Waymo首发最详自动驾驶报告,500年驾龄老司机如何炼成?

Waymo首发最详自动驾驶报告,500年驾龄老司机如何炼成?
麻省理工科技评论 2020-10-31

2020-10-31

Waymo又开了一个先例。
Waymo又开了一个先例。

作为自动驾驶领域的领跑者,Waymo 又开了一个先例。

美东时间 10 月 30 日,Waymo 首次公开披露了其在凤凰城运营自动驾驶汽车的里程和碰撞数据,有成绩也有不足。

报告传送门:https://waymo.com/safety

亚洲网报告称,自 2009 年以来,Waymo 自动驾驶车辆已在现实道路上行驶了超过 2000 万英里,最新报告分析的这部分,则是 2019 年 1 月~2020 年 9 月期间的测试数据,期间共发生了 18 起真实撞车事故。

亚洲网目前,很多在搞自动驾驶的公司可能都在努力创造一个“黑匣子”,对可衡量的指标都有严格限制,并且仅在最受控制的环境下向公众展示其技术领先性、跑了多少里程、拿了多少牌照,很少自曝短板。但这份报告开始直面问题,详细披露了自动驾驶汽车在现实生活中的情况。

自 2016 年 Waymo 从 Google 分离出来独立运营开始,常规操作都是通过新闻稿来传达其自动驾驶计划,但在新闻中很少揭示有关自动驾驶的实际细节,通常只披露少量阶段性数据。2020 年 10 月初,Waymo 已向更多公众开放了其完全无人驾驶的汽车出行服务,以前,只允许少数人参加。

此次进行详细报告,Waymo 表示其意图是建立公众对自动驾驶汽车技术的信任,但是这些研究也对其他竞争对手的技术细节披露提出挑战。

Waymo 安全负责人马修 · 施瓦尔(Matthew Schwall)在简报中表示:“这在透明度方面是一个重要里程碑。”对于任何自动驾驶汽车公司来说,首次在政府实体不要求的情况下发布其安全方法的详细概述,包括车辆碰撞数据都有很大压力。施瓦尔补充说:“我们此举的目标,是就如何评估这些技术的安全性展开新的行业对话,增强公众对自动驾驶的信心。”

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图|Waymo 自动驾驶车队

发生车祸该谁背锅?

Waymo 目前拥有 600 余辆自动驾驶汽车,改装车型基本都是克莱斯勒 Pacifica,其中有 300 多辆车在约 100 平方英里的服务区内运营,包括钱德勒、吉尔伯特、梅萨和坦佩等镇,截至 2020 年初,这些车每周可提供 1000~2000 次的乘车服务,其中约 5%~10% 为完全无人驾驶。

这次报告中的测试数据源包括白天黑夜场景,以及一些沙尘、大雨等恶劣天气。从 2019 年 1 月~12 月,Waymo 的车辆在配备经过培训的安全驾驶员情况下行驶了 610 万英里,2019 年 1 月~2020 年 9 月,其全无人驾驶车辆行驶了 65000 英里,援引美国联邦公路管理局 2017 年的一项调研数据做参考,Waymo 无人驾驶车辆相比普通持照人类司机而言,已是一个有着“500 年驾驶经验”的老司机。

Waymo 根据伤害可能性、碰撞物体、撞击速度和撞击几何结构分析,以确定某些事故的严重性,事件的统计等级分为预计无伤害(S0)到可能的严重伤害(S1、S2 和 S3)。Waymo 表示,它能通过估计每辆车的速度和方向的变化来确定这个等级。

报告显示,该公司的车辆出现了 47 次与其他道路使用者发生 “接触事件”,包括与其他车辆、行人和骑自行车的人等。其中 18 起事件发生在现实生活中,29 起发生在模拟中。报告认为,“几乎所有” 这些碰撞都是人类司机或行人的过错,但没有造成任何“严重或危及生命的伤害”。

亚洲网报告将碰撞方式分为 “单车事件” 和“多车辆事件”,其中单车事件包含:(1)涉及道路偏离、与道路环境 / 基础设施或其他固定对象接触的事件;(2)涉及机动车辆行驶的事件,碰到行人或骑自行车的人;(3)车辆被行人或骑自行车的人撞到的事件。前两种情况相加,能占到致命碰撞贡献率的 60%。

多车辆事件则包括:倒车碰撞、侧擦碰撞、正面碰撞或对方逆行、追尾碰撞、在十字路口或拐角处的碰撞等等。在论文中,Waymo 概述了其他驾驶员的 “违反道路规则” 是如何导致 “严重” 碰撞的:

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图|Waymo 对几次关键事故的分析

最常见的车祸是追尾碰撞。Waymo 表示,它参与了 14 起实际的和 2 起模拟的追尾事故,除了一次例外,其他车辆都是追尾的那辆。而 Waymo 追尾其他车辆的频率其实没有普通人类驾驶员高。但据报道,Waymo 的自动驾驶车辆偶尔还会受到其他司机的“骚扰”,包括试图将其逼离公路。

其次是拐角碰撞,这类事故占美国所有车辆碰撞事故的四分之一以上,也占所有车辆死亡人数的四分之一。在一次实际的、非模拟的碰撞事故中,一辆车以 36 英里 / 小时的速度闯过红灯,撞上了一辆以 38 英里 / 小时的速度通过十字路口的 Waymo 车辆。

幸运的是,目前 “最严重” 的碰撞多发生在模拟中。一次,Waymo 车辆以 41 英里 / 小时的速度行驶时,另一辆车突然从它前面穿过。在现实生活中,安全驾驶员会及时掌握控制权,急刹车以避免碰撞;但在模拟测试中,Waymo 的自动驾驶系统没有及时刹车以防止撞车。但 Waymo 认为,在与另一辆车相撞之前,它已经将车速降至 29 英里 / 小时。这起事故 “接近” 两类严重碰撞之间的界限,可能导致严重伤害。

Waymo 统计了经过培训的安全驾驶员控制车辆以避免碰撞的事件,然后工程师们会模拟如果驾驶员没有断开车辆自动驾驶系统的话会发生什么,从而产生一个反事实或 “假设” 出来的推断情景。他们利用这些事件来不断检验调整汽车的临场决策反应,然后利用这些数据改进其自动驾驶软件。Waymo 表示,最终,这些反事实模拟比 “合成” 的模拟事件“更真实”。

爱荷华大学国家高级驾驶模拟器实验室主任丹尼尔 · 麦基(Daniel McGehee)说,这些特殊模拟场景的使用,能让 Waymo 有别于其他自动驾驶运营商,它可以让 Waymo 更深入地研究各种可能导致车祸的问题,比如传感器的可靠性或车辆感知软件对特定图像的解释,这是非常新颖和独特的。”

Waymo 在报告中提到,相比较谨慎的自动驾驶车辆,人类在开车过程中的行为差异比较大,包括违反交通规则或超速驾驶。

概括成一句话就是,如果发生车祸,这个锅不能全部由自动驾驶车辆来背。

万事俱备只欠东风

为了展示自己的安全性,Waymo 在事故分析报告之外,还顺带有一份关于其无人驾驶车辆在安全方法和安全筹备方面的工作。

它主要包括三层工作:

* 硬件层面,包括车辆本身,传感器套件,转向和制动系统以及计算平台;

* 自动驾驶系统行为层,例如避免碰撞、在无人驾驶模式下完成行程以及遵守交通规则;

* 车队运营,风险管理和解决潜在安全问题的现场安全计划。

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图|Waymo 的三重保障示意图

硬件层是指自动驾驶车辆的四个主要子系统:基础车辆平台、运动控制执行器、附加的传感器套件和用于运行软件的计算平台。

Waymo 表示,在基础车辆和运动控制系统中,增加了自己的传感系统,包括大量的激光雷达、雷达、摄像机、惯性和音频单元,这些设备提供了对驾驶环境的广泛了解,传感系统的设计满足严格定义的性能和安全要求;

为了运行更高级的行为控制软件,Waymo 还开发了一个多重冗余的独家计算平台,它将极高的性能与经验的可靠性和容错性相结合,在主计算机发生故障的情况下,附加的计算机系统能够使车辆安全停下。

在行为层中,则从危害分析开始,把稳健性植入到系统设计中,然后,大量利用基于场景的验证,以确保自动驾驶行为符合我们的要求和期望。最后,我们将我们的系统进行大规模模拟部署(通过大规模的日志回放或在车辆运营商退出后使用反事实模拟的公共道路操作),这使我们能够根据经验测量总体性能指标。

在运营期中,为训练有素的车辆安全员制定疲劳管理计划,制定事故响应计划和准备,并与执法部门和应急响应人员协调如何安全处理无人驾驶车辆事故,Waymo 有一个应急反应小组,可以提供远程协助,在新的功能或软件在公共道路上使用或测试之前,Waymo 会进行风险管理计划确定、优先考虑并推动潜在安全问题的解决方案。

尽管 Waymo 表示自动驾驶一切都以“准备就绪”,但在 2018 年 3 月的亚利桑那州坦佩市,一辆 Uber 自动驾驶汽车撞死一名行人的事件至今让人们心有余悸,安全问题自那次事件之后也饱受争议。当时,Waymo 首席执行官约翰 · 克拉夫西克(John Krafcik)曾表示,Waymo 的车辆本可以避免这起致命的碰撞。

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图|Uber 自动驾驶撞死行人事故

今天,公路上绝大多数的汽车都是由人类控制的,其中也有不少素质糟糕的司机,这意味着 Waymo 车辆将会继续卷入更多的现实车祸。

Waymo 在论文的结论中说:“只要自动驾驶车辆与人类驾驶员共用道路,那其他驾驶员的不谨慎行为引发的挑战性事故仍会发生,尽管我们清楚地提醒了人们。”但无论如何,自动驾驶也有望在未来几十年内与人类驾驶员共享道路,即使在人们对这项技术最质疑的预测下也是如此。

目前还没有标准的方法来评估自动驾驶的安全性和事故处理。兰德公司(RAND)最近的一项研究得出结论:在缺乏框架的情况下,客户最有可能信任政府,尽管很多美国监管机构似乎也乐于让私营公司来提出什么是安全的。

亚洲网在这种政策真空地带中,Waymo 则希望通过公布这些数据,让政策制定者、研究人员甚至其他公司可以开始承担开发通用框架的任务。目前,加州已有相对严格的规定,要求公司获得不同类型测试的许可证,披露车辆碰撞情况,列出行驶里程数,以及人身安全驾驶员被迫控制其自动驾驶车辆的频率(也称为“脱离”),但仍需细化和完善。

并不是所有的公司都像 Waymo 一样谨慎行事。特斯拉 CEO 埃隆 · 马斯克(Elon Musk)在上周,就决定向一批选定的客户发布了名为 “全自动驾驶” 的测试版软件更新,马斯克宣称它能够“零干预驾驶”,但在发布后的几个小时内,特斯拉的客户就曝出了一些体验不太好的网络视频,驾驶员并不能完全放心脱手方向盘。

Waymo 的系统工程总监尼克 · 韦伯(Nick Webb)表示,多年前,Waymo 也曾考虑开发一种驾驶员辅助系统,但最终决定不开发这种系统,因为它常对驾驶员造成 “惊慌失措” 的负面影响。韦伯补充道:“我们认为 L4 级无人驾驶是改善道路安全的最佳机会。“因此,我们完全致力于此。”

2020 年 5 月,自动驾驶汽车教育合作伙伴(PAVE)机构的一份报告曾调研了 1200 名美国人,接近四分之三的美国人说自动驾驶技术“还没准备好迎接黄金时段”。大约 48%的人表示他们永远不会乘坐自动驾驶的出租车,20%的人认为自动驾驶汽车永远不会安全,34%的人认为自动驾驶的优势将超过劣势。

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图|北京亦庄道路上的自动驾驶车辆

中国自动驾驶同步在路上

自动驾驶距离大范围应用还有多远?相比较直接告诉你答案,我更建议你有空去试乘一下,它跟官方口径中的夸大宣传不太一样,但也不像很多乘后感中吐槽的那么体验欠缺。

10 月底,笔者曾到北京自动驾驶亦庄基地去体验自动驾驶汽车,试乘对象即是半个多月前宣布在“北京全面开放“的百度 Apollo 自动驾驶出租车,业界称这种车为:Robotaxi。除了百度,在国内例如小马智行、文远知行等独角兽公司也都早已同步在局部地区进行载人测试。

所谓的全面开放,一时半会儿当然不太可能,即便技术准备好了,牵一发而动全身的政策也不会如此激进。而相比较乘坐体验本身来讲,其实最让人印象深刻的是,自动驾驶车辆与人们生活的融合度和距离感正在以肉眼可见的速度消失,与技术演进同等重要的是,人们的观念正在发生改变,直到某一天,把无人车上路当成一个平常事物对待。

百度目前开放体验的自动驾驶有些类似与定点上下的 “摆渡” 接驳车,打开其官方推出的 Apollo GO 预约软件,在固定的接驳地点即可预约上车,虽说是点到点的接驳,但值得肯定的是,中间的数公里路况是每分每秒都在变化的真实路况,有行人、自行车(电瓶车)、公交、私家车、大客车、货车等。

自动驾驶技术到什么水平了?在正常天气下,个人 10 公里左右的多路段体验下来,可以说在 97% 的情况下,驾驶座上的安全员是不会干预车辆自动驾驶状态的,手可以完全不触碰方向盘,最高车速能保持在 55~60km/h 左右,驾驶相对平稳,起码比刚拿到驾照的驾驶员要稳一些。

不足之处也有不少,比如,它有时会停在比较碍事儿的地方耽误其他车辆通行,安全员会接管方向盘快速靠边;它会在十字路口车辆交汇时偶尔出现 “茫然” 举措,没有人类果断;它的车内有复杂的线路管道以及后备箱嗡嗡的计算设备声音。

还有一个有趣的发现是,自动驾驶车辆非常专注于驾驶任务本身,但很少有鸣笛等示警的操作,起码这对一些行人和车辆具有一定提醒作用。

“现在能往普通市区里开么?” “虽然技术差不多了,但是政策还不允许,我们得看政策。”“我最害怕那些不遵守交通规则的外卖小哥电瓶车和突然在前面别车的人了。”在几次紧急制动后,车上的安全员不禁吐槽。

Waymo 这次的新举措,或许能给到中国自动驾驶玩家更多新的参考启发,帮助走出试验区,走近更贴近的生活场景,增加研究进展的透明度,或许能让大众更快从观念上合理认知自动驾驶。


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