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自动驾驶真的靠谱吗?

美国当地时间3月18日晚10点,一辆Uber无人车(即自动驾驶汽车),在亚利桑那州坦佩市(Tempe, AZ)向北行进时,以时速40英里(约64公里)的速度撞上了一名正推着自行车由西向东横穿马路的女子,该女子在重伤不治后身亡。事发时无人车虽有安全驾驶员在车上,但车辆以自动驾驶模式行进。

这场事故引发了人们对于自动驾驶技术的信任危机。自动驾驶真的靠谱吗?我们来分析下本次Uber无人车谋杀案。

首先让我们回顾一下案情(警告,以下画面可能会引起不适)

图片来源:坦佩市警方公布的录像

https://v.qq.com/x/cover/69g6v92ix4z83mk/c0610jgt2i9.html

根据视频可以看到,在撞击发生之前,死者首先沿路边骑行,突然下车推车横穿马路(注:此处离人行道约91米),她推车至少走了一个车道后,被刚经过两根灯柱且本身开着大灯的无人车撞倒,随后送往医院后不治身亡。

首先,我们根据正常的交通事故处理办法,给双方定责。

事发道路的限速为56km/h,而事发时涉事车辆的车速为64km/h,无人车有略微超速,违法;

其次,死者在非人行道且标有警示标志的位置过马路,根据当地法律,此时涉事无人车享有路权,行人违法;

事发地点的街景照片

按理说,这应该算一起双方都有责任的交通事故,甚至当地警察局局长表示初步的调查结果表明Uber无人车在事故中可能并无过错,因为美国法律规定车辆不得速度太低阻塞交通,因此略微超速在美国是很常见的现象,大部分警察不会太过追究。而死者违法横穿马路,负全责,她的死是咎由自取。

所以说Uber无人车无罪?真的是这样么?真相没那么简单!

让我们再次回到案发之前,注意当死者横穿马路被Uber无人车撞到之前,推着自行车至少走了一个车道,根据视频可见,在事发前3-4秒就应已发现死者。

当时无人车以40mph(约65km/h)的速度在道路上行驶,走3秒的距离大概是54米,也就是说此时最少距离死者约54米。如果当时刹车,应能在距离被撞者约2.4米的地方停下来。

也就是说,无人车完全有能力在悲剧发生前就发现死者、做出避让并免除惨案的发生!

但涉事汽车却未做出任何规避动作,这是什么原因呢?

猜测一:无人车的“眼睛”出了问题,没有发现行人导致惨案。

我们在开车时,最主要用的是什么?对,就是眼睛

在无人车里代替眼睛的,就是各种感知传感器,包括视觉传感器雷达传感器激光传感器等。(知识点:传感器是指一些电子器件,通过它们,我们能让冷冰冰的机器也有感觉)。

下面大概介绍下这三种眼睛。(突然想到二郎神.jpg)

遍布无人车的传感器系统

先介绍视觉传感器,说白了这就是个摄像头。理论上,所有无人车都会装很多种视觉摄像头,这些摄像头结合先进的计算机视觉算法,就能实现“看”的功能。其中应该包括高动态范围的常规视野摄像头。

说人话就是,这是一种能捕捉“动静”和“明暗”变化的摄像头,其实现方式是:通过不停变换光圈捕捉“动静”,通过用两个不同曝光度的摄像头来捕捉“明暗”。

案发时,正值Uber无人车经过两个大灯柱从极亮到极暗、环境画面明暗发生剧烈变化之时,这种摄像头正应该在此时起作用。然而它却没起作用。

再说雷达传感器,雷达算是一种仿生学传感技术,其实在我们小学课本上就出现过(人教版小学语文四年级下册第三单元第11课:《蝙蝠和雷达》),而且介绍方式非常impressive.

原理就是,雷达会发射电磁波,遇到障碍物就会反弹回来,通过计算反弹回来的时间,就可以实现测距和躲避障碍物等功能;

实际上,在无人车上用的是发射毫米波的雷达,它的优势在于便宜、穿透性较强且不受雨雾等环境的影响,但弱点在于覆盖范围较小且难以对周围物体做出精准的判断。

所以这玩意儿,用来倒个车还行,用来自动驾驶可就不太够用了。

最后说激光传感器,主要是指激光雷达LiDAR ( light detection and ranging),其工作原理和雷达有点像,只不过雷达发出的是电波,而激光雷达发出的是激光。

它的优点在于可以通过旋转的激光射线束,构建出车辆周围的3D影像图,能在任何亮度条件和几乎任何天气下都适用,最重要作用之一就是在夜间进行物体和障碍侦测。

但缺点是由于激光的特性,不仅容易受到雨、尘埃、雾的影响而且贵,最主要的是这项技术主要是谷歌公司开发的,因为Uber使用这项技术,谷歌还以窃取知识产权起诉过Uber。

事件发生后,基本所有相关公司,无论是做计算机视觉的还是汽车供应商都坚称,他们的识别系统或汽车绝对能在当时发现死者。

所以有专家猜测,有可能是Uber无人车在测试时,为了测试方便关闭了激光雷达和汽车防碰撞系统的部分功能。

猜测二:无人车的大脑出问题了!

无人车的大脑是什么呢?有人会告诉你,是决策模块。这么说有点玄乎,可能听不懂,实际上就是热门的人工智能(AI)啦。

这个大脑通过相关算法构建,一开始很懵懂,是需要很多数据去训练它的。比如谷歌的Waymo,就已经在路上跑了800万公里。(比较闲的人可以去算算,折合下来可以绕地球多少圈)。

这个比较好理解,你刚拿上驾照开自家车时,你爸会坐副驾驶,不断对你指手画脚。实际上,这也是拿数据在训练你,等你经过大量数据训练后(驾龄一年?),就可以像老司机一样自己开了。

而在这种训练的过程中,有个重要的衡量标准,就是人工干预的次数。

不幸的是,这次闯祸的Uber无人车,绝对是那个没有灵性,被骂到狗血淋头的菜鸟司机。

据纽约时报披露的Uber内部报告显示,Uber的无人车平均每独立行驶13英里,就需要进行一次人工干预。而Waymo无人车的数据则是平均行驶5600英里,才要进行一次人工干预。

这说明,Uber无人车这位新司机,绝对还没达到让人信赖的驾驶水平。也就是说,很可能它的“大脑”不够灵光,是此次事故的原因。

题外话:

本次事故中“大出风头”Uber公司到底在业内是个什么水平?说句实话,15年才开始研究自动驾驶的Uber,专业水平不过三流,自动驾驶项目上马的很急而且准备很不充分,在撞死人之前就问题重重了。

所以大家关心的自动驾驶技术是否安全,其实和本次事件关系不大。

想想也是,一打车公司怎么可能深耕技术呢?

Navigant Research做的关于无人驾驶技术水平的排名,越靠近右上角,技术实力越强。

而这个行业真正顶尖的技术公司是谁呢?当然是Google爸爸啦,它从2009年就开始做自动驾驶。Waymo(也就是Google旗下的无人车公司)的无人车实际路测里程达到了800万公里——相当于绕地球跑了200圈,从未发生撞人致死的事故。(此处公布答案喽)

在他们的努力下,很多人都认可了自动驾驶技术,Waymo今年还希望正式推出无人驾驶出租车打车服务,预计在今年推出无人车的共享出行平台。这标志着,无人车的商业化进入了关键时期。

但经过Uber这个猪队友这么一撞,公众对自动驾驶技术的信任又跌倒了谷底,近十年的功夫白费了。

我想谷歌肯定有句MMP,一定要对Uber讲!

参考文献:

1.《蝙蝠和雷达》课文简介.人民教育出版社.

2. Asner G P.Carnegie Airborne Observatory: in-flight fusion of hyperspectral imaging andwaveform light detection and ranging for three-dimensional studies ofecosystems[J]. Journal of Applied Remote Sensing, 2007, 1(1):013536.

3.Reutebuch S E,Andersen H E, Mcgaughey R J. Light detection and ranging (LIDAR): an emergingtool for multiple resource inventory.[J]. Journal of Forestry -Washington-,2005, 103(6):286-292.

4.Trujillo J J,Bingöl F, Larsen G C, et al. Light detection and ranging measurements of wakedynamics. Part II: two‐dimensional scanning[J]. Wind Energy, 2011, 14(1):61–75.

文章来源:中科院物理所

文章仅代表作者个人观点,仅供读者参考。

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