关于自动驾驶汽车的12个最重要的问题
自动驾驶汽车即将问世——这是肯定的。但未来并不像“你的下一辆车将会自动驾驶”那样明确。我们会涉入各种复杂的问题，包括这一切是如何运作的，机器人司机到底有多好，以及在自动化的汽车时代，人类是否会被允许开车。
一按下小黑道定心按钮，我就能感觉到方向盘在我手中变硬了。突然，车顶上的灯杆开始发出柔和的绿光，表明汽车已经接管了驾驶任务。我已经把加速和刹车的控制权交给了这辆车的自适应巡航控制系统，现在我把脚平放在地板上，慢慢地松开手指，松开方向盘。坐在副驾驶位置的是杰里米·塞林格(Jeremy Salinger)，他在通用汽车公司(General Motors)的半自动汽车项目中工作。他见过这辆车这么做几十次，可能是几百次，但为了让我放心，他说了一句显而易见的话:“这辆车现在在控制之中。”
当我们的2012款凯迪拉克SRX (Cadillac SRX)测试车以每小时60英里的速度向前冲去，毫不费力地在位于密歇根州的通用汽车米尔福德试验场(GM’s Milford Grounds)的椭圆形跑道上转弯时，我那仅存的谨慎感让我的手紧张地在方向盘上方盘旋了几秒钟。在这款经过大量改装的SUV的后部，车载电脑从一系列摄像头和传感器收集数据，以电子方式读取道路信息，并确定车辆的位置。利用这些信息，汽车控制电动辅助转向，使汽车完美地集中在车道上。
“让我们做点什么，比如变道，”塞林格说。当我握住方向盘并向右发信号时，灯光条从绿色切换到蓝色，表示我正在覆盖系统。一旦我们适应了新的车道，灯光条又变回了绿色，我放开了方向盘。我们重复这个练习，回到五车道跑道的中间车道，然后我的手垂下来放在腿上休息。现在完全放松了，我看着轮子周期性地旋转和伸直，我们在赛道上加速。这种景象让人着迷，也让人不安，就像一个幽灵在驾车。但这不是幽灵，这是通用的超级巡航技术，它可能在五年内投入生产。
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很快。虽然通用汽车还没有确定部署超级巡航系统的具体日期，但它希望在这个十年结束时，超级巡航成为一种选择，最早可能在2017年或2018年推出。超级巡航是悄悄出现在购车人群中的一种趋势。许多现代汽车生产中的主动安全系统——前向碰撞预警、停车辅助、自适应巡航控制、盲点监控等——正一点点地将我们购买的汽车推向自动化。通过使用传感器、雷达、GPS和摄像头的组合，这些系统使汽车能够解读周围环境，发出警告，甚至在与其他车辆或行人即将发生碰撞时刹车。随着这些系统的连接，我们的汽车变得更加智能。
在技术上，通用的超级巡航系统类似于奔驰和其他汽车制造商提供的驾驶员辅助系统。但这些其他系统也要求驾驶员定期触摸方向盘，以确保他或她在驾驶过程中保持专注。超级巡航的不同之处在于，通用汽车的目标是让驾驶员在较长时间内完全放开方向盘，这还是第一次。从功能上讲，这种变化是革命性的。超级巡航完全接管了高速公路驾驶的任务，可能代表了汽车历史上无人驾驶关系的最重要转变。
没有那么快。首先，让我们先解决一些语义问题。我乘坐的配备了超级巡洋舰的SRX是一辆自动驾驶汽车，但它不能自己做所有的事情。超级巡航将只在选定的高速公路条件下可用，并将有速度和转弯的限制，所以认为它更像你的汽车的自动驾驶仪。根据定义，这使它成为半自治的(虽然更有能力，但谷歌的自动驾驶汽车也是半自治的)。一辆完全自主生产的汽车，让你把目的地插入GPS，然后坐下来看两小时电影，还有很长的路要走，但技术进步很快。最近奥迪和沃尔沃展示了可以自动泊车的汽车;沃尔沃表示，这一功能最早将于2014年推出。
尽管如此，像超级巡航这样的系统仍然挑战着传统的由谁或由什么来驾驶的观念，这让汽车制造商和监管机构感到紧张。美国国家公路交通安全管理局局长大卫·斯特里克兰说:“我认为我们一直想要保持的一件事是，司机仍然要对驾驶任务负责，制造商可能也会告诉你同样的事情。”“这永远不会改变。”
超级巡航和其他类似的系统不仅仅是看路。利用传感器、激光、雷达、摄像机和GPS技术，他们可以分析汽车周围的环境。
超级巡航是两种技术的结合。第一种是越来越普遍的自适应巡航控制，它利用格栅上的远程雷达(超过100米)保持车辆与另一辆车之间的均匀距离，同时保持设定的速度。第二种是车道定心，它使用多个带有机器视觉软件的摄像头来读取道路路线和检测物体。这些信息被发送到计算机，计算机处理数据并调整电动辅助转向，以保持车辆在车道的中心。由于超级巡航仅适用于高速公路，通用汽车将使用汽车的GPS来确定其位置，然后才允许驾驶员使用该功能。此外，通用汽车还考虑使用短程雷达(30至50米)和额外的超声波传感器(3米)，以提高车辆的整体感知能力。配备泊车辅助系统的汽车已经在汽车的前部和后部安装了四个类似的传感器。通用汽车公司也在试验低成本的激光雷达，它使用激光代替声音，比超声波传感器更强大和准确。目前还不清楚激光雷达是否会将其应用到“超级巡航”上。
肯定是。根据通用汽车研发部门的一位主管Nady Boules的说法，半自动汽车在很多方面都比人类驾驶员表现得更好。与人不同的是，他们可以持续监控车辆的各个方面，几乎可以瞬间做出反应，不受干扰。他们也是更有效率的司机。最近在美国电气与电子工程师学会(Institute of Electrical and Electronics Engineers)的一次会议上发表的一篇论文估计，一组装有传感器的汽车可以使高速公路的通行能力增加43%。如果汽车之间也能互相交流，那么这个数字就会跃升到273个百分点，令人难以置信。
国家公路交通安全管理局和几家汽车制造商已经在测试可以互相通话的车辆。我有机会拜访了位于密歇根州沃伦的通用汽车技术中心。，以演示这种车对车(V2V)通信。在一个大型停车场，通用汽车的工程师让我用两辆车进行了一系列的训练，每辆车都配备了GPS和一个小型Wi-Fi应答器。我的车通过全球定位系统(GPS)确定位置，并通过应答器与另一辆车通话，当我前面的那辆车急刹车、处于我的盲点、或从一个视线受阻的角落接近时，它就会向我发出警告。与雷达和摄像机不同，V2V通信不需要视线，而且应答器相对于大多数主动安全系统所需的硬件来说比较便宜。就其本身而言，V2V技术是引人注目的，但一旦它连接到车辆上的其他主动安全系统，它就具有强大的潜力。
是的，但这主要是因为监管自动驾驶汽车的法律直到最近才出现。目前，各州都在考虑立法，内华达州、加利福尼亚州和佛罗里达州已经通过了在公共道路上测试自动驾驶汽车的法律;密歇根州预计也将紧随其后。一般来说，这些法律只是规定，必须有人在车里，并且在紧急情况下能够控制车。今年5月，美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)发布了一套建议的半自动汽车开发指导方针，但目前仍没有官方的联邦法规。
布莱恩特·沃克·史密斯(Bryant Walker Smith)是斯坦福大学法学院互联网与社会中心和汽车研究中心的研究员。他指出，在制定新法律的同时，随着半自治系统的激增，我们也需要重新审视现有的法律。“例如，纽约州要求司机在任何时候都要一只手放在方向盘上，”史密斯说。“想想这和超级克鲁斯有什么关系。”他接着说:“不管交通法规如何，车辆法规具体规定了什么，当车祸发生时，法官和陪审团将如何判定什么行为是过失?所以即使你的州没有明确规定你必须把手放在方向盘上，你不把手放在方向盘上，不注意，会被认为是疏忽吗?”
这是一个大问题，美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)和汽车制造商都在小心翼翼地回避这个问题，他们坚持要求司机在任何时候都要负责任。然而，半自治技术对保险机构有着巨大的影响。Loretta L. Worters是保险信息研究所的通讯副总裁。她表示，提高安全性的系统受到了保险行业的欢迎，但随着我们的汽车变成半自动汽车，我们正在进入一个新的领域。“例如，如果事故可以追溯到设计或维护故障，这也可能增加制造商和维护/修理业务的潜在责任，”Worters说。
考虑到半自动汽车依赖于一个主动安全系统网络来工作，它们是相当安全的。美国高速公路安全保险协会发现，我们已经看到了正向碰撞预警等系统在减少事故方面的好处。也就是说，他们不是百分之百的无懈可击。克里斯·厄姆森(Chris Urmson)是谷歌自动驾驶汽车项目的负责人，也是卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的副教授，他还参与了美国国防部高级研究计划局(DARPA)的自动驾驶汽车挑战赛。尽管谷歌的测试舰队已经飞行了50多万英里而没有发生重大事故，厄姆森承认这项技术永远不会完美无瑕。他说:“我认为我们可以制造出比人类驾驶的汽车更好的交通工具，但不可能制造出不会失败的交通工具。”
除了系统故障的可能性之外，半自治技术还有一般的局限性。我的超级巡航体验实际上是我第二次尝试看到系统运行。我第一次去试验场的时候，一场暴风雪阻碍了我的任务。SRX的摄像机无法读取积雪覆盖的赛道上的线路，导致“超级巡航”系统失效。这是个不小的障碍。
不。不管这辆车有多强大，半自动驾驶汽车不能无人看管。对于汽车制造商来说，睡着的可能性是一个严重的问题。埃里克·拉斐尔(Eric Raphael)也在超级巡航(Super Cruise)上工作，在我访问期间，他带我参观了改装后的SRX。拉斐尔说:“我们不能让人爬到后座上小睡片刻，但我们知道他们可能会尝试这样做。”为了防止驾驶员走神或出现更糟糕的情况，通用汽车公司开发了一种监控系统，如果发现紧急情况或驾驶员注意力过于分散，该系统将使用听觉、视觉和触觉反馈来提示驾驶员接管车辆。例如，当驾驶员需要控制车辆时，方向盘顶部的指示灯会变成鲜红色。
当然，以每小时60英里的速度行驶在繁忙的交通中，该系统无法强迫司机重新发动汽车，这一点令人担忧。布莱恩·雷默(Bryan Reimer)是麻省理工学院老年实验室的研究科学家，也是新英格兰大学交通中心的副主任。“伙计，谁说当你需要把手放回去的时候你就醒了?”雷蒙说。“所有的心理学文献都告诉我们，我们是高度自治系统的糟糕监督者。我们入睡。我们感到无聊。我们漫不经心。
半自动驾驶汽车和车对车通信可能会深刻地改变交通流量甚至公路设计。以下是三种可能的情况。
近期
一旦路上有足够多的汽车能够自动驾驶，我们可能会看到的第一个重大变化是高速公路上的hov式自动驾驶车道。只要进入车道，把你的车调到推荐的速度，然后把你单调的3个小时的路程留在车里。
期中考试
随着半自动驾驶汽车的发展，预计它们将开始相互通信，甚至最终与基础设施通信。在十字路口，如果没有其他车辆驶近，智能信号灯可以自动转为绿灯，这样可以疏导交通，减少空转，减少事故。
长期
当道路上的大多数车辆都是半自治的，并且能够互相交谈时，高速驾驶(我们这里说的是三位数)、编队驾驶和无缝合并是可能的。
如今大多数的前向碰撞预警系统可以识别另一辆车、行人、动物或自行车，有些甚至可以在低速或中速情况下启动刹车。但至于避开障碍，目前还没有系统做到这一点。塞林格说，未来的汽车可能会有这种能力，虽然这不是通用汽车目前正在开发的东西。甚至这种可能性也提出了一个重要的问题:如果需要在一瞬间做出转向的决定，你会把这个问题留给你的车吗?比如说，你的决定是撞到了路上的一个孩子，或是突然转向，有可能撞到电线杆。为了避免撞到小孩，汽车会把乘客置于危险之中吗?技术问题很快变成了道德问题。
一般来说，我们越使用自治系统，就越依赖它们。所以很自然地，我们开得越少，我们就会越穷。引用的例子,如飞行员错误负责447年法航失事,麻省理工学院的雷蒙强调需要提醒我们这些技术融入我们的汽车:“如果我们看看其他领域,我认为航空世界是一个很好的例子,它现在是一个普遍接受的自动驾驶仪是减少飞行员的技能。”
最重要的问题。只要你的车里有一个传统的方向盘，你就能开车。现在，事情将变得有趣，如果这些半自主系统变得如此安全和可靠，一个人驾驶实际上被视为不负责任的保险公司。这不会很快发生，但最终会发生。
在我进行超级巡航演示的一次演习中，一辆雪佛兰伏特(Chevy Volt)突然冲到我们的SRX前面，当时汽车正在自动驾驶。仍然以每小时60英里的速度行驶，SRX立即刹车，调整速度以保持与Volt车之间的安全距离，并稍微改变方向盘以保持在车道的中心。在这种情况下，一个人可能会反应过度，猛拉方向盘，导致汽车倾斜到另一辆车或离开道路，我什么都没做。我只是坐在那里。我想我甚至没有退缩。我喜欢开车，但谁不想在下一辆车里有这样的选择呢?