汽车财经2017年6月刊

自动驾驶汽车左转有多难?

 

有时候我们会把高科技“神”化,其实即便是高科技,也同样来自人类的设计,遵循人类的逻辑。就像自动驾驶汽车,对人类来说还算简单的左转,在自动驾驶汽车上实现起来其实并没有那么容易。

 

汽车财经 / 刘龙飞

 

 在完美的驾驶世界里,汽车和卡车从不会左转弯,因为左转弯浪费时间和耗油,而且对左转司机、对向来车和过马路的行人来说都很危险。

所以想象一下教会一台机器在复杂的交通状况中左转同样困难无比。一辆无人驾驶汽车需要读懂人类的心理——来自其他司机和行人的微妙的信号——来完成马路上最最艰难的行为。

想象一下一辆无人驾驶汽车左转时需要做出和你一样的决定:一旦左转绿灯亮起,司机只有几秒的时间来决定在对相向而来的车和过马路的行人之间穿过进行转弯,还要注意其它的交通状况。

在汽车行业的工程师们竞相研发自动驾驶汽车的时候,他们发现让汽车自己安全左转是他们遇到最大难题之一——“每天都有很多挑战,左转弯几乎在问题列表的最上端,”约翰·莱纳德说道,莱纳德是麻省理工学院自动驾驶研究方向的教授。

左转弯很难,因为其中不仅涉及了技术,还涉及了心理学。司机和行人可以通过彼此间细微的信号来判断何时进入路口。我们需要认真学习如何解读这些信号来判断在复杂多变的交通状况下,什么时候才能安全左转。

“人类司机非常擅长这些,因为我们是社会生物”。丰田研究所的首席工程师吉尔·普拉特说道,丰田研究所是日本丰田专门设立用以研究汽车和机器人领域难题的研究所。

但是如今自动驾驶汽车还并不不懂得怎样去读懂人类的思维——同样的,人类也不懂得如何去解读自动驾驶汽车的行为信号。结果就是,开发出能在各种情况下安全左转的汽车需要数年的精力,甚至超过十年。

在十字路口右转就容易很多。只需要引导汽车进入右转车道,在许多十字路口,司机甚至可以在红灯的情况下右转,因此这对对于自动驾驶汽车来说十分简单。

而左转则可能引起一系列的问题。司机要转入的车道可能已经排起了长龙。到底该何时开始转弯?或者是确定有空间能转入之后就立刻转弯?对向车道有车辆过来吗?距离自己有多远?车辆移动速度多快?能否及时完成转弯?行人走到要转入的车道中间了吗?

人类每天要应对如此复杂思考过程上百万次,但是很多时候,还是会搞错。2010年美国交通部的一项研究通过对超过200万起事故调查后发现,左转判断失误导致了其中22.2%的事故,而右转只占其中的1.2%

“左转基本上是人类在复杂的驾驶世界中做的最复杂的事情了,”《交通:我们为什么这样驾驶》的作者汤姆·范德比尔特是这样说的。

“人类并不擅长判断迎面而来的物体的速度和距离——这是左转之所以这样难的原因,”范德比尔特说,“只有来车在非常接近的时候,我们才能准确判断出距离和速度,但是通常都太迟了”。

对于自动驾驶汽车来说,判断来车的距离和速度反而变成了简单的部分。通过GPS导航装置、视频摄像头、3D激光测距仪和雷达等,自动驾驶汽车可以准确地测量任何在其路径上的物体的位置和速度。但是自动驾驶不能判断在左转的过程中,这些汽车和行人下一步将会做什么。

科学家们把这个叫做“脑内理论”,通过他人的微小信号,例如声音、肢体语言甚至仅仅看别人的眼睛,人类可以猜到其他人想要做什么。脑内理论是人类在拥挤的地铁站或是棒球比赛中能预测彼此的走左边还是右边的原因。

脑内理论在司机和行人接近繁忙的十字路口的时候同样介入并起作用。这种介入十分及时而且你几乎不会意识到,人们开始交换一些肉眼可见的线索用以判断能否安全通过,一些信息通过相当微小的信号进行了交换。

108,这是2010年到2014年间纽约行人和自行车骑手在左转事故中丧生的人数。

但是如今的自动驾驶汽车还没有人类那么聪明,它们无法识别肢体信号或是来自人类的一瞥,这些蕴含对向来车将会刹车让路或是行人仍将前行信息的微小信号对自动驾驶汽车来说还没有任何意义。

自动驾驶汽车不会冲进对向车道的车流或是碾过行人。当它们无法决定如何进行下一步的时候,它们就会停下来。但是在繁忙的十字路口这无疑会导致交通堵塞。这也有可能会导致交通事故,人类司机想要绕过犹豫的自动驾驶汽车,就很有可能撞上迎面而来的车辆。

“脑内理论”的影响是双向的。人类同样无法理解一辆自动驾驶汽车的“想法”。如果一名行人打算在绿灯的最后一秒冲过斑马线,一辆正在转弯的自动驾驶汽车会停下来还是继续转弯?如果没有一位人类驾驶员在车里点头或挥手致意,行人怎么能知道呢?

普拉特说汽车制造商可能需要开发新的信号系统来指引自动驾驶汽车的下一步行动,未来可能需要像教小孩识别交通信号等一样,让司机和行人可以识别自动驾驶汽车发出的信号。

当所有汽车可以互相通信时,左转就会变得非常简单.就像飞机塔台指挥一样,-车之间的互相通信会让所有汽车知道彼此将要怎么行驶。去年年底,美国高速公路安全管理局出台了新的规定,要求所有汽车在五年内都要安装这种系统。

自动驾驶汽车也有可能使用快递行业巨头UPS使用的策略,UPS让旗下将近11000辆运输汽车尽量避免左转弯。减少左转意味着更少的事故和更少的等待时间,在每次运输中更少的油耗。自动驾驶汽车使用类似策略可以避免很多的麻烦。

普拉特预测汽车行业可以开发出能处理大多数驾驶情景的自动驾驶汽车,但是那将是5年甚至10年以后的事。而且即便是发展到那种程度的自动驾驶汽车在复杂的驾驶任务下同样需要人类的帮助,所以一辆能够在任何情境下毫发无伤地左转的汽车还要很长时间才能实现。

“一些驾驶情景真的很难,”普拉特说,其中最难的就是预测其他人类司机到底在想什么。

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