2024 自动车汽车的安全注事项白皮书(中文版) - Fresh

目录 3简介 5 行业现状 10 参与者 ： 公司 ， 政府和倡导团体 23 自动驾驶汽车和机器人的安全考虑 32展望和预测 简介 全自动驾驶车辆具备释放人类时间与注意力的潜力，最终有望使交通更加安全。完善这项技术的道路漫长，但工程师们已经为此努力了近一个世纪。 在五年后，自动驾驶汽车将迎来其一百周年纪念。是的，自动驾驶车辆几乎已经有一百年的历史了。 1925 年 ， Houdina 无线电控制公司推出了 “美国奇迹“， 1926 年的钱德勒汽车 ， 配备了无线电控制的转向。1霍迪娜的团队操控着“美国奇迹”在美国纽约的街道上行驶，通过遥控进行控制。20世纪70 年代末，斯坦福大学的研究人员创造了可以被认为是真正自主驾驶的第一例；他们的斯坦福推车能够在 5 个小时内独立导航满屋子的椅子。2每米行驶后 ， 推车暂停 10 至 15 分钟 ， 以评估其周围环境并选择下一条路径。 自这些项目启动以来——20世纪90年代，工程师们终于能够创造出能够在美国公路上以可接受速度行驶的完全自主汽车。这项技术并非孤立发展；科技行业的其他领域也取得了进步，从而扩展了现代自动驾驶车辆的功能。如今，半自主系统，如特斯拉的自动驾驶仪， 是如此能干 ， 以至于客户觉得把他们的自动驾驶仪上的车辆95% 的沿海到沿海公路旅行。3 4 我们仍然距离能够叫到自动驾驶出租车还有几年的时间，但已经比大多数人意识到的要近得多。如果自动驾驶技术自90年代就已经存在，为什么我们还没有看到更多的应用呢？3 级和 4 级自动驾驶汽车5可供公众购买 ？ 这个问题的答案集中在自动驾驶汽车行业的某个领域：安全。安全可能是创建可靠自动驾驶汽车最具挑战性的方面，而这一任务本身已经极具挑战性。在没有人类驾驶员的情况下保持车辆的安全性需要具备适应性、预测行为、先进的计算机视觉、立法以及基于数据的研究，所有这些都花费了近三十年的时间才达到接近成熟的状态。 在整个报告中，我们将讨论自动驾驶汽车行业中安全性的障碍、实现自动驾驶愿景的重要原因以及推动这一愿景的关键参与者。一项新的技术飞跃即将进入市场，在本报告中，我们将涵盖完成这些最后步骤所需的关键因素。 行业现状 对于如此多代人而言，自动驾驶车辆一直是科学家和消费者共同的梦想，在电影和文学中激发着人们的想象。然而，在过去十年里，这一梦想迅速地变成了现实，我们首次开始在汽车行业看到高级自主车辆。尽管这项技术取得了快速进展，但安全标准和法规却滞后了，我们现在正处于一个关键时期，技术正迅速接近成熟，而我们的基础设施和监管却未能以同样的力度跟进。 安全是自动驾驶汽车的基础 尽管我们离自动驾驶汽车已经很近了，完全自动化的高速公路仍然似乎属于未来。虽然说过去十年由于特斯拉等公司的推动，自动驾驶汽车已经开始进入主流市场，但这并不是对自动驾驶车辆现状的完整描述。实际上，早在1995年，一个团队就已经开始进行相关研究。卡内基梅隆大学驾驶一辆98.2%自主化的车辆横跨美国，从而使自动化汽车的第一批图像真正引起了人们的关注。6 鉴于早在1995年就已经可以通过无人驾驶车辆跨越整个国家，您可能正在好奇为何至今仍未将无人驾驶车辆普及给消费者。这些年轻的科学家是如何完成全球最大的汽车公司至今仍未实现的任务的？ 当然的答案在于那最后1.8%的自动化，这可能是百分比中最重要的部分。这一百分点是对不可预测情况的自动化——使自动驾驶车辆在常规工程无法预见的情况下达到100%的安全性。这包括水坑中的积水迷惑车辆传感器、路边突然决定横穿马路的行人、不稳定的地形、反光干扰摄像头、倒塌的电线、路面上的冰以及坠落物体等众多挑战。最后的1.8%涵盖了人类大脑可以迅速适应但目前大多数计算机科学还无法做到如此细腻处理的内容。 如果没有自动驾驶汽车 100 ％ 的安全保证 ， 我们不太可能看到它们被应用到日常生活中。 安全作为长杆 自2005年至2007年美国国防高级研究项目署（DARPA）首次举办无人驾驶车辆竞赛以来，自动驾驶车辆一直处于研发阶段，全球各地的企业都在努力创造功能最丰富、最具吸引力的世界级无人驾驶汽车。然而，在这一过程中，安全问题被置于次要地位，推迟了大众使用自动驾驶汽车的可能性。在自动驾驶车辆的研发初期阶段，尤其是涉及到安全性的部分，缺乏公司和行业的投资。确保安全性是一个耗时且资金密集型的过程，风险投资者需要将其纳入投资组合，以推动行业达到在公共道路上安全派遣自动驾驶汽车所需的可靠性水平。 尽管实现自主车辆100%可靠性需要很长时间（并且将持续一段时间），这并不意味着过去25年没有取得任何进展。仅在过去五年里，自动驾驶行业就取得了重大进展，为消费者和工业车辆带来了大量的自动化功能。这些功能也在变得越来越经济实惠，从而增加了该技术的普及程度。 如今，公司终于拥有了技术，能够在公共道路上大规模部署自动驾驶车辆；在过去6-12个月里，多家公司已准备好其Level 3和4级别的车辆部署。虽然这一进展令人振奋，但它进一步凸显了（以及缺失的）现代安全法规和自主车辆行业实施措施的需求。 在整个现代世界范围内，车辆和道路都有相应的标准和认证。尽管这些规定与自动驾驶汽车的安全性有关，但它们并未涵盖允许自动驾驶汽车在公共道路上行驶的广泛且独特的关注点。交通法规和保险法规也需要更加明确的指导方针以及自动驾驶汽车行业的标准和要求。要使三级、四级和五级自动驾驶汽车开始批量生产，必须首先将技术进行监管，并以安全为首要目标。只有这样，我们才能看到自动驾驶汽车技术从令人兴奋转变为实用。 自动驾驶汽车的安全挑战 我们已经阐明了安全的重要性，并展示了为了开发而忽视安全所导致的自动驾驶车辆部署速度受阻的情况。然而，我们尚未深入探讨在自动驾驶车辆中实施安全所面临的复杂性和挑战。 我们往往低估了驾驶车辆的难度，认为大多数青少年能够在几个月内成功学会。然而，人类大脑能够适应不可预测的情况，而人类的眼睛远比大多数自动驾驶传感器和自动驾驶汽车AI更为敏锐。人工智能)7. 试图在车辆中逼近人类大脑的能力和情况认知会导致创建一个极其复杂的机器。将安全性融入自动驾驶车辆不仅需要考虑道路上不可预测的情况，还需要考虑到车辆内每项技术可能存在的错误、bug和不足之处。没有长期数据作为决策的基础来对每个传感器、电路板和算法进行标准化评估，这将会使汽车工业倒退数十年，尽管这项技术本身具有前瞻性。 此外，还需要考虑这些车辆上路后技术和社会变化的速度。从滑板车这一小规模案例来看，这些设备几乎一夜之间变得非常普遍，广泛出现在大多数主要美国城市中。这些设备的流行速度之快令人惊讶，但也带来了许多前所未有的问题：两轮交通量急剧增加、电动滑板车和自行车被随意遗弃在各个地方，以及对于事故责任和遗弃设备的责任问题缺乏明确的界定。 随着自动驾驶车辆的出现，必然会引发更多始料未及的问题。它们将改变停车法规、责任归属、保险、人车事故、通勤方式、公共交通、执法、限速等方面的内容。缺乏一致的监管和行业标准会加剧这些问题，导致一个比当前挑战更为复杂且多面的情况。微型运输.8 最终，最终用户和市场 perception 是一个重要的考量因素。不仅需要建立一个可靠的研发、测试和监管框架来开发自动驾驶车辆，还需要企业说服消费者，确保其解决方案经过了严格的测试，以证明车辆功能不存在漏洞。简言之，在自动驾驶车辆变得普遍之前，仍有许多障碍需要克服。 参与者 ： 公司 ， 政府和倡导团体 虽然有几个令人兴奋的新行业在地平线上 ， 包括增强现实9，在机器人技术、互联网 of 事物等领域中，none 产生过与自动驾驶车辆同 等程度的兴奋感。这种现象，再加上自动驾驶车辆所涉及的复杂法律问题，已经促使传统汽车公司、科技公司、初创企业、政府机构、国际组织以及倡导团体参与到自动驾驶车辆的发展中。以下是部分致力于推动自动驾驶领域安全发展的主要行业参与者名单。 Companies Waymo Waymo始于 2009 年的 Google 自动驾驶汽车项目。10自那时起，该项目已发展成为一家独立公司。Waymo 成为了首个在公共道路上部署完全无人驾驶车辆的公司，推出了一辆用于实际运营的无人驾驶汽车。没有方向盘或地板踏板2015 年在奥斯汀公路上。11这也是第一家提供无人驾驶乘车服务在凤凰城。12 Waymo 一直是自动驾驶行业推动安全标准的最杰出人物之一。在 2018 年加州车管所的报告Waymo 在安全性和行驶距离方面引领行业，在发生的事故最少的情况下实现了最多的里程覆盖。13Waymo的车辆被证明能够准确预测骑车人的行为、检测人行横道上的儿童以及其他令人印象深刻的成就。 边缘案例研究 边缘案例研究是由卡内基梅隆大学自主驾驶专家创立的一家公司，其学生领导了最早的自动驾驶公路旅行之一。14该公司与开发自主系统的业务合作，主要涉及自动驾驶车辆，以确保最终产品不仅令人兴奋且功能丰富，还经过严格的安全测试。 边缘案例研究提供产品旨在解决自动驾驶汽车行业的安全问题。15 hologram 是他们测试道路感知系统的一项程序，该程序在可能导致系统失效的情况下进行测试。而 Switchboard 提供了一个简单的压力测试引擎，随机地模糊“一个 AI 系统来检查漏洞。16 OEM(原始设备制造商) 尽管上述两家公司是自动驾驶汽车行业安全领域的先驱，仍有众多其他公司以安全为首要理念推动该行业的发展。其中一个最突出的例子是自动驾驶的安全第一倡议，由奥迪、宝马、菲亚特克莱斯勒和英特尔等十一家自动驾驶行业公司共同制定的一套指导原则。17 "安全第一"自动驾驶倡议提出了所有签约方都应遵守的安全标准，例如在关键组件失效时创建后备方案、实施抵御诸如黑客攻击等安全威胁的措施、监控乘客以判断他们在紧急情况下接管车辆的能力。类似的联盟也已经形成，比如...自动驾驶联盟为了 safer streets，表明自动驾驶车辆制造商正在积极努力在行业内制定安全规定。18另一个值得一提的是的集体项目是自动驾驶汽车计算联盟 (AVCC)，一群汽车供应商、原始设备制造商（OEMs）和行业领导者（包括博世、马自达、通用、丰田等企业）共同努力创建一个共享计算架构，以推动成员的工作。19 乘车共享公司 自动驾驶车辆的发展提出了一个有趣的问题：如果一辆车不需要驾驶员，那么真的还需要个人拥有车辆吗？公共 transportation 服务主要局限于美国的大城市地区，因此农村地区或通勤距离较长的人们仍然需要购买自己的车辆。但随着远程工作的日益普及以及自动驾驶车辆消除了对付费驾驶员的需求，为什么不在全国的每一个城市和小镇都提供自动驾驶车辆呢？ 这是当下几乎每家共享出行公司的愿景。Lyft和Uber都在致力于自动驾驶车辆的研发，声称这将是未来的趋势。他们的企业能够生存的唯一途径在未来。20然而，在自动驾驶车辆安全方面，网约车公司（如Uber）面临的问题最多。 Uber 的自动驾驶汽车不幸撞到行人在一项致命的错误中：车辆仅被编程用于检测人行横道上的行人，并未被训练识别违规穿越马路的行人。21它的自动紧急制动也被已禁用.22这是由于Uber自动驾驶车辆项目导致的37起事故中的一起，凸显了在自动驾驶车辆领域严格安全标准的必要性。 卡车运输公司 运输行业有望成为自动驾驶技术最成功的采纳者之一。自动驾驶比消费者驾驶更为可预测，主要涉及在数百英里内保持速度和警觉性。然而，运输行业已经在此领域有所布局。高死亡率23 occupation，使安全性对于半挂卡车和其他长途运输车辆比普通消费者汽车更加重要。 卡车运输公司寻求最大限度地提高自动驾驶汽车安全性的一种方法是通过 “列队.”24卡车编队是指几辆运输卡车在高速公路上排成一列。通过部署自主系统，所有参与编队的卡车都可以利用前一辆卡车、第二辆卡车等收集到的数据，从而为安全决策提供丰富的依据。 尽管这一概念在理论上有效，但关键问题是：当一辆车辆误读了一条数据并将其作为正确的信息传递给其他卡车时会发生什么？例如，假设第一