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把驾驶权完全交给机器人 无人驾驶理当更安全
http://www.workercn.cn2018-01-13 13:31:55来源: 羊城晚报
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  编者按

  上个月,被称为“阿尔法巴智能驾驶公交车”的无人公交,在深圳福田保税区指定路线测试上路了。但目前为止,这种无人公交只针对少数特定人群开放,而且这些无人公交也只是有司机在旁辅助驾驶的“自动驾驶”,离真正意义上的“无人驾驶”还有距离。

  这种情况下,美国人胡迪·利普森与梅尔芭·库曼所著的这本《无人驾驶》显然能解答我们关于无人驾驶技术革命的许多问题。身为美国哥伦比亚大学人工智能实验室主任的利普森教授指出,无人驾驶汽车一旦真的取代人工驾驶,其安全性理应在人工驾驶的平均水平两倍以上,所以这会是一个必然趋势。

  不过这个必然并不会突然到来。我们还有时间去做准备,安心地把自己的性命交给智能机器人——无人驾驶汽车。因为无人驾驶汽车真正的普及,除了技术问题、公众接受程度的问题,还要经过很长时间的检测试验以及解决各种相关法规的设定与通过等问题。我们先要了解更多,才能走出一些现存的误区。

  虽然汽车自从发明以来,已经“谋害了”无数人的性命,全世界每年都有近120万人死于车祸,这个死亡率相当于每年10个广岛级别的原子弹爆炸的结果。但没有谁会支持“向汽车宣战”之类的活动,或者说呼吁人们停止开车。可事实上,如果用智能软件和传感器来替代人类驾驶员,是可以减少每年死于车祸的人数的。

  国际伊诺运输中心的一项研究曾作出预测,如果路面上的汽车能有90%变成自动化驾驶,单是在美国,就可以将一年里死于车祸的人数从32400人减少到11300人。当然,用机器替换人类驾驶员也不是一劳永逸的,比如可能会有乘客觉得安全,就做出一些冒险行为,不系安全带或故意在自动驾驶汽车之间穿梭等。但相对来说,无人驾驶汽车还是会令路面更安全。

  误区

  并不是每个人都意识到了无人驾驶的价值。到目前为止,还有这样一些误区,让人们总想对抗无人驾驶的推广。

  一,人们总认为汽车的自动化驾驶是无法超越人类驾驶员技术的,它少不了人类驾驶员的辅助。我们现在可能认为,汽车自动化驾驶是汽车“自适应巡航控制”或“车道保持辅助系统”的分阶段操作,其实并不是这样。实际上,完全自动化驾驶所需的技术并不是由现有的驾驶员辅助技术派生出来的,它是独立发展起来的。也就是说,它与人类的驾驶方式其实完全不同。研究还发现,人类的辅助其实帮不上什么忙。当人类与机器共享方向盘,真正需要人类在紧急状态下突然掌控方向盘时,他们多数都无法胜任。

  二,有人认为机器人技术在未来发展速度会延续过去十年的步调。事实上,无人驾驶技术的发展只会更快速。随着无人驾驶汽车各组成部件价格的降低,其性能会迅猛提升,用不了几年,引导无人驾驶操作系统就会积累起丰富的经验,其程度不亚于数千个人类驾驶员的综合评分。

  三,大多数公众会抵制无人驾驶,一是出于对机器操控安全性的怀疑;二是出于自身对驾驶体验的热爱。

  四,还有人认为,无人驾驶需要在基础设施上进行大量投资。导致这一误解的原因,是早前美国运输部集中了大量资源来提升互联网汽车的视觉识别能力,认为要在汽车上和路边建筑上加装大量昂贵的无线信号发射器。其实无人驾驶汽车只需要利用机器人技术中的“机器视觉”,及时更新数字地图储存到汽车中就好,而不需要更新路面。无人驾驶汽车甚至连路标和信号灯都不需要。

  五,关于无人驾驶的道德困境——在真正遇到险情时,“先牺牲掉谁”。这个问题上,真正令人不舒服的是,引导汽车智能力方向时,让它们在必要时对人类和动物的生命价值进行量化比较,以便无人驾驶汽车在必要时做出恰当的反应。其实这个决定最终还是取决于人类的设置。

  六,无人驾驶汽车要达到近乎完美的驾驶记录才可以“上岗”?其实只要它们的安全记录能超过人类的平均水平,它们便已经可以“上岗”了。

  七,无人驾驶汽车会突然大爆发吗?其实也不会,没人知道它们具体会在什么时候完全“接管”道路。它们的“入侵”仍是可控的,是逐步化的。目前来看,可能每年只会增长几个百分点。

  安全性在人类驾驶的平均水平两倍以上

  安全

  巴西科学家苏珊娜·埃尔库拉诺-苏瑟尔博士针对机器人引导运动、感知和反应的软件系统为何如此耗费资源以及难以研发等问题的研究,发现那些仅能体现智力低级水平的活动,才是生物大脑真正难以掌握的。只不过经过数百万年的进化,我们的大脑对于这些基本流程已超级熟悉了。从博士的研究中,我们认识到,机器人的“大脑”也应该将大量运算能力贡献于知觉和动作的管理与处理。

  无人驾驶汽车的人类安全系数水平,就取决于汽车的软件和计算能力,以及硬件传感器的数量和类型。这需要高度模块化和具备繁杂设计的操作系统,同时故障防护系统也很重要。

  已可以看到,有一个机器人操作系统成功地解决了大部分安全问题,那就是民航飞机上的自动操作系统。平均而言,每200万次的飞行才会出现一次致命的系统故障(这其中不考虑飞行员失误、人为的恶意破坏等外部因素,事实上80%以上的飞行事故都是这些外部因素造成的)。无人驾驶汽车可以从民航飞机的自动驾驶中学到什么呢?当然是严格的监管,需要对机器人有充分了解并基于安全数据来进行指导,要有一套合理而透明的机制来权衡和量化机器驾驶员的能力。

  机器人的可靠性是可以量化的,标准就是它在无人工干预的情况下可以单独运行的时间长度。这个度量标准被称为“平均故障间隔时间”。像人类一样,机器人有时也会需要帮助和学习。而机器人的一大优势就是可以以幂次方效率快速学习,可以通过吸收彼此过去的行驶数据库进行学习,直到它们的安全性达到人类驾驶员平均水平的两倍以上。如果它们能达到两倍以上,就意味着它们发生故障的可能性是每行驶40万英里(约65万公里)才会出现一次意外。而随着存储知识库中驾驶情况的备份持续成倍增长,无人驾驶汽车将变得越来越能干,也越来越安全。

  共享方式租车,市区无需再要停车场

  便利

  如果将世界上各处街道上行驶的数十亿辆汽车都换成可靠的无人驾驶汽车,你首先会突然意识到:世界变安静了。想叫车出行,只需在手机上按一下,就像乘坐电梯一样,车一会就来了。车内设备简单,在你允许的情况下,你可以与人共享一辆车,分摊车费,但车上没有司机,你无需付小费,车载软件就会规划出最便捷的路径送你到达目的地。它提供的便利还可能会提升城市交通系统的效率,致使私家车变少,进而减少拥堵,降低城市交通产生的碳排放量。另一方面,平均而言,因为人们享受这种移动的便利,无人驾驶汽车可能会不断刷新更高的车辆行驶里程,从而又导致更多的碳排放。

  所以,无人驾驶带来的出行便利也许是把“双刃剑”。

  有研究显示,如果将来自动驾驶车队取代城市中所有以车辆为载体的公共交通,我们就可以用更少的车辆为人们提供更多的出行便利。为了验证这个理论,国际交通论坛的研究者创建了一个欧洲中等大小城市的日常出行模式,最终计算出一个结果:如果城市居民都以共享方式使用自动化出租车出行,那么城市道路上的机动车数量会减少90%;但是每辆车的出行总里程会略微增加。美国密歇根大学的一项研究也支持了这个结果,研究者认为,自动驾驶可以减少美国家庭平均占有的车辆数量,至少可从每户两辆车减少到一辆车。

  另外,我们大多数人每天都会做的另一件非常不环保的事就是为了找地方停车而增加行驶里程,无人驾驶汽车却不再有此烦恼。首先,如果它一直在运行中,就无需停车位;其次,无人驾驶汽车的停车场无需在市区中心地带。如果汽车不再需要在闹市区停靠,城市规划者就会发现,原来还有巨大的未开发空间可以重新规划。如果人们无需在城市中找停车位,交通拥堵想必也会变得更少。

  同样的,无人驾驶技术可能还会改变人们对居所的要求,降低城市居民和小镇居民的平均出行费用。研究发现,如果人们不再自购汽车,并都使用无人驾驶出租车,他们每英里的出行费用可以减少75%,比如美国纽约的黄色出租车每英里需耗费4美元,无人出租车每英里却只需花费50美分。

  从打造智能公路 到专研智能汽车

  转变

  20世纪五六十年代,伴随着二战后的经济繁荣,成千上万人购买了他们的第一辆车。而在20世纪50年代中期,美国电气照明与动力公司的广告创意中,就已经出现了“电子成为驾驶员”、“未来无人驾驶汽车”的画面。当通用汽车在1939年的世界博览会上成功地展出“未来世界”建造出自动化高速公路的设想,接下来的20多年里,人们都一直在设法让公路来引导汽车行驶——注意,这时候的研究只是自动引导驾驶的公路,并不是汽车自动驾驶。

  美国无线电公司与通用汽车公司合作研发电子化高速公路,还曾在美国新泽西州建起一条电子化高速公路的测试跑道,并实现了车辆的自动启动、加速、转向与停止,全程没有人工直接参与。然而最终通用汽车的电子化高速公路方案并没有真正实施起来。1964年的纽约世界博览会上,通用汽车公司再次尝试推出的无人驾驶汽车“火鸟”概念车,却成了“绝唱”——自动化高速公路的美梦很快破灭。

  其主要原因之一就是成本。安装必备的电缆和路边控制系统是一项耗资巨大却又见效缓慢的工程。另外,就算不考虑成本和技术因素,汽车行业也失去了最初的理想主义——它已不再是什么新鲜事物了,而是人们每天生活的实用工具。许多大型汽车公司都转而更关注切实的挑战难题,比如制定汽车安全标准、提升燃油效率、减少尾气排放等问题。

  20世纪70年代到80年代,无人驾驶汽车仍只停留在概念阶段,发展举步维艰。

  当美国交通运输部会议上在开始讨论“车对车通信系统”(V2V)、“车与基础设施”(V2I)、“车对外界的信息交换”(V2X)时,各大研究所开始致力于V2V计划与V2I计划。

  最后,美国交通运输部在组建了一个拥有120名成员的国家自动化高速公路系统联盟,并举行了一场试驾活动,活动中展示的自动驾驶技术基本上葬送了自动高速公路系统的前途。交通运输部开始重点投资开发司机辅助系统的研究。

  2015年,美国通过了《美国道路交通修订法案》,法案规定,在5年内将投入约3000亿美元用于道路和传输系统建设,并从国库拨款用于发展先进的交通管理技术;同时要求财政部向国会递交关于交通自动化政策的详细报告。这个政策的确有助于现代无人驾驶汽车的普及,无人驾驶汽车将不受高速公路设施的束缚,并取得各种重大突破——准备好了吗?一个安装了智能设备的“轮式移动机器人”即将每天陪伴着我们,而我们要将性命也交给它们负责。

  (内容来源:文汇出版社的《无人驾驶》,译者林露茵、金阳)

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