研发数年之久 Waymo为何还没有让无人车投入商用?

2017年11月,谷歌母公司Alphabet旗下的自动驾驶部门Waymo宣布,他们将在美国凤凰城测试无人驾驶汽车。他们所测试的无人驾驶汽车,虽然方向盘后没有驾驶员,但是后座上还是坐着安全工程师,时刻监控车辆的行驶状态。而该公司的下一步计划,就是要让无人驾驶汽车完成商用,为乘客提供打车服务。

加利福尼亚州机动车管理部门的数据显示,Waymo的无人驾驶汽车技术的提升速度非常快,足以在未来两年内推出商业化服务。然而,该部门的数据还显示,Waymo还将面临一些挑战,例如他们要向乘客解释为何要安排安全工程师坐在汽车的后座上。无论如何,无人驾驶商用的竞争已经到了一触即发的时刻,所有垂涎无人驾驶行业的公司,都将努力成为第一个提供无人驾驶乘用服务的企业,据市场研究机构ARK预测,这个市场到2030年左右将会产生数十万亿美元的收入。

对于研究无人驾驶汽车的企业来说,他们最担心的事情,就是无人车突然发生故障。ARK将无人驾驶汽车故障分成了以下两种主要类别:

1. 系统识别故障(System Identified Failures,简称SIFs),也就是说自动驾驶系统突然发生“困惑”,并且知晓自己的这种困惑,在这种情况下,它会给远程操作员发送信号,并且请求协助;

2. 意外故障(Unexpected Failures,简称UFs),自动驾驶汽车突然发生“困惑”,然而系统本身并未意识到这种困惑,此时系统会在缺少人类干预的情况下继续进行自动驾驶,在此情况下自动驾驶系统可能会出现崩溃。

ARK认为,在发生系统识别故障的时候,人类操作者可以直接通过网络对无人驾驶出租汽车进行直接干预。然而在发生意外故障的时候,无人驾驶出租车会因缺少人类操作者的干预,而在进行预判和反应时出现问题。若想避免意外故障,或是解决意外故障所带来的危险,远程操作人员必须要对每一辆自动驾驶出租车进行持续监控,然而这样做虽然保证了安全,但是却导致了另外一个问题的出现:无人驾驶出租车单位盈利费用会大幅增加。而且,即便远程操作人员足够努力、勤勉,他们的工作也会因网络延迟和其他技术问题所干扰,导致他们难以对许多突发故障实施及时的干预。

出于以上原因,使得Waymo和其他正在研究无人驾驶的企业必须要尽可能的降低无人车意外故障的发生率,在完成这项工作之前,他们很难将无人驾驶技术用作商用。

无人驾驶汽车可接受的故障率

为了估算乘客对于无人驾驶出租车故障率的接受程度,ARK分析了常规汽车的数据,并且得出了一个结论:人类所驾驶的汽车大约每5万英里(8万公里)会出现一次故障,24万英里(38.4万公里)后车辆报废。因此人们对于无人车故障频率的容忍度应该也处于这个范围。

无人车出现故障与行驶里程的关系

从故障率角度来看,目前Waymo的加州无人车队有着当前美国、乃至世界上最先进的无人驾驶系统。

在无需人类干预的情况下,现今Waymo的无人测试车可以行驶大约5000盈利左右。日过Waymo现在就对无人驾驶汽车启动商用,那么乘客就有可能在一年内面临两次或两次以上的故障情况,而相对而言,那些人类所驾驶的传统汽车故障率要比无人车低10倍以上。

然而在2015到2016年间,Waymo将两次干预间的行驶里程数提高了三倍,这个提升率让人十分欣喜。如果按照这个形势发展下去,如下图所示,Waymo很有可能在2019年之前完成无人驾驶商用的部署:

两次干预间的无人车行驶里程数

Waymo的提升为何出现停滞?

然而在过去18个月中,Waymo的提升却出现了停滞。加州车辆管理局的数据显示,虽然系统识别故障问题的解决得到了提升,然而最令人头痛的意外故障的解决,却没有得到提升。这意味着,Waymo难以像2016年中期预估的那样在2019年前完成无人车商用。另外,此前Waymo的无人驾驶汽车出现了左转困难的问题。造成这一问题的原因,很可能是因为Waymo放弃了自己造车的打算,转而与菲亚特克莱斯勒等传统汽车制造商达成合作。Waymo走了这样一条捷径:使用传统车企生产的汽车,然后将自己的传感器套件放在这些车辆上。而反观他们的竞争对手,例如特斯拉和通用,都是在自主掌控整个制造流程,而这种做法日后很可能为特斯拉和通用带来竞争优势。

如下面两个图表所示,即使Waymo可以在2018年达到5万英里的系统识别故障率,他们也很难达到24万英里的意外故障率。

正是由于这个原因,使得很多怀疑论者认为Waymo至少要等到2020年才能完成自动驾驶出租车的商用。

对于这种悲观态度,ARK持怀疑态度。如今,Waymo很可能在故意将问题进行最大化的暴露,从而找寻彻底的解决办法。首先,对于无人驾驶车辆来说,一些岔路口和一些十字路口要比其他道路更难处理。例如在洛杉矶,大约四分之一的人车碰撞事故是在仅占道路总量1%的十字路口发生的。而由于Waymo无人车测试的主战场正是路况复杂的洛杉矶,因此他们的故障率才会显得更高,如果换在其他路况稍好一些的地区进行测试,他们的故障率很可能会降低。

另外,目前只有加州机动车管理部门才要求无人车企业报告干预数据。如果Waymo是在华盛顿、亚利桑那和得克萨斯等地进行测试,他们的故障率很可能更低。

最后,Waymo很可能在一些更安全的地区率先推出无人驾驶出租车服务,从而收集大量的数据,并对该服务进行进一步的训练。例如位于亚利桑那州凤凰城的市郊Chandler,这里看上去就是一个良好的首推地区,这里有着良好的天气、简单的道路,而且当地政府的监管也更加宽松。

毫无疑问,Waymo也急着让自己的无人驾驶出租车实现商用。除了Waymo之外,特斯拉、百度、通用等企业都计划在未来两年内推出自己的无人驾驶出行服务。所有公司都希望成为第一个进入这个体量达到数十万亿美元的市场,因为先来者有可能会获得让其他人难以超越的数据优势。第一个进入市场是一个冒险,但是这个险冒的越早越好。

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