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[无人及自动驾驶] 大浪淘沙,自动驾驶“比人类驾驶员更安全”

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鬼屌七 发表于 2019-7-4 11:25:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
由 Aptiv,奥迪,百度,宝马,大陆,戴姆勒,菲亚特克莱斯勒汽车,英飞凌,英特尔和大众等 11 家公司组成的联盟发布了一份白皮书《自动驾驶安全第一》(“Safety First For Automated Driving”),描述了「安全」自动驾驶汽车的开发、测试和验证的框架。这11家公司声称它是迄今为止业界最广泛的代表,并且表示他们的 这份146 页报告可以证明自动驾驶车辆「比人类驾驶员更安全」。

这些公司在一份联合发布的新闻稿中写道:“《自动驾驶安全第一》这份白皮书涵盖了来自汽车制造商、供应商以及技术这三大行业的专业知识,能够有助于直接开发安全的自动驾驶汽车。随着这份报告的出版,参与编纂的作者以及各成员公司的专家将于接下来的几个月在国际性的工业和技术大会展示我们的成果。”

值得注意的是,Alphabet旗下的Waymo并未参与其中。该公司最近推出了一项商业无人驾驶出租车服务,目前该车队旗下的600多辆Robo-taxi为逾1000名乘客提供了服务。通用汽车的自动驾驶部门Cruise也不在该名单中,Cruise的自动驾驶汽车去年在加州路测里程达到45万英里。Zoox、特斯拉、亚马逊投资的Aurora、中国的小马智行、英伟达、Yandex的无人驾驶汽车部门等在自动驾驶领域极具实力的企业无一在列。

该联盟的一位发言人表示:我们制定这份白皮书秉承着“平等开放,自愿参与”的原则,对任何想要参与的一方都是一视同仁。鉴于这份白皮书的性质及其背后的愿景,我们欢迎越来越多的企业参与进来,我们会它视为一份“活文件”。

由于缺乏共识,全球自动驾驶汽车市场的竞争力明显减弱。HTF市场情报公司估计,到2023年,全球自动驾驶汽车市场的收入将达到1731.5亿美元。据市场营销公司ABI称,2025年将有多达800万辆无人驾驶汽车上路,Research and Markets公司预计,到2030年,美国将有约2000万辆无人驾驶汽车投入使用。

福特、Lyft、优步、沃尔沃和Waymo也成立了自己的联盟——“安全街道自动驾驶联盟”(Self-Driving coalition for safety Streets)。该联盟成立于2016年4月,目标是“与立法者、监管机构和公众合作,实现自动驾驶汽车的安全和社会效益”。但昨日英伟达宣布被授权领导欧洲汽车供应商协会(CLEPA)旗下负责高度联网自动驾驶汽车的工作小组,英伟达的工作是检查自动驾驶车辆审核评估、跟踪测试、实际测试和模拟,这被视为一个先发制人的信号。

自动驾驶标准

对于《自动驾驶安全第一》这份白皮书乍一看似乎并没有什么不妥。摘要指出,它是对自动驾驶L3级和L4级的一个总结,从浅层来看是发展一个可能成为行业标准的“通用基准”。(美国汽车工程师协会将L3定义为由无人驾驶系统完成所有的驾驶操作,根据系统要求,人类提供适当的应答,L4则为由无人驾驶系统完成所有的驾驶操作,根绝系统要求,人类不一定提供所有的应答,并限定道路和环境条件)

为此,《自动驾驶安全第一》倡导12条自动驾驶指导原则:

安全运行

操作设计领域

车辆操作员发起的移交

安全

用户责任

车辆发起的移交

车辆操作员和自动驾驶系统(ADS)之间的相互依赖性

安全评估

数据记录

被动安全

交通行为

安全层

该联盟建议,如果与安全相关的功能或系统组件因任何原因变得不安全,ADS能够补偿并将车辆转移到安全状态,同时确保司机有足够的时间接手。它还规定了接手和脱离接手机制,这些机制要求明确的驾驶员交互、防范安全威胁,并识别驾驶员的状态,以便让他们了解自己的职责和驾驶模式转换。

白皮书的合著者接下来描述了一些策略,旨在在司机不遵守接管请求的情况下将风险降到最低,以及旨在确保满足某些安全目标的核实和验证测试。他们建议,自动驾驶汽车以一种符合隐私的方式记录与状态相关的数据,而且它们的行为方式可以预见,既尊重道路规则,又便于附近司机理解。

关于ADS中的网络安全,三分之二的美国人在Morning Consult进行的一项调查中表达了这样的担忧,《自动驾驶安全第一》白皮书推荐了“Secure Development Lifecycle”,这是一个“适应”安全性的过程,适合产品开发生命周期,并考虑像风险处理策略、系统状态和风险处理表现等问题。该联盟还建议ADS通过传感器、地图数据和传感器融合算法实现本地化,以防止在受限制区域内进行自动驾驶。

《自动驾驶安全第一》表示支持采用“Safety of the Intended Functionality (SOTIF)”,这是一种旨在避免可能发生的不合理风险的范例,即使车辆的所有组件都运行正常,例如当人工智能系统错误识别交通标志或道路信号时。国际标准化组织(International Organization for standards)目前正在开发这种方法,该联盟认为,它将把已知的潜在行为和未知的潜在行为降低到“可接受的……风险水平”。

该联盟认为,降低风险的另一种方法是,确保车辆的感知传感器——包括摄像头、激光雷达、雷达、超声波和麦克风——捕捉有关周围环境的“所有相关外部信息”,包括行人、障碍物、交通标志和声音信号。该联盟还建议,通过验证模拟——Waymo、优步和Cruise等公司每天使用的数字环境,来模拟数万种驾驶场景——方法是根据真实世界的经验,测试一些转弯、拐角场景。

总的来说,这些策略服务于《自动驾驶安全第一》白皮书所定义的“设计安全”,这是一种分析工程方法,从“基于场景”的自动化驾驶技术开始,到分析系统在现实世界中的性能结束。该白皮书的合著者写到:“为了实现故障安全与可用性之间的平衡,从上到下对设计进行了分析和构建。第一个分析是在不考虑一般逻辑架构的情况下进行的……最终,这演变成了一个安全概念,定义了支持……安全目标的安全机制。”

根据该白皮书的说法,L3和L4的车辆无论设计得多么谨慎,都面临着巨大的挑战,其中最主要的是在没有人类驾驶员接手的情况下,“从统计数据上”显示出安全性和“积极的风险平衡”。该联盟指出,他们还必须通过涉及司机互动的测试--即驾驶员被迫控制的情况--并证明他们能够应对交通中“当前未知的情景”。 此外,该白皮书表示,自动化系统中的每个组件都需要进行全面验证,依赖于机器学习的核心部件必须使用“新的验证方法”进行测试,以确保整个系统的安全性。

合著者写道:“长时间使用自动驾驶系统的长期影响也可能使驾驶员的情境感知变得迟钝,这些系统需要更全面地考虑自动驾驶系统自身安全行使驾驶功能的能力。这大大增加了可能发生的情况的数量,并意味着需要在总体安全论证中包括统计方面的考虑。”

该联盟提醒说,这份白皮书不是“一稿定音”的,而是“第一个版本”,并表示下一个版本将作为国际标准化的提案提出。只有时间才能证明这是否足以说服持怀疑态度的公众。

去年夏天,布鲁金斯学会(Brookings Institution)、智库HNTB和公路与汽车安全倡导者(AHAS)进行了三项独立研究,发现大多数人并不相信无人驾驶汽车的安全性。超过60%的人表示他们“不倾向于”乘坐自动驾驶汽车,近70%的人对与他们共享道路表示“担忧”,59%的人预计自动驾驶汽车没有人类驾驶的汽车安全。

这些担忧并非没有理由。2018年3月,在亚利桑那州坦佩市,一辆沃尔沃XC90无人驾驶汽车撞上一名行人,并导致其死亡。为此,优步暂停了在亚利桑那州的自动驾驶测试。另外,特斯拉的自动驾驶仪驾驶员辅助系统被指造成了多起挡泥板事故,其中包括一辆特斯拉Model S与停在卡尔弗市的一辆消防车相撞。(2018年10月初,特斯拉暂时停止在选定的新车型上提供“全自动驾驶功能”。)兰德公司估计,自动驾驶汽车必须行驶110亿英里才能获得可靠的安全数据——这远远超过去年几十家公司在加州测试自动驾驶汽车录得大约200万英里的路测里程。

该白皮书承认:“仍然会有一些残留风险”,并补充说,不可能以“100%”的信心保证绝对安全。该报告的结论是:“为了不断地学习和改进这些系统,必须进行实地监测。”

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