关于自动驾驶的灵魂拷问:在狂飙突进的路上,我们的野心是否跟上了其发展的脚步?

将门创投·2017年12月27日 09:42
无人驾驶究竟是怎样?黑?白?

编者按:本文来自微信公众号“将门创投”(ID:thejiangmen),来源:Science,编译:Kathy,36氪经授权发布。

汽车制造商和高科技公司花费了数十亿美元来发展自动驾驶汽车和货车,并宣称自动驾驶会帮助创造一个更安全、有序和流动性更强的社会。政客们也对这项新技术表现出了强烈的热情。

“这也许是自第一辆汽车从组装线上完成后,对汽车工业冲击最大的一件事情”,参议员Grace Prters(密歇根民主党)在参加近期于华盛顿举行的计算机大会上,对观众席上欢呼雀跃的研究人员和行政执行官们这样说道。“无人驾驶不仅可以让我们的生活方式发生重大变化,而且每年还可以挽救成千上万人的性命”。

上述这种预测,其实只是建立在小范围的研究基础上。虽然开发者在传感器和算法上积累了大量数据,可以使自动驾驶技术变为现实,但该技术对社会、经济和坏境的影响却知之甚少。按照大多数运输专家的说法,真正实现自动驾驶还要20多年。

因为很难对还没实现的事物进行评判,现在也出现了对这一技术截然相反的猜测和看法。“目前的争论,就像是乌托邦论和非乌托邦论一样”,加州大学伯克利分校交通运输持续性研究中心的联席主任 Susan Shaheen说道。

在理想的乌托邦式的观点中,敲敲屏幕就可以让便宜的自动驾驶公车搭载乘客。无处不在的无人驾驶车辆扩充了人们的交通选择。一旦无人驾驶车辆变得普及,交通意外会变成过去式,开明的政府的调控政策可以减少交通堵塞和停车难题,以及放缓城市扩张的速度。电力驱动的自动驾驶公交车大幅减少了石油能源的消耗,减轻了环境污染问题。通勤变得轻松和高效,因为司机可以在前往目的地的途中工作,读书或者是织毛衣了。

在反乌托邦的论点中,自动驾驶汽车增加了这个世界的麻烦。从驾驶中解放出来后,人们会更多的依赖汽车,从而造成更多的拥挤,能源消耗和污染。更高效的通勤会促使人们住在距离工作地点更远的地方,加剧了城市的扩张。

同时,意外的软件故障会引起重复叫车,触发大范围的交通瘫痪。有钱的消费者会购买自己的自动驾驶车,回避公共通勤车上的惹人烦的同事和脏兮兮汽车后座。新的不平等阶层分类方式出现,人们被区分为自动驾驶车拥有者和非拥有者。

一些科学家正在尝试着验证这些或者悲惨或者美妙的预想。现在对于这些些疑问给出答案还为时尚早。

例如无人驾驶车对环境的影响,不仅取决于在路上跑的车的种类,也取决于人们使用它们的方式。例如,国家能量实验室近期的研究计算了交通运输的总能量消耗,自动驾驶汽车可以降低多达91%,或者在另一极端条件下增加200%的能量消耗。 

尽管如此,还是有一小部分设计精巧的实验让科学家们可以深入解析自动驾驶汽车是如何改变我们的生活、工作和娱乐的。


何时我们可以拥有真正的自动驾驶汽车?

首先,先来聊一下基本的专业术语。顾名思义,自动驾驶汽车是可以自主行驶的汽车。但是汽车工程师认为这个概念很模糊,而且会把公众搞糊涂。

对于工程师来说,自动驾驶汽车指的是在任何时间任何路况且没有人类干预的情况下,无人驾驶汽车都可以把你带去任何你想去的地方。你告诉它你的目的地,它就启程了,去纽约或者戈壁滩。

这种强大的性能处于自动化六个等级的最高级别,该等级标准由汽车工程师协会制定,并被位于华盛顿的美国高速公路安全管理局(NHTSA)采纳,被政府部门当作模版使用。从技术上来说,任何低于第五等级的都不是无人驾驶汽车。(零等级的是父辈们开的车,现在路上跑的大多数车符合第一等级。)

目前,没有人能够开发或是接近开发出第五等级的汽车。优步在匹兹堡道路上测试的车辆,以及谷歌的实验车队,都是在及其严格的监控情况下行驶的。从无人驾驶技术研发企业发布的铺天盖地的报道中,很多东西你是无法知晓的。

“任何水平的自动驾驶都被媒体称为无人驾驶”,位于里士满的先进交通运输技术加州合营公司的汽车工程师Steve Shladover 说,“公司都很擅长粉饰他们关于自动化技术的宣传,专门展现最光鲜的一面。他们有很好的理由为他们的技术描绘一幅美好的画面。” Shladover说,“没人愿意表现出在科技竞赛中被甩在了后面,因为这样会影响销售量,影响他们招募顶级人才,甚至是股票的价格。”

这样的结果导致公众很容易过高估计了现有科技的实力。2016年5月份,在一起特拉斯S和半拖卡车发生车祸造成人员死亡的事故中,司机在使用特拉斯宣称的汽车“自动驾驶仪”功能——本质上这是一种先进的巡航控制系统,它可以调节车速,使速度和其他车辆同步化,并保持车辆行驶在自己的车道里。

这个功能符合自动驾驶车辆的第二等级,意味着仍然需要司机来主导。但是,汽车没有发现半拖车,司机也没有时间及时做出反应。Shladover认为无人驾驶汽车公司应该对车辆的操作设计做出更清晰的解释。换言之,要强调在哪种特定的环境下,汽车可以在无司机协助下自主驾驶。“但多数情况下他们不会做出说明,或者说他们自己都不了解自己的汽车。”他说。

自动驾驶的六个等级试图告诉公众研究进展到了哪个程度以及技术的发展方向。这种等级分类体系意味着公司将会为达到更高等级持续的投入更多精力:先生产出第三等级的汽车,然后几年后造出第四等级,最终达到第五等级。

但是进程不会循序渐进的推进。例如等级三,意味着汽车可以在特定条件下自己驾驶,当潜在问题出现时,要留有足够的时间提醒驾驶员,即15秒内要让人类驾驶员可以重新控制车辆。但是很多工程师认为如此顺畅的操控权转移基本不可能,因为现实情况太过复杂,而且一旦人们放飞自己的思绪,就很难再立刻集中回来。所以很多公司的计划是跳过等级三直接进入等级四,汽车在没有任何人类干预的情况下自动驾驶。

即使是等级四的车辆,也是在某种特定条件下自动驾驶,即在白天天气状况好的时候,或者驶入交通管控的道路。这种水平的技术已经实现而且“稀疏平常”,位于加州帕罗奥图的丰田研究院CEO Gill Pratt说。

Pratt之前负责一个关于机器人和智能系统的科研及政府项目,他说,真正的挑战,是开发一种可以在恶劣的环境中自动驾驶的汽车,例如雨天或者拥堵的道路上。这就是等级五,Shladover说在2075年我们实现这个目标他也不会觉得惊讶。

多安全才能叫足够安全?

决策者们认为把人的因素移除开,将会比现在有更高的安全系数。这是个很引人注目的想法。从世界范围来看,每年有125万人死于交通事故,还有更多的人遭受了严重的事故伤害。

许多专家相信,一旦自动驾驶汽车的技术成熟,就可以极大的降低死亡率,而且自动驾驶汽车会成为跑在高速路上的主要车辆。随着制造商积累经验,这个技术的实现也要有些年头。同时,决策者们也要决定自动驾驶车辆要达到何种安全级别才被允许上路。

政府现在考虑立法允许发展自动驾驶车辆,只要它们和现在的车辆一样安全。即便那是一个高的目标,但Shladover计算过,现在汽车每行驶330万个小时发生一次致命的车祸,自动驾驶系统要格外可靠才能打破这个记录。

更进一步,传统的思维认为,相对于人犯下的错误,人们会更难接受因为软件或硬件故障造成的车祸。“社会对人在马路上犯下的错误有很大容忍性,”Pratt今年早些时候向国会听证会阐述了这一想法,“毕竟我们都是普通人,人就会有放错的可能。”

Prattren相信,即使把每年美国的车祸死亡数目砍掉一半,拯救18000条性命,也不足以使自动驾驶车辆赢得公众的信任。决策者们反而应该来“决定什么是足够安全的标准”。一些分析认为,尽早开始渐进式的发展自动驾驶技术(虽然它们不那么完美),有助于让自动驾驶汽车获得公众的支持和提升发展速度。“等待自动驾驶变得完美无暇,只能印证‘完美是优秀的敌人’这句俗语。”加州旧金山RAND公司的资深信息科学家 Nidhi Kalra说。

她和RAND的David Groves最近合作了一项研究,他们强烈建议政府,只要自动驾驶车辆可以把现有的车祸死亡率减少10%,就该允许它们在美国的马路上行驶。

作者断言,如果自动驾驶算法不只是从电脑模拟或者无穷尽的测试轨道行驶中学习,而是可以从真实世界的驾驶中进行学习的话,其安全性可以进一步提升。他们下定论认为,如果2020年逐步引入自动驾驶,那么到2070年可以拯救更多生命,这个数目比政府一味等待直到2040年才允许发展“几乎完美”的自动驾驶能拯救的人数多出一倍。

Shladover认为这些争论是合理的,他认为早些发展自动驾驶,可以帮助工业界转变那些自动驾驶必须永远不能带来伤害的传统思维。“这些机器也是会杀人的”,他断言说,“它们永远不会完美。还要花费几十年的时间才能让它们比现在安全10倍。”

自动驾驶会带来更繁忙的交通?

无人驾驶是会带来乌托邦式的世界还是相反的世界,很大程度上取决于它们对现有驾驶方式的影响。为得到答案,加州大学伯克利分校的交通工程师Joan Walker设计了一个聪明的实验。拥有了自动驾驶汽车后,就好像拥有了私人司机,她说。在她的实验中,旧金山湾区13个车主可以享有私人司机代驾服务,代驾服务总共时长为60小时,超过了一周的时间,研究者在此期间追踪他们的驾车习惯。

“这个实验把人们置于一个未来可能会出现的情境中,”Walker说,她和另外来自其他三个大学的研究人员共同合作这个项目。“你可以给汽车下达指令,然后就不用去操心怎么开车和怎么停车的问题。”

实验对象从三类人中抽取,即千禧一代,整个家庭和退休人员。他们需要支付油费和汽车保养维修费,但是不需要支付驾驶费。这个研究将比较他们使用代驾服务和自己驾车之间的行为差异。

结果显示,拥有自动驾驶汽车的世界将会有更繁忙的交通。总体来看,和通常相比,13个受试者多行驶了76%英里,他们会开去更远的地方,晚上会更多的开车出门。退休群体晚上开车出门的次数是以前的三倍多,而且长距离的行程几乎是以前的两倍。四分之三的被认为不爱开车的千禧一代行驶了更多英里。另外,五分之一的行程是没有乘客的。尤其有孩子的受试者喜欢自己坐在办公室里,然后指派司机去接朋友和家人。

Walker当然也承认这个研究的局限性,包括样本量很小。(她已经获得了经费支持,将于明年夏天在更大的样本范围内重复这个实验。)即使这样,她认为这个实验和接下来对所有受试者的采访,会让我们对于人们怎么使用自动驾驶车辆这一问题有了新的理解。

例如,传统观念认为老人接纳新科技会比较慢,Walker说,“退休人员对于自动驾驶汽车是非常感兴趣的,因为他们变得行动迟缓,而他们却喜欢事情可以得到立刻解决。”

Pratt对这个观点不觉的意外,他希望自动驾驶汽车可以终结这个让人难受的代际冲突。“当你变老了,你的车钥匙会被收走,”他说,“我姐和我就必须收走我爸的车钥匙,这个事情做起来很难受。”

你的车会变成你的办公室吗?

自动驾驶车最大的卖点之一是,司机可以更有效的利用行车时间进行工作或者娱乐。但是晕车的人可能就无法实现这个理想了。密歇根大学的心理学家Michael Sivak是一个工业界资助的运输研究联盟的创始人,他的团队想要检测开车的时间是不是可以用来做更多的事情,关于自动驾驶的这个好处是不是真的存在。很快,他们意识到,从司机变成乘客后,由于视觉和前庭输入的的信息不匹配,人们很容易感到晕车。

Sivak和他的同事Brandon Schoettle调查了5个城市3200个成年人会在自动驾驶车上做什么事,毫不意外的,超过三分之一的人会读书,使用智能手机,或者用笔记本电脑工作,这些活动都有可能让人感到晕车。用这些答案当做基准,他们计算出多达12%的无人驾驶车使用者会经历中度或者严重的晕车问题。“基本上,这是个潜在问题,汽车制造商需要解决它。”Sivak说。


相关研究:http://www.umich.edu/~umtriswt/PDF/SWT-2016-11.pdf

马萨诸塞州剑桥科技研究所AgeLab的负责人Joseph Coughlin预测,公司有强大的动力去做这件事。“自动驾驶最有价值的部分是捕获注意力,”他说,“如果我是亚马逊而且我获得了你一个小时的全神贯注,我会找到减轻晕车的方法,并且会扫除所有其他的障碍让你享受旅程,以便向你推销产品。”

你会购买自己的自动驾驶汽车吗?

从福特的Model T车型开始,大多数人拥有自己的汽车。许多人把他们的车当成是自己的一部分。但是专家们预测这种关系将会结束,因为汽车拥有率在年轻人和城市居民中的比例正在下降,而且一小部分年轻人甚至不愿费神去拿驾照。

专家们猜测,在一个到处都是自动驾驶汽车的世界,大家也许会满足于依赖别人,如公司、政府或一些公共私营合作制,在他们需要的时候为他们提供合适的车辆,而不是拥有好多辆车排在他们的家的车道上等候调遣。

Coughlin说,“我们也许永远不会拥有自己的自动驾驶汽车”。但是这不意味着所有人都会获得相同水平的服务。有钱人可以选择注册一个铂金套装服务,每天早上有豪车派过来。相反,那些需要数着钢镚花的人,可以订购月租服务,和别人一起共享一辆小车,在街角等着汽车来接走自己。


自动驾驶接驳车今年秋天已经开始在Mcity运行测试。Mcity是由密歇根大学主导、密歇根州交通部支持的自动驾驶虚拟之城。它位于安娜堡市(Ann Arbor),占地32英亩(相当于12.9万平方米),斥资1000万美元,是世界上第一座专为测试自动驾驶汽车、V2V/V2I车联网技术而打造的,经过环境变量控制设计的模拟小镇。

汽车的使用和拥有方式,也会受到联邦,州和当地政府政策的影响。比如去年,波士顿把2030年交通的三条最高目标定为安全,易达,可靠。“虽然该计划没有强调人们应该选择哪种交通方式,但我们希望可以实现从个人拥有汽车到使用公共交通的转变,包括增加无人驾驶汽车。”为波士顿市长Mayor Martin工作的高级创新官Kris Carter说,“市政府希望通过政府补贴,纳税优惠和预算分配来鼓励这种转变。”

农村也许会是不同的情况。比如,政府的补贴需要用在人烟稀少的地方,让当地居民可以享受到和他们的城市邻居一样的自动驾驶服务。提倡使用公共交通,自行车和拼车的建议,也可能会要求无人驾驶公交车的增多,上述出行方式不是把无人驾驶公交车当做竞争对手,这样才得以实现交通运输的可持续性发展。

公司如何从自动驾驶技术中获益?

科技工作者将无人驾驶视为“mobility as a service 出行即服务”的下一个步骤。出租车和优步、Lyft提供的共享乘车,都是这种服务。自动驾驶对投资人的吸引力,是它可以省去这类服务中花费最大的人力费用。

“当然,安全和方便搭乘是非常重要的,”Pratt说。“但是,这么多投资涌入自动驾驶,是因为它可以节约雇佣司机的费用,从而赚到更多的钱。”

上个月,通用汽车公司官方宣布,公司希望到2019年在大城市开始发展自动驾驶出租车,如果可以按这个时间表完成计划,它会领先其他竞争对手。但是,通用公司在对这个策略进行解释的时候,才是真正亮出了他们的底牌。

通用汽车现在每辆汽车的平均售价是3万美金,利润率为7.5%。自动驾驶公交车作为通用的一个业务,每周运营7天每天24小时,每辆可以获得几十万美元的收益,利润率升高至30%,通用公司总裁Dan Ammann在旧金山的会议上告诉投资者们。


Ref: https://www.getcruise.com/mission

目前来说,拼车公司的司机在支付了维护费和运营费后,可以保留三分之二的收入。不再雇佣司机后,车辆的所有者,即通用公司,可以获取全部利润。通用公司官方说,消费者也可以获益,预计现在平均每公里1.5美元的乘车费用将会减少一半以上。

政府会如何管理自动驾驶汽车?

当自动驾驶工业界在竞赛解决技术挑战时,公司官方正在警惕地关注着政府。他们担心绑定特定科技的管理政策会很快变得落后不合时宜,进而阻碍进一步的创新。他们也担心州或地方法律的补充文件和管理规章可能阻碍无人驾驶汽车在一些市场的运营,限制其经济规模。

“我们在加利福尼亚,密歇根和马塞诸塞州都设有实验室,但是我们在密歇根州进行了初步的实验,因为当地的条款是最容易应对的。”Pratt说。“如果我们想从剑桥开去沃特敦(马塞诸塞州),我们要在两个城市申请许可,也许还需要护送车队。”

联邦法律制定者想让无人驾驶的推行变的容易。两党支持的配套法案,一个已经在众议院通过(H.R.3388),另一个已提交参议院(S.1885),这两个法案将会给予公司相对自由的权利,他们可以在美国的公路上测试和发展成千上万辆实验汽车。就像来自密歇根的参议员Peters在华盛顿电脑会议上发问的:“为什么我们不倾尽全力使自动驾驶的时代到来呢?”

冗繁的官僚机构也是美国自动驾驶汽车工业界要面对的。美国联邦政府和NHTSA(National Highway Traffic Safety Administration美国高速公路安全管理局)对汽车安全负有责任,但是州和当地司法机构负责给汽车发牌照和制定道路规则。加速无人驾驶汽车发展的努力会和解决更广泛的社会目标的愿景发生冲突。

这些政策给予了研究者们很大的自主权。但是还有更多的问题要去探索。例如,Sivak的团队调查了公众害怕恐怖分子也许会把无人驾驶汽车变成武器的情绪,以及该如何澄清更高的燃料效率与人们使用自动驾驶的方式有关。“作为研究者,在向政府做任何建议之前,我们首先想要了解自动驾驶产生的影响,以及它们将在不同群体中造成的不同影响。”Shaheen说。

那么自动驾驶将会使我们人类沉沦还是救赎?Shaheen说“从个人角度来说,我不认为未来是非黑即白的,”她说,“未来有太多的变数、太多的可能了。”

更多信息:

美国高速公路管理:https://www.nhtsa.gov/

密歇根的交通研究院:http://www.umtri.umich.edu/

通用收购的自动驾驶批量化cruise:https://www.getcruise.com/mission

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