自动驾驶
自动驾驶的环境悖论:越高效越危险
一项160年前的理论揭示,自动驾驶虽然更高效,却可能因使用增多而增加排放与事故。
2023年对于自动驾驶汽车行业而言极具挑战,但如今的氛围正在好转。行业领头羊Cruise在去年秋天的一场惨烈的旧金山车祸后,在新管理层的带领下重启,竞争对手Waymo也在扩大其服务范围,涵盖旧金山湾区及洛杉矶的更大区域,而Tesla则承诺推出全新的机器人出租车服务。
尽管美国人表示对自动驾驶仍心存顾虑,支持者坚称无需恐惧。他们预见道路上将充满自动驾驶汽车,不仅更安全,还更环保。在一个交通是温室气体排放最大来源的国家,居民死于车祸的几率比其他发达国家高数倍,这样的前景确实令人向往。
然而,这样的论点隐藏着一个逻辑缺陷。正如19世纪经典理论“杰文斯悖论”(Jevons Paradox)所解释的,即使自动驾驶汽车最终能够完美运作——这是一个巨大的假设——它们也可能会增加总排放量和车祸死亡人数,原因很简单:人们会更多地使用它们。
19世纪,煤炭是经济发展的必需品,从供暖到交通再到制造业,几乎无所不包。在英国,这个首先进入工业革命的国家,国家领导人曾讨论是否应该担忧煤炭储量的枯竭。有人认为无需担心,因为蒸汽机设计的改进会逐步减少火车、制衣等一切活动所需的煤炭量,生产率的提升将使英国的煤炭资源能够持续更长时间。
然而,经济学家威廉·斯坦利·杰文斯在他1865年的著作《煤炭问题》中解释了他为何不同意这种观点。杰文斯从当时的历史出发,展示了蒸汽机的效率提高反而促使人们更多地使用它们。“燃烧煤炭成为一种经济上可行的行为,需求因此爆炸性增长,”耶鲁大学环境与能源经济学教授肯尼斯·吉林汉姆(Kenneth Gillingham)说。“蒸汽机无处不在,人们开始用它们代替水力发电。最终,你使用的煤炭比最初多得多。”杰文斯认为,尽管蒸汽机的设计得到了改进,总体的煤炭使用量仍将继续上升。
今天,杰文斯悖论描述了一种情况:资源利用效率的提升(例如水、汽油或电力)导致对该资源的需求急剧上升,从而抵消了预期中的总使用量下降。电灯常被用作例子:人们对改进后的灯泡效率的反应是安装了更多的灯,从而照明所消耗的总能源并未减少。杰文斯悖论已成为环境经济学的基石,用来解释为什么效率提升有时会适得其反,导致与预期相反的结果。
这一理论也可以用于解释交通运输。考虑一下公路管理机构为缓解道路拥堵而采取的项目。官员们常用以下理由来为其正当化:汽油发动机在堵车时效率较低,污染物排放更多,因此,通过公路扩建或交通技术来缓解交通堵塞,可以减少排放。
杰文斯悖论揭示了这些说法中的盲点。如果新增的车道或新的交通技术确实缓解了拥堵,那么更多的人会因为使用汽车的“成本”——在这种情况下是指堵车时间的减少——下降而选择开车。即使每辆车由于更快的行驶速度而排放更少的污染物,但这些好处可能会被大量新增的出行所抵消。换句话说,这种情况会适得其反。(当考虑到汽车数量的增加最终会使交通流量再次变慢时,公路扩建的好处就更加值得怀疑了。这种现象被称为“诱发需求”。)
再考虑一下自动驾驶汽车的情况。为了赢得持怀疑态度的监管机构和公众的支持,自动驾驶支持者经常引用用技术替代易出错的人类司机所带来的安全益处。他们还建议,由于自动驾驶汽车将避免人类驾驶行为中的不稳定因素,可能会减少能源使用和排放。Mobileye是一家自称“引领自动驾驶演变”的技术公司,其2021年的一篇博文预测,“路上自动驾驶汽车的比例越高,整体交通流量就越平稳,从而减少能耗巨大的走走停停交通。”
然而,这些所谓的好处其实并不可靠。自动驾驶汽车的计算机可能会犯下人类不会犯的错误,即使它们完全由电力驱动,其软件、硬件和传感器的生产也需要消耗大量能源,产生相应的排放。即便如此,我们仍可以合理地期望,自动驾驶汽车的可靠性和效率将随着时间的推移而改善。为了讨论的方便,假设一辆平均的自动驾驶汽车最终会比人工驾驶的汽车更安全、更环保。那么,交通事故死亡人数和排放量是否会因此下降呢?
杰文斯悖论告诉我们,这种预期并不靠谱。
正如自动驾驶汽车公司广告所展示的那样,自动驾驶汽车的存在理由在于使驾驶变得更简单、更愉快,乘客可以在车上开会、唱歌,甚至打个盹。当一项活动变得不那么麻烦并且更有趣时,人们的反应是什么?他们会更多地去做。
类似于公路扩建,自动驾驶汽车的普及可能会导致人们进行更长的汽车旅行,或者选择开车而不是使用公共交通工具、骑自行车或待在家里。结果是道路上会出现更多的(现在是自动驾驶的)汽车。正如弗吉尼亚大学的历史学家彼得·诺顿(Peter Norton)在他2014年一篇具有前瞻性的文章中写道,自动驾驶技术可能会导致人们“花更多时间在车上,甚至将车用于更多的任务。”
诺顿在他的课堂上教授杰文斯悖论,他告诉我他写这篇文章的原因是“看到聪明的工程师们居然在论证自动驾驶汽车的效率将只带来节约——而不会带来任何反作用成本,这让我感到非常惊讶。他们如何能够一再否认这个基本事实,真是让我费解。”
支持这一观点的一篇近期的交通研究委员会论文指出,“当自动驾驶汽车可用时,额外出行的可能性会增加”,即使这些车辆是共享的而非私人拥有的。由于每英里的自动驾驶行驶会产生一些污染,并且有一些发生车祸死亡的风险,驾驶总量的增加将抵消单次、其他相同条件下的人工驾驶旅程带来的理论气候或安全改进。
考虑到与土地利用相关的二次效应,自动驾驶汽车的社会影响看起来更糟。正如20世纪汽车拥有量的上升推动了郊区化一样,自动驾驶汽车可能会导致人们迁往城市边缘面积更大、能效更低的住房,因为此时的车程——现在更为舒适——变得更长。
目前,关于自动驾驶汽车的集体影响还有更多问题没有答案,这些车辆目前仅在少数美国城市可用。随着自动驾驶公司投入数十亿美元推进其技术,我们无法预测其产品最终会变得多么安全和节能。但杰文斯悖论表明,这些问题并不是唯一值得考虑的问题。另一个同样重要的问题是:自动驾驶汽车将导致多少额外的驾驶——而这些额外的里程是否会淹没可能存在的好处?