无人驾驶汽车还有多远?

自动驾驶汽车(AVs)的最新发展令人鼓舞,大量测试证明了其安全性和可靠性的提高。特斯拉最近做出了大胆的声明,称其汽车将在2020年实现4/5级自动驾驶。这有多现实,我们什么时候能期待自动驾驶汽车的大规模推出?

Counterpoint Research预测,随着技术和监管问题的解决,到2030年,大约15%的新车将是完全自动驾驶的(4级至5级)。

为了实现自动驾驶汽车的愿景,原始设备制造商、供应商和初创企业正在应用尖端技术来解决当今计算、工程、软件开发和算法设计方面的一些最大问题。然而,监管和法律障碍,而不是技术问题,将被证明是自动驾驶技术的最大障碍。

图1:ADAS在汽车领域的发展

汽车ADAS的发展

先进驾驶辅助系统(ADAS)正在逐步展示汽车取代驾驶员控制的现实,并在监管机构、消费者和企业为未来的可能性做好准备方面发挥着至关重要的作用。

ADAS的引入表明,阻碍自动驾驶汽车普及的挑战是消费者意识、价格,最重要的是隐私、安全和安保问题。

安全仍然是ADAS技术最重要的组成部分。如果ADAS怀疑事故即将发生,它会同时使用视觉和听觉警告。高级版本现在可以主动转向车辆或启动刹车,如果司机无视警告。目前可用的驾驶辅助技术包括自适应巡航控制、车道偏离警告系统、自动紧急制动系统和停车辅助系统。部分车辆亦设有盲点监控及后方过马路交通警报装置,以补充其他辅助系统。

ADAS通过雷达扫描仪、传感器和摄像头实现,集成到车辆中央电子控制模块中都是推动全自动驾驶汽车发展的根本障碍。这些ADAS系统使车辆能够感知周围环境,解释障碍物和危急情况,并协助或提醒驾驶员执行机动操作。理想情况下,目标是完全防止事故发生,或者至少将相关人员的后果降到最低。

随着技术的发展和成本效益的提高,设计工程师不断更新他们的自主系统,以包括新的和不同类型的传感器。进一步增加复杂性的是,随着5G无线电技术的推出,云计算最终将发挥作用,并最终为来自传感器系统的大量数据流提供所需的带宽需求。

图2:对自动驾驶汽车和安全的日益关注

越来越关注自动驾驶汽车和安全

显然,汽车公司不能再仅仅是机械和电气工程方面的专家。他们现在需要成为雷达、人工智能、软件开发、电机控制、电池化学、大数据分析、机器学习等方面的专家。因此,汽车行业需要在汽车供应商、oem、集成商、技术开发人员、政府和测试供应商之间进行合作,以真正了解并提出解决方案。

监管障碍阻碍了自动驾驶汽车成为日常现实

然而,从人类驾驶汽车到自动驾驶汽车的过渡不会是无缝的,因为目前尚不清楚自动驾驶汽车如何适应世界各地现有的法律和监管框架。关于法律究竟应该如何以及将如何处理自动驾驶汽车的引入,争论得出了不同且往往相互矛盾的结论。由于现有的法律框架被证明是不充分的,迫切需要进行监管改革,以解决阻碍自动驾驶汽车成功引入的各种障碍。随着自动驾驶汽车商业化的现实日益迫近,人们对法律——特别是侵权法——将如何处理自动驾驶汽车的责任的担忧已经大大增加。

自动驾驶汽车带来了新的责任和道德问题

过失认定构成道路交通事故责任追究的法律依据。车主或司机首先要对其车辆造成的事故所造成的损失负责。因此,车主被要求至少购买第三方责任保险。如果意外是由车辆的故障或缺陷造成的,车主/司机会向车辆制造商或任何部件/服务提供商寻求赔偿损失。国家对缺陷产品的生产者对这些产品造成的损害规定严格的责任。不可避免地,自动驾驶汽车的引入给车祸的责任归属增加了另一层复杂性。例如,你正在驾驶一辆自动驾驶汽车,而在事故发生前选择不推翻它,这是否构成司机、人工智能/软件开发商、汽车制造商或零部件供应商的疏忽?

汽车自动驾驶的问题在于,司机往往会过度依赖它们。例如,特斯拉的自动驾驶仪(Autopilot)没有3级自动驾驶功能,最多只能达到2级。Level 3(在特定情况下汽车可以完全控制)和Level 2的自动驾驶能力差别很大。特斯拉的汽车没有特别复杂的传感器,致命的车祸已经证明了这一点。在3级自动驾驶中,驾驶员需要随时准备好接管控制权。早在2012年,谷歌就测试了3级自动驾驶,但发现司机过于信任,因此决定根本不把3级推向市场,而是倾向于开发完全自动驾驶的5级汽车,这种汽车不需要方向盘或任何其他输入。人们似乎逐渐形成了一种共识,即3级自动驾驶完全不是一个好主意。这意味着原始设备制造商需要从大多数领先的原始设备制造商已经达到的第2级提升到至少第4级。这种跳跃所涉及的技术挑战类似于直接从动力飞行发展到载人登月。

那么Auto是什么意思呢?

特斯拉对其自动驾驶汽车计划做出了大胆的声明。在上个月的一次投资者活动中,埃隆·马斯克(Elon Musk)透露了特斯拉汽车中已经内置的一种全新芯片和计算机的技术细节,该芯片和计算机具有完全自动驾驶功能。这是特斯拉让自动驾驶汽车成为主流战略的关键部分。该公司声称,新芯片将为改进其软件和神经网络扫清道路(有待监管部门的批准),从而有效地将其汽车作为全自动驾驶汽车运行。在这种最早将于2020年问世的车辆中,司机不需要触摸方向盘。虽然马斯克所说的完全自动驾驶是什么意思并不总是很清楚,但很明显,特斯拉并不适用4级或5级自动驾驶的标准定义。

2018年3月,Uber自动驾驶汽车在亚利桑那州坦佩市撞死了一名行人,这是有史以来第一起导致行人死亡的事件。人行横道、转弯处或十字路口等简单平凡的日常情况,现在呈现出一种更困难、更广泛的道德困境,即汽车应该如何在乘客的生命和行人的生命之间做出选择。

全自动驾驶汽车问世的时间不确定

自动驾驶汽车的采用率在很大程度上取决于解决监管问题,以及改变消费者意见和克服重大的技术和经济障碍。这也取决于我们对“自主”的定义——我们指的是完全自主的系统,还是显示出某种程度的自主以及某种程度的人为干预的系统?

驾驶员辅助系统和全自动驾驶系统的主要区别在于,它们能够将注意力从安全问题上转移出来,从而解放驾驶员的注意力和时间。

自主系统能力的创新将迅速发展。在有限的、可预测的环境中,如高速公路驾驶,自动驾驶可能会在未来五年内得到广泛应用。提供长途高速公路自动驾驶卡车的TuSimple公司即将投入商业运营。一个人在驾驶室里,随时准备控制。

双重控制正在成为介于ADAS和完全自动驾驶之间的中间标志,即混合了一定程度的自动控制和人类驾驶员控制的汽车。正是这种程度的自主控制将逐渐发生变化。在我们看来,完全自动驾驶汽车的概念,即驾驶员在整个旅程中不需要双手和注意力的概念,还很遥远。

自动驾驶汽车有多超前?

人类驾驶员展示的决策能力仍远远领先于自动驾驶汽车目前的能力。人类驾驶员能够快速处理和反应各种信息,根据经验、判断和道德标准快速做出决定。此外,人类小心翼翼地在其他同样不可预测的人类司机占据的道路上行驶,并在遇到特殊情况时即兴发挥。目前的自动驾驶汽车可能会更快、更一致地执行这些任务,但还没有一种汽车能在所有情况下与人类相比。

2018年初,通用汽车推出了Cruise AV,这是一款基于雪佛兰Bolt EV的自动驾驶掀背车,由于没有方向盘和踏板,引起了广泛关注。虽然通用汽车没有透露任何生产计划,但它一直在向美国政府请愿,要求允许它在2019年在公共道路上测试这款车型。为了验证这种自动驾驶汽车在未来的移动即服务(MaaS)汽车市场中可以发挥的重要作用,全球领先的大型科技投资者日本软银愿景基金于2018年5月投资22亿美元收购了通用汽车自动驾驶业务19.6%的股份。

图3:获准在加州测试自动驾驶汽车的主要公司

获准在加州测试自动驾驶汽车的主要公司

实现完全自主的另一个关键技术将是综合数据网络的发展,包括基于边缘和基于云的基础设施。这需要汽车行业与其他行业紧密合作,比如IT和电信行业,以及公共和行业决策者,就一系列重要问题达成协议,例如数据中心的设计和位置,使车辆能够可靠、安全地与当地环境进行通信。

从表面上看,虽然自动驾驶汽车的未来看起来很光明,但汽车行业距离制造出在任何地方、任何条件下都能自动驾驶的汽车还有很长的路要走。

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