为何打造可靠的自动驾驶汽车如此困难 - 彭博社
Stefan Nicola
特斯拉Cybercab原型车。图片来源:X/特斯拉二十年前,美军通过具有开创性的DARPA挑战赛,派遣一支初出茅庐的机器人车队穿越莫哈韦沙漠,由此拉开了自动驾驶汽车的研发竞赛。到2015年,自动驾驶技术已得到广泛探索,业内纷纷预测无人驾驶汽车将很快普及。
但这一愿景并未实现。部分传统车企和初创公司以成本过高和技术复杂为由放弃了研发。在配备部分自动化系统的汽车发生多起事故后,监管机构加强了对这一新兴技术的审查。
仍在推进研发的企业行事谨慎,深知自动驾驶汽车一旦造成人员受伤或死亡将带来严重的声誉损害。谷歌母公司Alphabet旗下企业Waymo于今年3月通过与优步科技公司合作,在美国第四大城市推出无人驾驶出租车服务。特斯拉公司计划于6月推出拖延已久的机器人出租车服务,初期将在得克萨斯州奥斯汀投入约10至20辆Model Y汽车在远程监控下运营——这与首席执行官埃隆·马斯克2019年承诺的"百万辆机器人出租车上路"目标相去甚远。
谁在引领无人驾驶汽车的发展?
马斯克最终希望利用一款名为Cybercab的特制双座车提供完全自动驾驶的网约车服务。这款无方向盘的原型车可能于2026年开始生产。但特斯拉有着承诺未兑现的记录,目前尚不清楚该公司如何实现从销售高级驾驶辅助功能到完全自动驾驶的跨越。在发生多起事故(其中一起导致人员死亡)后,联邦监管机构正在调查特斯拉以"全自动驾驶"名义营销的整套驾驶辅助功能。
Waymo目前进展最大,其机器人出租车已在凤凰城、洛杉矶和旧金山站稳脚跟。该公司计划在3月于奥斯汀推出服务后,今年夏天将其引入亚特兰大。Waymo正寻求将其部分技术整合到丰田汽车的乘用车中,这可能使自动驾驶功能普及化。
由于众多初创企业的存在,中国已成为无人驾驶技术的温床,多家公司正在全球扩张。文远知行在5月获得美国合作伙伴优步1亿美元追加投资后,计划将其机器人出租车服务扩展至迪拜和欧洲。百度计划在欧洲测试并最终推出其Apollo Go自动驾驶网约车服务。该公司拥有中国最大的机器人出租车车队之一,在北京和广州等城市运营。
技术发展现状如何?
然而有时,每一项进步似乎都伴随着重大挫折。
福特汽车公司和大众汽车集团于2022年10月关闭了其自动驾驶业务Argo AI,这对一家曾拥有2000多名员工并一度考虑首次公开募股的企业而言堪称戏剧性转折。福特对其在Argo的27亿美元投资进行了减值,并组建了新部门专注于驾驶辅助功能。大众CEO奥利弗·布鲁姆后来因进展缓慢而叫停了奥迪的自动驾驶汽车计划。这家德国车企仍在通过博世、Mobileye和地平线等供应商持续努力。
苹果公司投入数十亿美元试图开发具备L4或L5级自动驾驶能力的车辆,最终却在2024年2月决定终止造车项目。多家小型无人驾驶初创公司也已放弃相关尝试。
通用汽车在2023年10月其无人出租车于旧金山撞伤行人后,于去年终止了Cruise业务。该公司将资源转向开发可售予消费者的自动驾驶汽车,并升级其Super Cruise驾驶辅助系统。2025年5月,通用聘请了特斯拉Autopilot项目前负责人斯特林·安德森。
奥罗拉创新公司(Aurora Innovation Inc.)于5月宣布,将重新安排人类接管无人驾驶卡车方向盘,这一决定距离其在德克萨斯州启动商业服务还不到三周。奥罗拉表示,应卡车制造商帕卡公司(Paccar Inc.)的要求,决定将"观察员"从驾驶室后部移至驾驶员座位。
洛杉矶街头的一辆Waymo自动驾驶出租车。摄影师:Mario Tama/Getty Images### 完全自动驾驶的替代方案有哪些?
高级驾驶辅助系统(ADAS)通过摄像头、雷达等传感器,帮助驾驶员完成泊车、车道保持和障碍物避让等功能。该系统能向驾驶员发出警报,并在某些情况下短暂接管车辆以避免碰撞。
汽车制造商正越来越多地在车辆中配备ADAS系统。最早的低级别自动化功能之一是四十多年前推出的防抱死制动系统,现已成为标准配置。更新型的系统则提供紧急制动、自动泊车等功能。
驾驶自动化等级
根据国际自动机工程师学会(SAE International)标准定义
来源:SAE International
这些系统有多智能?
行业将自动化系统分为0到5级。0级功能仅向驾驶员传递信息,比如当车辆偏离车道时会发出警告声。
特斯拉的Autopilot被归类为2级系统,因为它需要驾驶员持续输入指令并监督,类似于飞行员在飞机驾驶舱监控某些自动化系统的方式。
梅赛德斯-奔驰集团在德国和美国部分地区特定条件下,为部分车型提供3级自动化——无需手握方向盘或注视道路。
在美国和中国测试的无人驾驶出租车可归类为更先进的4级系统,但这些车辆的行驶范围仍受限制。尚未实现的最高级别是5级汽车,能在任何地方和所有条件下自主驾驶。
“它掉头技术比我强。"@autoxtech的无人驾驶出租车已在深圳投入运营。
谁采用了ADAS?
几乎所有主要汽车制造商都已采用,最先进的系统配备于高端车型。通用汽车自2017年起在凯迪拉克CT6上推出Super Cruise系统,允许驾驶员短暂放开方向盘。
梅赛德斯的旗舰电动轿车EQS配备了一项功能,可在驾驶员失去行为能力时自动停车并拨打紧急电话。美国客户只需支付2500美元的年费,即可获得这家德国汽车制造商的L3级自动驾驶系统Drive Pilot。但该系统目前仅获准在加利福尼亚州部分高速公路和内华达州部分地区使用。
沃尔沃汽车在其旗舰电动运动型多功能车EX90上,将名为激光雷达的激光传感器作为标准配置。这项曾用于阿波罗15号宇航员绘制月球表面的昂贵硬件,比摄像头更能准确探测车辆周围环境。
中国汽车制造商甚至为经济型车辆配备了驾驶辅助系统。比亚迪在2月宣布,将在10万元人民币(1.23万美元)起售的车型上标配"天神之眼"功能。比亚迪还计划整合来自中国AI初创公司深度求索的软件。
自动驾驶转型
驾驶辅助系统将激增,但仍需人类监督
来源:埃森哲
注:L0至L4代表从零到高的自动化等级。预计在该时间跨度内无法实现完全自动化。
部分自动化的优势有哪些?
主要有以下几点:
- 美国汽车安全监管机构认为自动紧急制动系统潜力巨大,决定从2029年起将其作为强制标配纳入新车。
- 保留人工干预并非坏事,当技术失效时,有真人待命介入是明智之举。
- 无人驾驶伦理是个复杂议题,毕竟机器人汽车在某些情境下需做出生死抉择。
- 全自动驾驶的大规模商业化难度更高且成本昂贵,需要投入数十亿美元。
高级驾驶辅助系统存在哪些问题?
涉及ADAS的致命事故总会引发高度关注,特斯拉卷入时尤甚。马斯克宣称自动驾驶能挽救生命,但其论证数据值得商榷。美国国家公路交通安全管理局自2016年起已对ADAS相关事故展开数十起调查,多数涉及特斯拉。在调查特斯拉自动驾驶车辆撞击事故现场消防车与警车事件后,由于认定公司未充分防止驾驶员误用,最终特斯拉向超200万辆汽车推送了软件修复——这是史上最大规模召回。数月后,NHTSA又启动调查评估特斯拉的补救措施是否充分。
另一个问题:当人类仍在主导大部分决策时,不良行为可能悄然滋生。美国公路安全保险协会在2022年的一项研究中发现,司机滥用自适应巡航控制功能超速行驶,可能削弱该功能的安全效益。汽车制造商自家的工程师在测试过程中也出现过打瞌睡的情况——毕竟在无聊的交通中照看机器人确实是项单调的任务。
未来趋势如何?
2015年,时任福特CEO马克·菲尔兹预言自动驾驶汽车将在五年内上路。一年后,马斯克宣称特斯拉将在2017年底前完成洛杉矶到纽约的全自动驾驶演示——这个目标同样未能实现。标普全球移动在2023年指出,真正的L5级全自动驾驶汽车在2035年前不会面世,之后可能还需等待更长时间。近期出现了一些乐观迹象,随着马斯克担任特朗普政府顾问,业界认为这是推动法规更新向行业倾斜的机遇。
参考资料
- 国际汽车工程师学会关于ADAS的标准与定义。
- 彭博社关于通用汽车如何承认其机器人出租车项目失败的报道。
- 关于电动汽车及其高昂成本的解析。
- 欧盟委员会对自动驾驶汽车的政策概述。
- 世界卫生组织关于道路交通伤害的报告。