漫谈自动驾驶:近在眼前,远在天边

已经部分投入商用(L3)的自动驾驶,距离真正普及(L4)还有很长一段路要走。

自动驾驶技术,无疑是今年科技界最热门的话题,没有之一。

前不久,李彦宏在两会上高调宣布,自动驾驶汽车在3-5年内可以行驶在完全开放的道路上,引爆了媒体们的热情。资本界也蠢蠢欲动,一大批资金已悄然涌向该领域的创业公司,刮起最新的风口。更何况奥迪、蔚来等一系列新旧车厂紧跟特斯拉的步伐,争相把自动驾驶技术推向市场。

看上去,自动驾驶已经一只脚踏进了商业化的大门,普及指日可待。然而一次次由其引发的车祸惨剧,却又时刻警醒着我们:自动驾驶技术还不完美,而这种不完美的代价是惨痛的。

就在3天前,Uber的自动驾驶汽车撞死了一位过马路的妇女,从而再次引发公众对其安全性的激烈争论。

自动驾驶到底安不安全,距离普及还有多远,这是很多看客们最关心的问题。

至少还要10年才能普及?

The Information近期发表的文章Inside Cruise’s Bumpy Ride: The Limits of Self-Driving Cars,算是这个问题的一个脚注。通过采访通用汽车自动驾驶项目Cruise的工作人员,跟踪自动驾驶引发的交通事故,The Information的编辑提醒我们不要盲目乐观。

Cruise的内部人士接受采访时表示,他们认为自动驾驶的真正普及还需要至少10年。要知道,通用公司(GM)的自动驾驶技术紧追Alphabet旗下的Waymo,领先于其他一众汽车厂商。

Navigant Research:2017自动驾驶各车企排行分布图

Cruise的内部人士坦言,他们所面临的技术难题还很多,既涉及变道、左转、掉头这样的基本驾驶操作,也有大雨、隧道、狭窄道路等极端情况。而据说,这些问题同样让其他自动驾驶技术公司头疼不已。

当前Cruise汽车的技术盲点

经过简单梳理,可以勾勒出当前自动驾驶技术亟待解决的问题。

1. 识别技术瓶颈:特定情况下汽车会失明,导致自动驾驶无法运行。

2. 理解能力有限:由于无法理解所识别的物体,而引发不适当的规避行为。

3. 计算能力不足:在复杂情况下判断错误或计算迟缓,会导致快速转向或急停。

4. 策略不够精细:现有的策略模型还远远无法覆盖多变复杂的路况。

识别技术瓶颈

Cruise的自动驾驶汽车依赖于摄像头传感器的观测结果。因此一旦进入隧道或临近傍晚,自动驾驶汽车识别周遭环境的能力就会大大降低。而激光雷达的观测能力在大雨天中会受限,因此雨天里自动驾驶的准确性也会降低。

2016年7月,一辆Model S撞上了一辆白色拖挂车,正是由于强烈日照情况下,自动驾驶未能识别出白色的车身。

理解能力有限

Cruise的自动驾驶汽车,往往不理解它所“看”到的物体。例如无法区分摩托车和自行车,因此遇到一辆缓慢的自行车时,只会尾随而不是超车。再比如路旁伸出的灌木树枝,会被自动驾驶汽车当作障碍物,从而引起不必要的快速转向。

有趣的是,去年Cruise为了向媒体展示自动驾驶的运行效果,特意提前派人到展示路段修剪路边灌木,以保证自动驾驶汽车的平稳运行。

计算能力不足

大多数自动驾驶都包含两项关键技术:策略算法和深度学习。软件工程师们编写并完善策略算法,让自动驾驶汽车在各种情况下执行相应的指令;而深度学习技术则帮助汽车认识各种路牌、信号灯和其他车辆。

在行驶过程中,自动驾驶汽车不断进行着以下两个关键问题的判断:前方有没有足够的空间来行驶?有没有什么其他物体正在进入汽车的行驶方向?这种判断是非常频繁的,且计算量也很大,当计算能力达到瓶颈时,自动驾驶汽车就会“卡壳”或反应迟缓。

举个例子,当Cruise的自动驾驶汽车想要变道时,它会时刻观测新车道里前车与后车的距离,以判断是否有足够的空间驶入。但此时,一旦前车或后车突然改变速度(例如后车难免会减速让行),Cruise汽车就会遇到计算难题而放弃变道。这种行为在人类司机看来是愚蠢而危险的。

在去年11月,Cruise自动驾驶汽车真的因为这种原因,而撞上了一辆从后面加速驶来的摩托车。

策略不够精细

经常开车的人都知道,实际路况是非常复杂多变的,而Cruise的自动驾驶汽车还不能处理很多非常规的路况。

比如当自动驾驶汽车在狭窄的双向道路中与另一辆车狭路相逢时,它并不知道要靠边错车,因为策略让它始终保持在车道的正中间。

再比如掉头行驶或者无左信号灯情况下的左转,Cruise汽车都还不能很好地处理。

更不要说在市区里,行人闯红灯、电动车穿行、其他车辆抢行超车等情况不胜枚举。这些情形对于当前的自动驾驶汽车来说,简直是噩梦。

总之,Cruise的内部人士告诉我们,自动驾驶技术还面临着大量技术问题,无数科研人员和软件工程师们正在投身于这些问题的分析解决。无人驾驶完美上路尚需时日。

对新技术保持审慎的乐观

最后强调一下,我可不是在这儿“唱衰”无人驾驶。正如凯文·凯利所说,技术的进步是无法阻挡的,按照目前的发展态势,真正的无人驾驶终将到来。

然而,既要乐观也要审慎。低调如Waymo这样的公司,在自动驾驶领域一直默默耕耘,似乎并不急于推向市场。

Waymo对此解释道:

当你已经做完了90%的时候,你还有90%的工作要做。

也就是说,为了让自动驾驶上路,前90%策略代码可能只花费10%的时间,而最后10%的工作却要再花费10倍的时间去补足。

接近完美的无人驾驶还很遥远。更现实的做法是首先在有限条件下,实现有限的自动驾驶,不断积累经验、算法和数据。因此,我们应当做好在L3级别停留相当长一段时间的心理准备,等待技术、法律、基础设施等条件逐渐成熟,再去期待真正无人驾驶的普及。

自动驾驶技术是人命关天的大事。只有足够的谨慎和对潜在问题保持充分的警惕,才能让它在商业化的路上,少一些悲剧的铺垫。

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