驾驶汽车的正式推出元年,但要实现完全自动的无人驾驶汽车,仍然需要走很长一段路。希望分阶段实现商用化的传统车企,以及推行快速创新文化的IT企业,双方对于无人驾驶汽车市场的展望也不尽相同。而学术界则处于两者之间,笔者就选了一些学术界的见解,给各位读者做一个简单的介绍。加州理工大学的马修?穆尔(Matthew Moore)博士利用了描述技术发展阶段的S-曲线,预测了无人驾驶汽车的商用化时间。没有人为介入,无人驾驶汽车可以自动运行多少距离是判断的标准。目前已经可以实现165公里的完全无人驾驶,如果要满足商用化需求,则该距离需要增加一万倍,预计到了2025年才可以实现。而将安全系数提高到无人机的自动驾驶水平,则要等到2040年才可以实现。

除了安全性,另外一个阻碍商用化进程的因素是价格问题。目前为了加装完全自动无人驾驶模块所需要的费用是10万美元左右。曾经成功破解苹果智能手机而名声大噪的乔治·霍兹(George Hotz),号称仅花费一千美元制造出无人驾驶汽车,但仍然不能满足安全性要求。谷歌的无人驾驶汽车车顶上安装的 LI-DAR设备,通过发射激光获取周边道路的三维地图。该设备包括了64个不同的传感器,价格高达七万美元。提供精确位置的GPS模块,虽然可以提供厘米级位置精度,但成本也超过数千美元。一辆无人驾驶汽车上,需要安装超过100个传感器,以及昂贵的计算机。量产之后的价格或许会大幅降低,但短时间内还是无法满足消费者的预期。

此外,道路基础设施、黑客防范、隐私入侵等一系列的问题,仍然悬而未决。即使无人驾驶汽车的商用化始终无法迈出一大步,但必须要解决好技术上、伦理上、制度上的问题,才可以放心地交由用户使用无人驾驶汽车。影响无人驾驶汽车成功与否的条件有很多,安全性(Safety)是最为重要和关键的要素。