自动驾驶
自动驾驶汽车更善于走直线
自动驾驶汽车在直行时表现优异,但人类在转弯和黄昏时段仍表现更好。
近年来,自动驾驶汽车(AV)频频上新闻,但常因事故引起关注。Cruise、Waymo和Tesla等公司因各种事故正在接受美国联邦调查,其中一些事故导致了严重伤害或死亡。
发表于《自然》的一篇新论文将这些问题量化。作者分析了超过37,000起涉及自动驾驶和人类驾驶车辆的事故,以评估不同事故场景的风险。研究表明,自动驾驶汽车总体上较少发生事故,但在某些情况下明显不如人类。
“考虑到技术背景,这个结论可能并不令人惊讶,”论文作者之一Shengxuan Ding说,“然而,在特定条件下仍存在挑战,需要先进的算法和传感器,以及基础设施的升级,以有效支持自动驾驶技术。”
该论文由中佛罗里达大学的两位研究人员撰写,分析了2,100起涉及高级驾驶系统(SAE Level 4)和高级驾驶辅助系统(SAE Level 2)的事故,以及35,113起涉及人类驾驶车辆的事故。研究使用了加利福尼亚州的人类驾驶车辆事故公开数据和作者去年公开的AVOID自动驾驶车辆操作事故数据集。
虽然论文的数据广度显著,但其“匹配病例对照分析”使其与众不同。自动驾驶和人类驾驶车辆往往在不同条件下行驶,这会使事故数据产生偏差。该论文根据事故周围的变量对风险进行分类,如车辆是否在直行或转弯,以及道路和天气条件。
SAE Level 4自动驾驶车辆在中度伤害事故中约少36%,在致命事故中少90%。
SAE Level 4自动驾驶车辆(可在无人驾驶的情况下完全自动驾驶)在多个指标上表现尤为出色。与人类驾驶车辆相比,它们发生追尾事故的风险约减半,发生侧面碰撞的风险约为五分之一。Level 4自动驾驶车辆跑出道路的风险约为人类驾驶车辆的五十分之一。
这些数据对自动驾驶车辆来说似乎很好。然而,乔治梅森大学自治与机器人中心主任、前国家公路交通安全管理局安全顾问Missy Cummings对这些发现持怀疑态度。
“分析自动驾驶汽车事故时,基本规则是不应将自动驾驶汽车(SAE Level 4)与Tesla(SAE Level 2)的事故混为一谈,”Cummings说。她指出,这两类车辆的操作方式大不相同,以至于Level 4自动驾驶车辆在每个州都不合法,而Level 2则是合法的。
论文作者之一、中佛罗里达大学智能与安全交通实验室主任Mohamed Abdel-Aty说,虽然论文涉及了两个自动驾驶级别,但重点是Level 4自动驾驶。“这个研究的主要贡献模型仅比较了Level 4和人类驾驶车辆,”他说。
虽然许多发现总体上是积极的,但作者指出了Level 4自动驾驶车辆的两个显著负面结果。研究发现它们在黎明和黄昏发生事故的概率是人类驾驶的五倍多。在转弯时的表现也较差,发生事故的几率几乎是人类驾驶的两倍。
更多数据需求以“令人放心”
该研究发现,自动驾驶车辆在转弯和非正常光照条件下较高的事故率突显了自动驾驶车辆面临的两大挑战:智能和数据。
斯坦福大学汽车研究中心联合主任J. Christian Gerdes表示,穿越交通转弯是自动驾驶车辆人工智能最具挑战性的情况之一。“这个决定很大程度上取决于你周围其他道路使用者的行为,你会根据预测来做出选择。”
Cummings同意Gerdes的看法。“任何时候自动驾驶车辆的不确定性增加,事故风险就会增加。仅仅因为你在转弯,这就增加了不确定性,增加了风险。”
自动驾驶车辆在黎明和黄昏发生事故的显著高风险,指向了车辆传感器捕捉数据的问题。大多数自动驾驶车辆使用雷达和视觉传感器系统的组合,而后者在困难的光照条件下容易出错。
不过,传感器方面也有好消息。Level 4自动驾驶车辆在雨天和雾天表现显著更好,这表明雷达和激光雷达系统的存在使自动驾驶车辆在能见度降低的天气条件下具有优势。Gerdes还表示,自动驾驶车辆与人类不同,不会在需要更多警惕的天气条件下感到疲劳或分心。
虽然该论文发现自动驾驶车辆总体事故风险较低,但这并不意味着它们已经过关。Gerdes说,在特定场景下表现不佳是有意义的,应该理所当然地让乘客感到不安。
“很难说服人们[自动驾驶车辆]在直行时安全得多,但在其他情况下表现不佳。人们不会对此感到放心,”Gerdes说。
Level 4系统数据的相对缺乏是另一个障碍。Level 4自动驾驶车辆在所有道路车辆中只占很小比例,并且仅在特定区域运行。自动驾驶车辆还配备了大量传感器,由AI系统驱动,可能会因各种原因做出决策,这些原因在事故数据中仍然不透明。
虽然该论文在统计分析中考虑了事故总数的低数量,但作者承认需要更多数据来确定事故的确切原因,并希望他们的发现能鼓励他人提供帮助。“我相信这项研究的一个好处是引起当局对需要更好数据的关注,”Ding说。
对此,Cummings表示同意。“我们没有足够的信息来做出广泛的声明,”她说。
本文译自 IEEE Spectrum,由 BALI 编辑发布。