平行驾驶能否让自动驾驶更安全?

未来我们必然会经历一段有人驾驶汽车、智能车、无人驾驶车等从L0到L5级别车辆混合行驶的阶段,不同车辆之间会产生无数种场景,无人车在遇到这些未曾经历过的驾驶场景时,势必会产生安全问题。如何把这些车辆统一起来?

单纯来看自动驾驶和无人驾驶,需要车辆在无人干预的情况进行自主驾驶,并顺利带领乘客到达目的地,车辆完成这个过程需要计算机结合道路情况运算,然后指挥车辆进行各种动作,简单来说就是车辆通过接收到的道路行驶信息计算控制车辆完成各种驾驶动作。这样的研究在90年代来说是非常困难的,首先当时计算机的发展并没有达到现在的运算水平,在者各种传感器,激光雷达尺寸并不适用于量产,最主要当时的电传及其他控制系统并不先进,导致自动驾驶和无人驾驶的研究进展缓慢。

在之后,王飞跃教授收到了代理技术的启发,认为完全可以在网络平台或者控制中心虚拟一个车辆来实现与现实中的车辆平行的车辆,这样在测试中平行车辆可以接收到更加丰富的测试数据,而且会减少实际测试车辆的压力。

王飞跃教授曾说:“2005年我提出要做一个"车内简单、车外复杂"的虚实互动网络化平行智能驾驶系统,当时还没有云端的概念,要软件定义的汽车(人工汽车)和物理汽车一起开,而且一部物理汽车要对应三部软件汽车:一部用来做描述,与物理车通过无线传感网联在一起,描述车辆的即时状态,不论开到哪里都受监护;一部用来做预测,前方道路是否发生事故,是否拥堵,预测车辆都能提前预测;还有一部用来做规划和引导,给你提方案,怎样路线最好,最省油,最节约时间。”这些虚实车构成平行车,相应的驾驶方法就是平行驾驶。这里我们所说的平行驾驶,可不是两台车并行驾驶,而是一种研发自动驾驶无人驾驶的理论。也就是说这个系统中,要求软件定义的汽车和物理汽车同时行驶,主要用来进行描述、预测、引导,形成软硬四部车,今天合称为“四胞胎”,虚实互动,一起行进,这就是平行驾驶的概念。

平行驾驶理论是基于信息物理社会系统(CPSS)通过将人工系统与真实系统虚实结合起来,它利用ACP (Artificial societies, Computational experiments and Parallelexecution)方法,通过人工系统对实际无人车和路建模,构建软件定义车辆及车路系统,同时建立控制计算中心,对无人车和道路采集的真实数据及人工系统的虚拟数据进行联合优化,保证无人驾驶更高级别的安全性,同时对单车进行相应的改造,从而降低车辆成本。平行驾驶充分利用了全球数字化及信息化资源,将云端、道路及车辆上的资源无缝衔接,充分考虑安全性、舒适性、敏捷性和智能性等指标,将物理、社会、信息空间打通,从而有效保证车辆行驶安全与最优行车体验,最终实现可靠、舒适、快速的平行驾驶。

同时,无人车通过计算实验的方式把小数据导成大数据,大数据导成小智能,核心就是平行学习。基于平行理论,可以构建人工场景来模拟和表示复杂系统的特定场景,并将选取的特定“小数据”在平行系统中演化和迭代,以受控的形式产生更多因果关系明确、数据格式规整、便于探索利用的大数据。

目前,MIT 大学也在研究这种自动驾驶的新方式:“平行自动驾驶” 。在这种状态下,人类仍然是汽车司机,只有出现问题时,计算机系统才会介入。“平行自动驾驶”就像是汽车安全功能的终极版本。“你可以将其看做是守护天使,而非汽车司机,” 该项目的负责人、机器人学教授 Daniela Rus说。Rus 认为,与自动驾驶相比,“平行自动驾驶”没有技术和政策上的阻碍,因此更容易实现。如今,许多公司开始测试自动驾驶汽车,但这些汽车仍然需要人类的监控。Rus 赞赏了这些公司在全自动驾驶汽车方面的努力,不过,她认为,我们没有必要等待下去了。

“逐渐地,自动驾驶将会让所有人受益,但目前的技术仍未达标,” 她说,“我们需要在雨雪天气驾驶,要穿过非常拥挤的地段——平行自动驾驶是我们可以立即采取的步骤,让驾驶更加安全。”

MIT 团队给一台普锐斯配置了摄像头、Lidar 系统、高端 GPS 系统以及各种感应器。这辆汽车能追踪移动的物体,比如行人、骑自行车的人,并以此判断如何安全驾驶。如果人类司机出现问题,计算机就会夺过汽车的控制权。Rus 表示,这是一种奇特的体验,不过,事实证明,这种方法是有效的。

对于 MIT 的“平行自动驾驶”项目,斯坦福大学交互设计研究中心的 Wendy Ju 表示赞同。她说,自动驾驶汽车商业化面临的一大挑战是:人类要充当候补,但是,人类是非常不可靠的。“在自动驾驶汽车里,人们会觉得困,很难保持警醒状态。” 不过,她也提出,当人类知道计算机守护后,是否会变得更为大胆。

Rus 说,这也是她想要研究的问题,但是,她认为,如果能够控制汽车,人类会变得更有责任感,而且,人类并不愿意放弃汽车的控制权。驾驶可以是一件很有乐趣的事情。Wendy Ju 的研究也证实了这一点。当人们在自动驾驶汽车里呆上 30 分钟后,通常会变得非常无聊。“每个人都觉得,乘坐自动驾驶汽车是超级兴奋的事情,但实际上,那是超级无聊的体验。”

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