2.3 机器人道路车辆
自动驾驶汽车现在是一个商业命题,尽管多年前的研究版本就证明了这一概念。1995年,两辆实验车(一辆货车和一辆奔驰轿车,都装有电脑)在公路上进行了长途现场交通试验。一辆在美国沿海行驶了2850英里(1)(Pomerleau,1997),另一辆在德国,从慕尼黑驶往哥本哈根再返回,行驶了超过1000英里(Dickmanns,2007)。在这两款车中,转向系统都是由可以感知道路标记图案的摄像头进行视觉控制的,奔驰车还有由电脑控制的油门和刹车。安全驾驶员和实验人员一直坐在这两辆车里,但他们很少会由于安全的原因而接管车辆。各大主要汽车制造商现在都有各自版本的自动驾驶汽车,将很快在道路上变得越来越普及。
美国国防部高级研究计划局(DARPA)的挑战赛是推动机器人车辆发展的一大动力。2004年,无人驾驶汽车必须在沙漠轨道上行驶150英里。没有一个车队的赛车到达了终点,但2005年的第二次比赛有22个参赛车队完成。第三次挑战是在2007年,是在一个旧空军基地里的模拟城市道路上进行的。DARPA组织了其他机器人挑战赛。从2012年到2015年,一项耗资350万美元的挑战(http://archive.darpa.mil/roboticschallenge/overview.html)专注于恢复和救援机器人,这些机器人可以“在危险、退化、人为工程环境中完成复杂的任务”。不幸的是,这个目标过于宏大了,以致没有一个参赛者达到了在其他挑战中看到的水平。
戴姆勒卡车公司(Daimler Trucks)在2015年获得了在公共道路上运营全自动卡车的许可证,这在世界上是第一次[10]。这一发展可以看作是进化路线图上的一步,该路线图始于现在人们熟悉的巡航控制系统,这种系统可以在漫长的空旷道路上自动保持恒定速度。我们现在有了刹车灯,刹车越用力越亮,自动调整大灯,后门可以通过在后保险杠下摆动你的腿打开。我们现在可以和汽车说话,可以通过手势来控制温度、娱乐系统或天窗。(我想知道车辆对其他道路使用者的“手势”如何理解,反之亦然![11])还提供了车道偏离警告、基于雷达的防碰撞,以及夜间行人识别等系统。下一步就是将剩下的驾驶控制权交给机器人:转向和加速。
梅赛德斯(Mercedes)的母公司戴姆勒(Daimler)多年来在各种车型上的技术已经成熟。谷歌在2009年[12]进入了自动驾驶领域,现在一场争夺新的自动驾驶市场的竞赛正在汽车行业和科技行业之间展开。起初,谷歌的汽车重量轻,速度极慢,最高时速仅为25英里,以至于受到了警察的警告。但谷歌不会被甩在后面:2016年12月,他们将所有自动驾驶汽车的开发工作剥离给了一家名为Waymo的新公司。戴姆勒联合奥迪和宝马收购了诺基亚的软件地图公司。这对于与谷歌强大的地图和地理信息系统进行竞争是非常必要的。
除了通用汽车、福特、日产、雷诺、丰田、奥迪、宝马、现代、沃尔沃和标致这些大型知名汽车制造商特别活跃外,还有一些小公司和初创公司,如特斯拉汽车、nuTonomy和Mobileye(已被英特尔收购),它们看起来前途无量。电动汽车和混合动力车的日益成熟,以及其他高科技公司(如苹果公司)的介入,都将会加速这方面的发展。
区分自动驾驶车辆和完全无人驾驶车辆是很重要的。自动驾驶车辆有5个级别(0级表示不自动),从1级(非常小的辅助)到5级(完全自动驾驶)不等[13]。大多数正在开发的汽车都处于3或4级,这要求有驾驶员在场,保持注意力,并在需要时进行控制。无人驾驶的车辆(5级)则完全是另一回事,其中涉及的安全、法律和道德问题则更难解决。
假设所有的技术问题都已经解决了,想象一下,让你自己的车去超市取货。即使你的个人机器人汽车在道路和交通行为方面可能是安全的(尽管这已经非常困难了),但也可能会发生系统意料之外的事件。例如听取农民的口头指示以避免发生事故,被困在农田的泥里,处理交通堵塞,处理故意破坏行为,或者只是避开不守规则的司机。此类事件几乎肯定会发生,但设计师和制造商无法考虑到所有可能的场景。这就是所谓的长尾数据问题,其中大多数数据是围绕一组常见情况而聚合在一起的,但也存在一个“长尾”的罕见情况,如果真的发生了,就会很严重[14]。问题是,就个体而言,长尾事件极其罕见,但总体而言,它们太多了,所以就很有可能会发生一次。
在受限的应用领域,如大学校园、厂区或购物中心,这可能无关紧要,在这些地方,简单的程序,如紧急停车和远程通信等就足够了,但是在“野外”(向世界)释放无人机器人车辆肯定会引起问题。在这种情况下,人类驾驶员会运用他们所拥有的常识和背景知识。AI研究正在朝这方面努力,但现在的问题与驾驶无关,而是与一般智能有关。尽管制造商对正在进行的研究(http://www.daimler.com/innovation/en/)充满信心,而且他们的目标是将全自动驾驶汽车商业化,这样“汽车就会自己驶来”,但要解决这些技术上、道德上和法律上的问题并让每个人都满意之前,可能还需要相当长的时间。
(1)1英里≈1.6公里。——编辑注