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自动驾驶系统在遇到事故时是应该起作用还是立刻退出?

12/02 09:07
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组合辅助驾驶系统的出现,是为了能够减轻驾驶员的负担,可以在某些场景下帮助驾驶员驾驶。最近智驾最前沿在看到自动驾驶系统的讨论时,有人提出一个问题,有些车的组合辅助驾驶在出现事故时,能立刻接管车辆,但有些车的组合辅助驾驶在遇到事故时,却是立刻退出,这两个哪个才是对的?

其实对于自动驾驶系统遇到突发事件时,到底应该“退出”(让人接管)还是“起作用”(自动干预避险)无法完全去定义。仅从能力上看,在遇到突发事故时,及时起到作用是才是正确的解法,但能否起作用,并不取决于遇到突发事故时的机制,而是组合辅助驾驶的能力是否足够。

自动驾驶系统为什么有时不能“硬撑”

自动驾驶系统并不是万能,按照当前主流分类(如SAE J3016/ISO 22737等标准划分),自动驾驶系统只有在其“设计运行域”(ODD,Operational Design Domain)内,满足如规定的道路类型、天气条件、车速范围、传感器功能、以及驾驶员状态等条件时,才被认为有资格“接管”动态驾驶任务(DDT,Dynamic Driving Task)或者执行自动驾驶功能。

一旦突发如天气极端、传感器被遮挡、道路结构复杂、驾驶员不在驾驶位或注意力不集中、系统功能部分失效等超出设计运行域的情况时,系统对当前环境的感知能力或决策能力将不够可靠,继续让系统“硬撑”很容易导致判断错误、控制失稳。

正因为这个原因,当系统判断“已不满足安全前提”时,就需要触发“接管请求”(take-over request,ToR),提醒人类驾驶员重新接管。

如果在遇到突发事故时,只是让系统放弃而不做进一步处理,反而会更加危险。对于自动驾驶系统应设计更完整的规范要求,如果接管请求没有得到回应,就必须执行一个“最小风险操作”(Minimal Risk Maneuver,MRM)。系统通过MRM,可以把车辆带到一个既能尽量减少危险、又能稳定停靠/减速的安全状态。

也就是说,在系统失能/超限后,并不意味着车辆就应任其自流。如果设计足够合理的冗余机制,其仍有可能实现“安全停靠+提醒+求援”这类后备方案。由此可见,系统能力、环境条件、驾驶员状态这些综合因素将决定自动驾驶系统是否适合继续硬撑。

为什么自动驾驶应该自动介入、尽力避险

当自动驾驶系统处于其设计运行域之内,传感器、定位、环境识别、控制执行都在可靠状态时,它会比人类司机在某些突发场景下反应更快、更稳定,自动驾驶系统的优势可以体现在如下几个方面:

1)能持续、不间断地进行环境感知(通过摄像头雷达激光雷达惯性测量单元、地图定位等传感手段),对周围障碍、车辆动态、行人、道路结构进行识别与预测。

2)在计算资源允许时,能够在极短时间内评估多个可能轨迹(即“如果我这样转向/刹车/避让,会发生什么?”、“哪条路径风险最小?”),选择对乘客与其他道路参与者伤害最小的一条执行。

3)执行动作时比人类更加平稳、精确、连续,避免因为人为反应慢、判断失误、操作不连贯导致的二次危害,比如急打方向盘、过度纠正、慌乱踩刹车等。

4)在某些紧急情况下(例如前车突然急刹、有行人横穿、车辆侧滑、爆胎、夜间视线受限等),系统反应时间远快于人类,也不容易因为恐慌、注意力分散造成错误操作。

因此,当条件允许时,自动驾驶系统应继续由算法控制并主动介入避险,这会比让驾驶员接管更加安全。这也正是自动驾驶设计的一个重要目的,即系统不应只是在“正常驾驶”中发挥作用,也应该具备在异常或紧急情况下主动接管、做出最优反应的能力。

即便系统发生故障或者因环境复杂导致功能降级时,也应设计成失效可操作(fail-operational)或失效降级(fail-degraded),而不是简单启动失效安全(fail-safe,停下/失能)的策略。只有这样,当部分系统失效时,剩余子系统才能执行足够动作(比如执行紧急制动、保持车辆稳定、尽量避开障碍等)以确保安全,哪怕无法继续执行自动驾驶功能,也应尽可能减少伤害。

由于人类驾驶员未必随时处于“高度警觉、准备接管驾驶”的状态,分心、疲劳、干扰(手机、聊天、发呆……)都可能导致接管失败。若每次出现突发状况都依赖人接管,不仅对安全不利,也会严重影响自动驾驶系统的实用性和社会接纳程度。

因此,只要自动驾驶系统具备可靠能力,“继续处置、主动避险”不应仅是可选项,更应该设置成默认策略。

最后的话

在我看来,一个负责任的自动驾驶系统,应当是“优先安全、尊重边界、机制健全”的系统,既不能盲目自信,也不要过度保守。它应当在设计范围内主动承担驾驶任务,在能力不足时及时交还控制权,在无人接管时自动执行最小风险行动,并通过冗余、容错、清晰的人机交互,最大程度减少事故与伤害。

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