編者按:本文來自微信公眾號「將門創投」(ID:thejiangmen),來源:Science,編譯:Kathy,36氪經授權發布。
汽車製造商和高科技公司花費了數十億美元來發展自動駕駛汽車和貨車,並宣稱自動駕駛會幫助創造一個更安全、有序和流動性更強的社會。政客們也對這項新技術表現出了強烈的熱情。
「這也許是自第一輛汽車從組裝線上完成後,對汽車工業衝擊最大的一件事情」,參議員Grace Prters(密西根民主黨)在參加近期於華盛頓舉行的計算機大會上,對觀眾席上歡呼雀躍的研究人員和行政執行官們這樣說道。「無人駕駛不僅可以讓我們的生活方式發生重大變化,而且每年還可以挽救成千上萬人的性命」。
上述這種預測,其實只是建立在小範圍的研究基礎上。雖然開發者在傳感器和算法上積累了大量數據,可以使自動駕駛技術變為現實,但該技術對社會、經濟和壞境的影響卻知之甚少。按照大多數運輸專家的說法,真正實現自動駕駛還要20多年。
因為很難對還沒實現的事物進行評判,現在也出現了對這一技術截然相反的猜測和看法。「目前的爭論,就像是烏託邦論和非烏託邦論一樣」,加州大學伯克利分校交通運輸持續性研究中心的聯席主任 Susan Shaheen說道。
在理想的烏託邦式的觀點中,敲敲屏幕就可以讓便宜的自動駕駛公車搭載乘客。無處不在的無人駕駛車輛擴充了人們的交通選擇。一旦無人駕駛車輛變得普及,交通意外會變成過去式,開明的政府的調控政策可以減少交通堵塞和停車難題,以及放緩城市擴張的速度。電力驅動的自動駕駛公交車大幅減少了石油能源的消耗,減輕了環境汙染問題。通勤變得輕鬆和高效,因為司機可以在前往目的地的途中工作,讀書或者是織毛衣了。
在反烏託邦的論點中,自動駕駛汽車增加了這個世界的麻煩。從駕駛中解放出來後,人們會更多的依賴汽車,從而造成更多的擁擠,能源消耗和汙染。更高效的通勤會促使人們住在距離工作地點更遠的地方,加劇了城市的擴張。
同時,意外的軟體故障會引起重複叫車,觸發大範圍的交通癱瘓。有錢的消費者會購買自己的自動駕駛車,迴避公共通勤車上的惹人煩的同事和髒兮兮汽車後座。新的不平等階層分類方式出現,人們被區分為自動駕駛車擁有者和非擁有者。
一些科學家正在嘗試著驗證這些或者悲慘或者美妙的預想。現在對於這些些疑問給出答案還為時尚早。
例如無人駕駛車對環境的影響,不僅取決於在路上跑的車的種類,也取決於人們使用它們的方式。例如,國家能量實驗室近期的研究計算了交通運輸的總能量消耗,自動駕駛汽車可以降低多達91%,或者在另一極端條件下增加200%的能量消耗。
儘管如此,還是有一小部分設計精巧的實驗讓科學家們可以深入解析自動駕駛汽車是如何改變我們的生活、工作和娛樂的。
首先,先來聊一下基本的專業術語。顧名思義,自動駕駛汽車是可以自主行駛的汽車。但是汽車工程師認為這個概念很模糊,而且會把公眾搞糊塗。
對於工程師來說,自動駕駛汽車指的是在任何時間任何路況且沒有人類幹預的情況下,無人駕駛汽車都可以把你帶去任何你想去的地方。你告訴它你的目的地,它就啟程了,去紐約或者戈壁灘。
這種強大的性能處於自動化六個等級的最高級別,該等級標準由汽車工程師協會制定,並被位於華盛頓的美國高速公路安全管理局(NHTSA)採納,被政府部門當作模版使用。從技術上來說,任何低於第五等級的都不是無人駕駛汽車。(零等級的是父輩們開的車,現在路上跑的大多數車符合第一等級。)
目前,沒有人能夠開發或是接近開發出第五等級的汽車。優步在匹茲堡道路上測試的車輛,以及谷歌的實驗車隊,都是在及其嚴格的監控情況下行駛的。從無人駕駛技術研發企業發布的鋪天蓋地的報導中,很多東西你是無法知曉的。
「任何水平的自動駕駛都被媒體稱為無人駕駛」,位於里奇蒙的先進交通運輸技術加州合營公司的汽車工程師Steve Shladover 說,「公司都很擅長粉飾他們關於自動化技術的宣傳,專門展現最光鮮的一面。他們有很好的理由為他們的技術描繪一幅美好的畫面。」 Shladover說,「沒人願意表現出在科技競賽中被甩在了後面,因為這樣會影響銷售量,影響他們招募頂級人才,甚至是股票的價格。」
這樣的結果導致公眾很容易過高估計了現有科技的實力。2016年5月份,在一起特拉斯S和半拖卡車發生車禍造成人員死亡的事故中,司機在使用特拉斯宣稱的汽車「自動駕駛儀」功能——本質上這是一種先進的巡航控制系統,它可以調節車速,使速度和其他車輛同步化,並保持車輛行駛在自己的車道裡。
這個功能符合自動駕駛車輛的第二等級,意味著仍然需要司機來主導。但是,汽車沒有發現半拖車,司機也沒有時間及時做出反應。Shladover認為無人駕駛汽車公司應該對車輛的操作設計做出更清晰的解釋。換言之,要強調在哪種特定的環境下,汽車可以在無司機協助下自主駕駛。「但多數情況下他們不會做出說明,或者說他們自己都不了解自己的汽車。」他說。
自動駕駛的六個等級試圖告訴公眾研究進展到了哪個程度以及技術的發展方向。這種等級分類體系意味著公司將會為達到更高等級持續的投入更多精力:先生產出第三等級的汽車,然後幾年後造出第四等級,最終達到第五等級。
但是進程不會循序漸進的推進。例如等級三,意味著汽車可以在特定條件下自己駕駛,當潛在問題出現時,要留有足夠的時間提醒駕駛員,即15秒內要讓人類駕駛員可以重新控制車輛。但是很多工程師認為如此順暢的操控權轉移基本不可能,因為現實情況太過複雜,而且一旦人們放飛自己的思緒,就很難再立刻集中回來。所以很多公司的計劃是跳過等級三直接進入等級四,汽車在沒有任何人類幹預的情況下自動駕駛。
即使是等級四的車輛,也是在某種特定條件下自動駕駛,即在白天天氣狀況好的時候,或者駛入交通管控的道路。這種水平的技術已經實現而且「稀疏平常」,位於加州帕羅奧圖的豐田研究院CEO Gill Pratt說。
Pratt之前負責一個關於機器人和智能系統的科研及政府項目,他說,真正的挑戰,是開發一種可以在惡劣的環境中自動駕駛的汽車,例如雨天或者擁堵的道路上。這就是等級五,Shladover說在2075年我們實現這個目標他也不會覺得驚訝。
多安全才能叫足夠安全?決策者們認為把人的因素移除開,將會比現在有更高的安全係數。這是個很引人注目的想法。從世界範圍來看,每年有125萬人死於交通事故,還有更多的人遭受了嚴重的事故傷害。
許多專家相信,一旦自動駕駛汽車的技術成熟,就可以極大的降低死亡率,而且自動駕駛汽車會成為跑在高速路上的主要車輛。隨著製造商積累經驗,這個技術的實現也要有些年頭。同時,決策者們也要決定自動駕駛車輛要達到何種安全級別才被允許上路。
政府現在考慮立法允許發展自動駕駛車輛,只要它們和現在的車輛一樣安全。即便那是一個高的目標,但Shladover計算過,現在汽車每行駛330萬個小時發生一次致命的車禍,自動駕駛系統要格外可靠才能打破這個記錄。
更進一步,傳統的思維認為,相對於人犯下的錯誤,人們會更難接受因為軟體或硬體故障造成的車禍。「社會對人在馬路上犯下的錯誤有很大容忍性,」Pratt今年早些時候向國會聽證會闡述了這一想法,「畢竟我們都是普通人,人就會有放錯的可能。」
Prattren相信,即使把每年美國的車禍死亡數目砍掉一半,拯救18000條性命,也不足以使自動駕駛車輛贏得公眾的信任。決策者們反而應該來「決定什麼是足夠安全的標準」。一些分析認為,儘早開始漸進式的發展自動駕駛技術(雖然它們不那麼完美),有助於讓自動駕駛汽車獲得公眾的支持和提升發展速度。「等待自動駕駛變得完美無暇,只能印證『完美是優秀的敵人』這句俗語。」加州舊金山RAND公司的資深信息科學家 Nidhi Kalra說。
她和RAND的David Groves最近合作了一項研究,他們強烈建議政府,只要自動駕駛車輛可以把現有的車禍死亡率減少10%,就該允許它們在美國的馬路上行駛。
作者斷言,如果自動駕駛算法不只是從電腦模擬或者無窮盡的測試軌道行駛中學習,而是可以從真實世界的駕駛中進行學習的話,其安全性可以進一步提升。他們下定論認為,如果2020年逐步引入自動駕駛,那麼到2070年可以拯救更多生命,這個數目比政府一味等待直到2040年才允許發展「幾乎完美」的自動駕駛能拯救的人數多出一倍。
Shladover認為這些爭論是合理的,他認為早些發展自動駕駛,可以幫助工業界轉變那些自動駕駛必須永遠不能帶來傷害的傳統思維。「這些機器也是會殺人的」,他斷言說,「它們永遠不會完美。還要花費幾十年的時間才能讓它們比現在安全10倍。」
自動駕駛會帶來更繁忙的交通?無人駕駛是會帶來烏託邦式的世界還是相反的世界,很大程度上取決於它們對現有駕駛方式的影響。為得到答案,加州大學伯克利分校的交通工程師Joan Walker設計了一個聰明的實驗。擁有了自動駕駛汽車後,就好像擁有了私人司機,她說。在她的實驗中,舊金山灣區13個車主可以享有私人司機代駕服務,代駕服務總共時長為60小時,超過了一周的時間,研究者在此期間追蹤他們的駕車習慣。
「這個實驗把人們置於一個未來可能會出現的情境中,」Walker說,她和另外來自其他三個大學的研究人員共同合作這個項目。「你可以給汽車下達指令,然後就不用去操心怎麼開車和怎麼停車的問題。」
實驗對象從三類人中抽取,即千禧一代,整個家庭和退休人員。他們需要支付油費和汽車保養維修費,但是不需要支付駕駛費。這個研究將比較他們使用代駕服務和自己駕車之間的行為差異。
結果顯示,擁有自動駕駛汽車的世界將會有更繁忙的交通。總體來看,和通常相比,13個受試者多行駛了76%英裡,他們會開去更遠的地方,晚上會更多的開車出門。退休群體晚上開車出門的次數是以前的三倍多,而且長距離的行程幾乎是以前的兩倍。四分之三的被認為不愛開車的千禧一代行駛了更多英裡。另外,五分之一的行程是沒有乘客的。尤其有孩子的受試者喜歡自己坐在辦公室裡,然後指派司機去接朋友和家人。
Walker當然也承認這個研究的局限性,包括樣本量很小。(她已經獲得了經費支持,將於明年夏天在更大的樣本範圍內重複這個實驗。)即使這樣,她認為這個實驗和接下來對所有受試者的採訪,會讓我們對於人們怎麼使用自動駕駛車輛這一問題有了新的理解。
例如,傳統觀念認為老人接納新科技會比較慢,Walker說,「退休人員對於自動駕駛汽車是非常感興趣的,因為他們變得行動遲緩,而他們卻喜歡事情可以得到立刻解決。」
Pratt對這個觀點不覺的意外,他希望自動駕駛汽車可以終結這個讓人難受的代際衝突。「當你變老了,你的車鑰匙會被收走,」他說,「我姐和我就必須收走我爸的車鑰匙,這個事情做起來很難受。」
你的車會變成你的辦公室嗎?自動駕駛車最大的賣點之一是,司機可以更有效的利用行車時間進行工作或者娛樂。但是暈車的人可能就無法實現這個理想了。密西根大學的心理學家Michael Sivak是一個工業界資助的運輸研究聯盟的創始人,他的團隊想要檢測開車的時間是不是可以用來做更多的事情,關於自動駕駛的這個好處是不是真的存在。很快,他們意識到,從司機變成乘客後,由於視覺和前庭輸入的的信息不匹配,人們很容易感到暈車。
Sivak和他的同事Brandon Schoettle調查了5個城市3200個成年人會在自動駕駛車上做什麼事,毫不意外的,超過三分之一的人會讀書,使用智慧型手機,或者用筆記本電腦工作,這些活動都有可能讓人感到暈車。用這些答案當做基準,他們計算出多達12%的無人駕駛車使用者會經歷中度或者嚴重的暈車問題。「基本上,這是個潛在問題,汽車製造商需要解決它。」Sivak說。
相關研究:http://www.umich.edu/~umtriswt/PDF/SWT-2016-11.pdf
麻薩諸塞州劍橋科技研究所AgeLab的負責人Joseph Coughlin預測,公司有強大的動力去做這件事。「自動駕駛最有價值的部分是捕獲注意力,」他說,「如果我是亞馬遜而且我獲得了你一個小時的全神貫注,我會找到減輕暈車的方法,並且會掃除所有其他的障礙讓你享受旅程,以便向你推銷產品。」
你會購買自己的自動駕駛汽車嗎?從福特的Model T車型開始,大多數人擁有自己的汽車。許多人把他們的車當成是自己的一部分。但是專家們預測這種關係將會結束,因為汽車擁有率在年輕人和城市居民中的比例正在下降,而且一小部分年輕人甚至不願費神去拿駕照。
專家們猜測,在一個到處都是自動駕駛汽車的世界,大家也許會滿足於依賴別人,如公司、政府或一些公共私營合作制,在他們需要的時候為他們提供合適的車輛,而不是擁有好多輛車排在他們的家的車道上等候調遣。
Coughlin說,「我們也許永遠不會擁有自己的自動駕駛汽車」。但是這不意味著所有人都會獲得相同水平的服務。有錢人可以選擇註冊一個鉑金套裝服務,每天早上有豪車派過來。相反,那些需要數著鋼鏰花的人,可以訂購月租服務,和別人一起共享一輛小車,在街角等著汽車來接走自己。
自動駕駛接駁車今年秋天已經開始在Mcity運行測試。Mcity是由密西根大學主導、密西根州交通部支持的自動駕駛虛擬之城。它位於安娜堡市(Ann Arbor),佔地32英畝(相當於12.9萬平方米),斥資1000萬美元,是世界上第一座專為測試自動駕駛汽車、V2V/V2I車聯網技術而打造的,經過環境變量控制設計的模擬小鎮。
汽車的使用和擁有方式,也會受到聯邦,州和當地政府政策的影響。比如去年,波士頓把2030年交通的三條最高目標定為安全,易達,可靠。「雖然該計劃沒有強調人們應該選擇哪種交通方式,但我們希望可以實現從個人擁有汽車到使用公共運輸的轉變,包括增加無人駕駛汽車。」為波士頓市長Mayor Martin工作的高級創新官Kris Carter說,「市政府希望通過政府補貼,納稅優惠和預算分配來鼓勵這種轉變。」
農村也許會是不同的情況。比如,政府的補貼需要用在人煙稀少的地方,讓當地居民可以享受到和他們的城市鄰居一樣的自動駕駛服務。提倡使用公共運輸,自行車和拼車的建議,也可能會要求無人駕駛公交車的增多,上述出行方式不是把無人駕駛公交車當做競爭對手,這樣才得以實現交通運輸的可持續性發展。
公司如何從自動駕駛技術中獲益?科技工作者將無人駕駛視為「mobility as a service 出行即服務」的下一個步驟。計程車和優步、Lyft提供的共享乘車,都是這種服務。自動駕駛對投資人的吸引力,是它可以省去這類服務中花費最大的人力費用。
「當然,安全和方便搭乘是非常重要的,」Pratt說。「但是,這麼多投資湧入自動駕駛,是因為它可以節約僱傭司機的費用,從而賺到更多的錢。」
上個月,通用汽車公司官方宣布,公司希望到2019年在大城市開始發展自動駕駛計程車,如果可以按這個時間表完成計劃,它會領先其他競爭對手。但是,通用公司在對這個策略進行解釋的時候,才是真正亮出了他們的底牌。
通用汽車現在每輛汽車的平均售價是3萬美金,利潤率為7.5%。自動駕駛公交車作為通用的一個業務,每周運營7天每天24小時,每輛可以獲得幾十萬美元的收益,利潤率升高至30%,通用公司總裁Dan Ammann在舊金山的會議上告訴投資者們。
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目前來說,拼車公司的司機在支付了維護費和運營費後,可以保留三分之二的收入。不再僱傭司機後,車輛的所有者,即通用公司,可以獲取全部利潤。通用公司官方說,消費者也可以獲益,預計現在平均每公裡1.5美元的乘車費用將會減少一半以上。
當自動駕駛工業界在競賽解決技術挑戰時,公司官方正在警惕地關注著政府。他們擔心綁定特定科技的管理政策會很快變得落後不合時宜,進而阻礙進一步的創新。他們也擔心州或地方法律的補充文件和管理規章可能阻礙無人駕駛汽車在一些市場的運營,限制其經濟規模。
「我們在加利福尼亞,密西根和馬塞諸塞州都設有實驗室,但是我們在密西根州進行了初步的實驗,因為當地的條款是最容易應對的。」Pratt說。「如果我們想從劍橋開去沃特敦(馬塞諸塞州),我們要在兩個城市申請許可,也許還需要護送車隊。」
聯邦法律制定者想讓無人駕駛的推行變的容易。兩黨支持的配套法案,一個已經在眾議院通過(H.R.3388),另一個已提交參議院(S.1885),這兩個法案將會給予公司相對自由的權利,他們可以在美國的公路上測試和發展成千上萬輛實驗汽車。就像來自密西根的參議員Peters在華盛頓電腦會議上發問的:「為什麼我們不傾盡全力使自動駕駛的時代到來呢?」
冗繁的官僚機構也是美國自動駕駛汽車工業界要面對的。美國聯邦政府和NHTSA(National Highway Traffic Safety Administration美國高速公路安全管理局)對汽車安全負有責任,但是州和當地司法機構負責給汽車發牌照和制定道路規則。加速無人駕駛汽車發展的努力會和解決更廣泛的社會目標的願景發生衝突。
這些政策給予了研究者們很大的自主權。但是還有更多的問題要去探索。例如,Sivak的團隊調查了公眾害怕恐怖分子也許會把無人駕駛汽車變成武器的情緒,以及該如何澄清更高的燃料效率與人們使用自動駕駛的方式有關。「作為研究者,在向政府做任何建議之前,我們首先想要了解自動駕駛產生的影響,以及它們將在不同群體中造成的不同影響。」Shaheen說。
那麼自動駕駛將會使我們人類沉淪還是救贖?Shaheen說「從個人角度來說,我不認為未來是非黑即白的,」她說,「未來有太多的變數、太多的可能了。」
更多信息:
美國高速公路管理:https://www.nhtsa.gov/
密西根的交通研究院:http://www.umtri.umich.edu/
通用收購的自動駕駛批量化cruise:https://www.getcruise.com/mission