谁能为自动驾驶汽车安全性保驾护航?
2021-04-25 16:34:37      来源:科技日报

近日,上海车展被一位身穿“刹车失灵”字样T恤的维权女车主抢了风头。她站在特斯拉的站台上高呼““特斯拉刹车失灵。”就在今年,不到5个月的时间里,特斯拉就已经因为发生过多次事故而屡屡成为新闻主角。

不只是特斯拉,很多自动驾驶汽车的测评视频也时常被推上热搜,撞纸箱、撞假人、撞交通隔离墩……测试频频“翻车”的视频让大家看得心有余悸。自动驾驶汽车的安全性问题也被推上了风口浪尖。与此同时,我国自动驾驶汽车产业发展势头迅猛。中国智能网联汽车创新中心曾预测,2020年-2025年,可以实现部分自动化或有条件自动化的智能网联汽车销量,将占当年汽车总销量的比例超过50%。

安全性是自动驾驶汽车产业发展的基石,很多专家和业内人士表示,在科研人员不断提升自动驾驶技术水平的同时,大规模的道路测试和实践应用才能逐步让自动驾驶技术的安全性和稳定性趋于完善。下一步,除了技术,谁还能为自动驾驶汽车的安全性保驾护航?

自动驾驶为何频频失“灵”

“目前自动驾驶汽车近期频频出现各种各样的事故,从技术角度看都可以归结为自动驾驶系统出现的漏洞。”天津大学无人驾驶汽车交叉研究中心主任谢辉教授认为,在大量的应用性测试的过程中,自动驾驶汽车出现这些问题在所难免。“自动驾驶应用的感知、决策、规划、控制等算法,在实验室阶段再怎么完善,都可能会出现漏洞。”

商汤科技移动智能事业群智能驾驶副总裁石建萍也表示,虽然自动驾驶的科研人员们一直朝着包括软件系统的可靠性,硬件系统的可靠性、功能的安全性、冗余性这些方向不停地进行迭代。但对于一个自动驾驶系统来说,有很多问题是知道可以解决的,也有很多问题是知道还没解决的,但是更多的可能是不知道会碰到哪些问题。

从1886年,世界上出现第一台现代汽车开始,汽车在上百年间的应用和发展中,不断的暴露各种各样的问题,同时也在不断地改进中,使技术、安全性能等逐渐趋于稳定。

“与传统汽车相比,自动驾驶汽车无论从数量还是使用时间以及应对不同场景等方面的积累,都相差甚远。”谢辉说,在使用过程中不断暴露问题,推动着技术的不断迭代。

以自动驾驶汽车曾出现障碍物“视若无睹”的问题为例,石建萍认为,这可能是感知模块出了问题。她表示:“感知模块非常重要,就像自动驾驶汽车的眼睛,自动驾驶出问题而后造成伤亡的事故,往往是感知模块出了问题。”

石建萍解释,可能因为视觉感知系统恰好有漏点或者漏识别,同时毫米波雷达的安装位置,也恰好从障碍物空挡处穿过去,因而没有被检测到。

“如果是后面的模块出了问题,即使不能处理,也可采取保守或者安全的策略,但如果是感知模块出的问题,那么安全性就无从谈起。”石建萍表示,“因此这两年,感知技术是自动驾驶四大核心模块中发展最快、提升最大的一个模块。”

商汤科技正在研发的L4级自动驾驶解决方案,其中包括了感知、分析预测、决策规划控制、城市级三维地图重建及无人车高精度定位等技术能力,硬件则由摄像头、激光雷达、毫米波雷达等多种传感器融合构成,大大提升感知系统的决策能力。

石建萍也表示,自动驾驶是一个非常复杂的系统,涉及到很多传感器的交互与配合。每一个硬件的可靠性都会影响到产品的整体可靠性。而设备种类和数量的调整,或许产品的不可靠性风险就会成指数倍的增长,因此需要大量的测试和验证。

提升安全性需标准和技术“双监督”

“每个模块可能都会出现一些安全隐患,解决这些问题的核心是需要制定标准,包括一些行业认可的规范,或是行业认可的机构,能够去评测各家的自动驾驶系统的安全性、可靠性和稳定性。”石建萍介绍,现在行业通用的比如自动驾驶牌照考试,其实大多是从功能层面进行考核。就像参加驾校考试一样,它会设定一些不同的场景来评测自动驾驶车辆是否能够执行自动驾驶下的一些操作。

但实际上,这种测评没有一个完备的标准,比如系统需要长期、稳定、可靠地通过多少场景,才意味着能逐步将驾驶员从驾驶责任中抽离出来,让驾驶员可以不参与到自动驾驶系统中。在这方面,包括标准、法规还有一些空白。

在技术层面,也有一些提高自动驾驶汽车安全性的技术亟待突破。

“最主要的技术突破就是安全漏洞的弥补。首先通过设计测试方法,把算法漏洞尽可能地暴露出来。此外,在自动驾驶控制系统内设计一个安全员模块,这个‘安全员’相对独立,监控整个系统的运行安全。一旦发现漏洞,就要及时预警,提醒系统进行紧急处理。”谢辉举例说,比如自动驾驶车都很依赖于GPS,但GPS信号需要通过卫星送到车上,在这个过程中可能会出现畸变或丢失。如果有了监控GPS运行质量信号指标的安全模块,一旦发现GPS畸变,就可以用别的信号接管,保证车辆不会失控。

此外,除了技术本身的突破,还要为自动驾驶汽车这个新生事物的安全测试应用设置一整套管理制度。“自动驾驶汽车就像是一个孩子,我们教会他各种本领后,还要为他立规矩,以保证他不会犯错。”谢辉解释,以一台自动驾驶工程车为例,在应用之前,要先建立一整套管理制度。比如使用中的工艺设计、过程设计,施工监理方职责,调度人员的岗位职责,甚至事故的处理机制,还有维修保养机制等,需要有全套的制度来支撑自动驾驶系统的运行。目前没有成熟的管理制度可以应用,也需要在不断摸索和完善。

健全法律为道路测试保驾护航

道路测试是自动驾驶技术成熟和完善的必经阶段。目前自动驾驶测试主要分道路测试和仿真测试两种。很多企业都在做自己的仿真测试平台,提高技术迭代的效率,验证产品的可靠性,提前预判可能存在的风险。但以目前的技术,仿真环境很难真实还原实际路况,因此仿真测试很难替代实际路测。

“进行道路测试,不可避免地要涉及到自动驾驶汽车上路是否需要申领牌照、出现交通事故谁来担责……”天津大学法学院的杨宁博士指出,这些问题不解决,一方面会拖了自动驾驶技术发展的后腿,另一方面会阻碍自动驾驶商业化落地。

在国际上,美国、德国、韩国等国家都在加紧布局自动驾驶相关立法。比如,2017年,美国批准了自动驾驶法案,鼓励自动驾驶汽车的测试和研发;2018年,德国修订了现有道路交通法,并出台全球第一部自动驾驶道德准则;2020年,韩国国土交通部发布了自动驾驶车辆安全运行准则。

今年4月,公安部起草了《道路交通安全法(修订建议稿)》(以下称《修订建议稿》),其中第一百五十五条中,明确了具有自动驾驶功能的汽车进行道路测试和通行的相关要求,以及违法和事故责任分担规定。这在国家立法层面尚属首次,有望填补自动驾驶产业的法律空白。

杨宁表示,一直以来,我国自动驾驶发展欠缺相应的法律法规的指导,此次《修订建议稿》规定了自动驾驶汽车的条款,无疑将极大推动自动驾驶发展。

“《修订建议稿》中明确了自动驾驶汽车进入公共道路的合法性,各地进行自动驾驶汽车的道路测试的实践有了切实的法律依据。”据不完全统计,我国已有20多个城市出台了自动驾驶道路测试的相关政策。今年3月23日,深圳更是走出地方立法超前一步,公布《深圳经济特区智能网联汽车管理条例(征求意见稿)》。其内容涵盖了道路测试和示范应用、准入和登记、使用管理、网络安全和数据保护、车路协同基础设施、道路运输、交通事故及违章处理、法律责任等智能网联汽车的全链条。4月10日,北京市智能网联汽车政策先行区(简称政策先行区)总体实施方案获批复,政策先行区将开放自动驾驶汽车高速公路测试,以加快高速公路干线物流等自动驾驶应用场景落地。

不过杨宁也表示,此次《修订建议稿》中对于自动驾驶的规定仅仅是原则性的条款,也期待后续审议中进一步增设相关具体的条款。(科技日报 陈曦

编辑: 刘雄斌 责任编辑: 劳学丽

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