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      自動駕駛系統在遇到事故時是應該起作用還是立刻退出?

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      [首發于智駕最前沿微信公眾號]組合輔助駕駛系統的出現,是為了能夠減輕駕駛員的負擔,可以在某些場景下幫助駕駛員駕駛。最近智駕最前沿在看到自動駕駛系統的討論時,有人提出一個問題,有些車的組合輔助駕駛在出現事故時,能立刻接管車輛,但有些車的組合輔助駕駛在遇到事故時,卻是立刻退出,這兩個哪個才是對的?

      圖片源自:網絡

      其實對于自動駕駛系統遇到突發事件時,到底應該“退出”(讓人接管)還是“起作用”(自動干預避險)無法完全去定義。僅從能力上看,在遇到突發事故時,及時起到作用是才是正確的解法,但能否起作用,并不取決于遇到突發事故時的機制,而是組合輔助駕駛的能力是否足夠。

      自動駕駛系統為什么有時不能“硬撐”

      自動駕駛系統并不是萬能,按照當前主流分類(如SAE J3016/ISO 22737等標準劃分),自動駕駛系統只有在其“設計運行域”(ODD,Operational Design Domain)內,滿足如規定的道路類型、天氣條件、車速范圍、傳感器功能、以及駕駛員狀態等條件時,才被認為有資格“接管”動態駕駛任務(DDT,Dynamic Driving Task)或者執行自動駕駛功能。

      一旦突發如天氣極端、傳感器被遮擋、道路結構復雜、駕駛員不在駕駛位或注意力不集中、系統功能部分失效等超出設計運行域的情況時,系統對當前環境的感知能力或決策能力將不夠可靠,繼續讓系統“硬撐”很容易導致判斷錯誤、控制失穩。

      圖片源自:網絡

      正因為這個原因,當系統判斷“已不滿足安全前提”時,就需要觸發“接管請求”(take-over request,ToR),提醒人類駕駛員重新接管。

      如果在遇到突發事故時,只是讓系統放棄而不做進一步處理,反而會更加危險。對于自動駕駛系統應設計更完整的規范要求,如果接管請求沒有得到回應,就必須執行一個“最小風險操作”(Minimal Risk Maneuver,MRM)。系統通過MRM,可以把車輛帶到一個既能盡量減少危險、又能穩定停靠/減速的安全狀態。

      也就是說,在系統失能/超限后,并不意味著車輛就應任其自流。如果設計足夠合理的冗余機制,其仍有可能實現“安全停靠+提醒+求援”這類后備方案。由此可見,系統能力、環境條件、駕駛員狀態這些綜合因素將決定自動駕駛系統是否適合繼續硬撐。

      為什么自動駕駛應該自動介入、盡力避險

      當自動駕駛系統處于其設計運行域之內,傳感器、定位、環境識別、控制執行都在可靠狀態時,它會比人類司機在某些突發場景下反應更快、更穩定,自動駕駛系統的優勢可以體現在如下幾個方面:

      1)能持續、不間斷地進行環境感知(通過攝像頭、雷達、激光雷達、慣性測量單元、地圖定位等傳感手段),對周圍障礙、車輛動態、行人、道路結構進行識別與預測。

      2)在計算資源允許時,能夠在極短時間內評估多個可能軌跡(即“如果我這樣轉向/剎車/避讓,會發生什么?”、“哪條路徑風險最小?”),選擇對乘客與其他道路參與者傷害最小的一條執行。

      3)執行動作時比人類更加平穩、精確、連續,避免因為人為反應慢、判斷失誤、操作不連貫導致的二次危害,比如急打方向盤、過度糾正、慌亂踩剎車等。

      4)在某些緊急情況下(例如前車突然急剎、有行人橫穿、車輛側滑、爆胎、夜間視線受限等),系統反應時間遠快于人類,也不容易因為恐慌、注意力分散造成錯誤操作。

      圖片源自:網絡

      因此,當條件允許時,自動駕駛系統應繼續由算法控制并主動介入避險,這會比讓駕駛員接管更加安全。這也正是自動駕駛設計的一個重要目的,即系統不應只是在“正常駕駛”中發揮作用,也應該具備在異常或緊急情況下主動接管、做出最優反應的能力。

      即便系統發生故障或者因環境復雜導致功能降級時,也應設計成失效可操作(fail-operational)或失效降級(fail-degraded),而不是簡單啟動失效安全(fail-safe,停下/失能)的策略。只有這樣,當部分系統失效時,剩余子系統才能執行足夠動作(比如執行緊急制動、保持車輛穩定、盡量避開障礙等)以確保安全,哪怕無法繼續執行自動駕駛功能,也應盡可能減少傷害。

      由于人類駕駛員未必隨時處于“高度警覺、準備接管駕駛”的狀態,分心、疲勞、干擾(手機、聊天、發呆……)都可能導致接管失敗。若每次出現突發狀況都依賴人接管,不僅對安全不利,也會嚴重影響自動駕駛系統的實用性和社會接納程度。

      因此,只要自動駕駛系統具備可靠能力,“繼續處置、主動避險”不應僅是可選項,更應該設置成默認策略。

      最后的話

      在我看來,一個負責任的自動駕駛系統,應當是“優先安全、尊重邊界、機制健全”的系統,既不能盲目自信,也不要過度保守。它應當在設計范圍內主動承擔駕駛任務,在能力不足時及時交還控制權,在無人接管時自動執行最小風險行動,并通過冗余、容錯、清晰的人機交互,最大程度減少事故與傷害。

      聲明:本文由太平洋號作者撰寫,觀點僅代表個人,不代表太平洋汽車。文中部分圖片來自于網絡,感謝原作者。
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