丟掉了安全，自動(dòng)駕駛將一無(wú)是處

近日，美國國家運輸安全委員會(huì )（National Transportation Safety Board，簡(jiǎn)稱(chēng)：NTSB）公布了對2018年美國亞利桑那州坦佩市一起自動(dòng)駕駛汽車(chē)事故的最終調查結果，報告稱(chēng)“一系列的軟件設計缺陷使得自動(dòng)駕駛系統無(wú)法對違規橫穿馬路的行人作出正確反應，從而導致撞車(chē)事件發(fā)生?！?/p>本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201911/407575.htm

無(wú)辜的生命逝去理應得到緬懷，而“人為”的禍事更值得整個(gè)行業(yè)深刻反思。自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)的初衷是為了大幅降低交通事故率，所以“安全”應該是貫穿這項新技術(shù)全生命周期的關(guān)鍵詞：從系統開(kāi)發(fā)設計到驗證測試，再到自動(dòng)駕駛汽車(chē)的商業(yè)化運營(yíng)。此外，從技術(shù)創(chuàng )業(yè)公司到成熟的OEM和關(guān)鍵技術(shù)的各級供應商，制定可參考的、標準化的自動(dòng)駕駛系統安全框架或指南是十分必要的事情。

7月初，英特爾聯(lián)合十家從事汽車(chē)制造和自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)的企業(yè)，共同發(fā)布《自動(dòng)駕駛安全白皮書(shū)》，提出“自動(dòng)駕駛安全第一”框架。該框架以英特爾的責任敏感安全模型（RSS）為基礎，能夠為安全的自動(dòng)駕駛汽車(chē)的設計、開(kāi)發(fā)、驗證和確認等各階段提供指導。

英特爾聯(lián)合十家從事汽車(chē)制造和自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)的企業(yè)，共同發(fā)布《自動(dòng)駕駛安全白皮書(shū)》

該白皮書(shū)主要由十二條安全自動(dòng)駕駛汽車(chē)的指導原則以及踐行該原則的必要步驟所構成。每一條原則均細化了安全的自動(dòng)駕駛汽車(chē)所必備的一系列功能，并由此推導出了實(shí)現這些功能所必需的安全要素。其中，英特爾的RSS模型在“駕駛規劃要素”的部分得到了重點(diǎn)強調。這一要素能夠支持汽車(chē)制造商“創(chuàng )建一種零碰撞且合法的駕駛方案”，作為理解、預測和管理自動(dòng)駕駛汽車(chē)行為方式并確保其遵守道路規則的一種手段，體現出了安全自動(dòng)駕駛的最高原則。

英特爾的RSS模型在“駕駛規劃要素”的部分得到了重點(diǎn)強調

RSS模型推出于2017年，目的是為汽車(chē)行業(yè)提供一個(gè)“技術(shù)中立”的出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)而使全行業(yè)能夠就自動(dòng)駕駛汽車(chē)安全的具體定義與內涵達成一致。RSS將人們對安全駕駛的概念具化為一個(gè)可驗證的模型，該模型具有邏輯上可驗證的規則，并為自動(dòng)駕駛汽車(chē)的決策提供了一個(gè)“安全范圍”。

“實(shí)現安全且負責的自動(dòng)駕駛未來(lái)，關(guān)鍵所在，就是圍繞自動(dòng)駕駛汽車(chē)安全性開(kāi)展行業(yè)協(xié)作并通過(guò)建立框架，來(lái)保障自動(dòng)駕駛汽車(chē)的安全?！庇⑻貭栙Y深首席工程師兼英特爾子公司Mobileye自動(dòng)駕駛汽車(chē)標準副總裁Jack Weast如是說(shuō)，“這是一項具有開(kāi)創(chuàng )性意義的工作，我們很榮幸能參與其中并作出貢獻。我們也期待與更多的行業(yè)伙伴，圍繞這一綜合性框架以及英特爾的RSS模型，開(kāi)展廣泛合作?！?/p>

值得一提的是，該框架的提出將進(jìn)一步推動(dòng)RSS在全球范圍內的推行和部署。目前，RSS模型已經(jīng)獲得了科技公司百度、汽車(chē)零部件供應商法雷奧以及標準機構中國智能交通協(xié)會(huì )等組織的支持。

兼顧“安全”和“實(shí)用”

“利用自動(dòng)駕駛技術(shù)來(lái)減少因交通事故而導致的傷亡”，但目前來(lái)看，恐怕要讓人類(lèi)徹底交出駕駛權之后，才可能實(shí)現“零碰撞零事故”的愿景。因為駕駛是一種風(fēng)險相對很高的活動(dòng)，事故有可能發(fā)生在自動(dòng)駕駛汽車(chē)或人類(lèi)駕駛汽車(chē)的任何一端。

理論上來(lái)看，搭載了攝像頭、超聲波、雷達等傳感器的自動(dòng)駕駛汽車(chē)，只要軟件層不出錯，在目標物感知和避障方面，機器應該是優(yōu)于人的。但教會(huì )一輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)預測可能突然出現在車(chē)道中間的行人，依然是件很有挑戰的事情。

自動(dòng)駕駛汽車(chē)搭載的外部傳感器布局圖

人的直覺(jué)相對機器而言是有優(yōu)勢的。比如行駛在一個(gè)沒(méi)有人行道的居民區里，安全起見(jiàn)，有些司機會(huì )自覺(jué)把車(chē)速降到40公里/小時(shí)以下。這并不是明文的交通規則強制要求的，但是常識教會(huì )人如何應對眼前的特殊場(chǎng)景。

但怎么才能讓機器理解“小心駕駛”這個(gè)詞的含義呢？這其實(shí)相當于把難題丟給了程序員，因為他們需要通過(guò)代碼的方式將人類(lèi)獲得的常識進(jìn)行編譯，想方設法跨過(guò)橫亙在人與機器兩套思維系統中的鴻溝。最終通過(guò)數學(xué)公式化的表達，機器得到的指令可能只有“在住宅區行駛時(shí)保持安全速度”或“安全跟車(chē)距離”。

RSS模型中對安全跟車(chē)距離的公式化定義

假設讓一輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)保持30公里/小時(shí)的速度行駛，它走起來(lái)小心翼翼，盡力避開(kāi)那些可能出現的事故風(fēng)險。這種行為模式的確稱(chēng)得上是“謹慎駕駛”，但如此緩慢的速度對用戶(hù)而言沒(méi)有什么吸引力，也喪失了自動(dòng)駕駛自身的實(shí)用性。而且表現過(guò)于謹慎的自動(dòng)駕駛汽車(chē)還可能造成更嚴重的交通擁堵，甚至會(huì )因為表現“不正?！币l(fā)交通事故。

所以如何將人類(lèi)的常識變成機器可以理解的語(yǔ)言，這本身十分困難。即便是將某些重要的安全規則編譯為機器可執行的指令，在英特爾提出RSS模型之前，似乎也沒(méi)有哪家公司針對這種人機思維隔閡的問(wèn)題提出過(guò)可行性的解決方案。

再以跟車(chē)距離為例。

對人來(lái)說(shuō)，哪怕是剛學(xué)會(huì )開(kāi)車(chē)的新手，做到安全的跟車(chē)也不是件多難的事情。但如果把這個(gè)問(wèn)題丟給計算機，可能就會(huì )因為要平衡各項因素而變得異常復雜。一套自動(dòng)駕駛系統要做到安全跟車(chē)，既要考慮車(chē)速，不同道路的摩擦系數，還要考慮反應時(shí)間等等。所以工程師進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)，首要考慮的變量是：假設最壞的情況發(fā)生，自動(dòng)駕駛汽車(chē)要保持怎樣的距離才能最快剎停？

但問(wèn)題是不同品牌的不同車(chē)型表現截然不同。比如某德系超跑的剎車(chē)性能參數是12.57m/s2，而某日系車(chē)型則是8.19 m/s2。這個(gè)時(shí)候讓自動(dòng)駕駛汽車(chē)保持安全舒適的跟車(chē)距離就變得十分困難了。假設前車(chē)剎車(chē)性能更優(yōu)，那一定要加倍小心才不會(huì )發(fā)生追尾事故。

與此同時(shí)，要設計出一套類(lèi)人的自動(dòng)駕駛系統并非不可能。只不過(guò)它勢必會(huì )像人一樣不能保證100%的行駛安全，而這樣的系統顯然是不會(huì )被大眾所接受的。遺憾的是，目前整個(gè)業(yè)界也并沒(méi)有給出一個(gè)合理的，可供自動(dòng)駕駛汽車(chē)應用的跟車(chē)距離。雖然每條高速公路上都有明確的限速標志，但在這個(gè)問(wèn)題上，各地的監管方并沒(méi)有達成共識。

有意思的是，我們既希望自動(dòng)駕駛汽車(chē)能夠表現穩妥些，但關(guān)鍵時(shí)刻也希望它“不要慫”。確切地說(shuō)我們希望機器能夠像人一樣開(kāi)車(chē)，不闖禍的同時(shí)還能和其他道路使用者融洽相處。所以讓自動(dòng)駕駛汽車(chē)變成既安全又實(shí)用的存在，這絕非理論或哲學(xué)層面的討論，而是如今自動(dòng)駕駛系統開(kāi)發(fā)人員正持續與之較量的技術(shù)和現實(shí)難題。

用數學(xué)公式定義安全

所以到底一套自動(dòng)駕駛系統應該遵循怎樣的設計規則才能做到比人類(lèi)駕駛更安全？

縱觀(guān)目前整個(gè)行業(yè)，英特爾可能是在自動(dòng)駕駛汽車(chē)“安全與實(shí)用”問(wèn)題上思考最多的一家科技公司，2017年10月發(fā)布的責任敏感安全模型（RSS）是其目前大力推廣的技術(shù)概念。英特爾認為自動(dòng)駕駛汽車(chē)的決策必須符合人類(lèi)判斷的常識，因此將“危險情況”和“正確響應”等常識概念做了數學(xué)公式化設計，并建立了一個(gè)從數學(xué)上確保符合定義的系統，確保自動(dòng)駕駛汽車(chē)不會(huì )招致車(chē)禍。

此前在接受媒體采訪(fǎng)時(shí)，Jack Weast曾指出，RSS模型中對駕駛策略的定義是借助增強學(xué)習算法實(shí)現的，它的價(jià)值在于算法本身的獎勵機制能夠使計算機制定的駕駛策略更符合人類(lèi)駕駛員的行為，因此可以做到定制化的應用。但由于整個(gè)RSS模型是借助數學(xué)公式來(lái)定義的，整個(gè)公式除部分定量外，其他都是可以根據不同國家交通情況進(jìn)行自定義的變量，這也是為什么英特爾選擇與清華大學(xué)、中科院自動(dòng)化研究所合作的原因，即借助來(lái)自中國道路交通的數據集開(kāi)發(fā)出適應中國駕駛環(huán)境的RSS模型。

不過(guò)Weast表示目前RSS仍無(wú)法覆蓋所有的交通場(chǎng)景，所以需要車(chē)企、該領(lǐng)域的技術(shù)公司、監管部門(mén)以及其他相關(guān)各方一起對全自動(dòng)駕駛汽車(chē)的安全驗證框架做出有意義的討論。

英特爾資深首席工程師兼英特爾子公司Mobileye自動(dòng)駕駛汽車(chē)標準副總裁 Jack Weast

目前英特爾聯(lián)合十家從事汽車(chē)制造和自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)的企業(yè)，共同發(fā)布《自動(dòng)駕駛安全白皮書(shū)》，提出“自動(dòng)駕駛安全第一”框架，正是各方共同合作的初步成果。該框架以RSS為基礎，目的是推動(dòng)建立自動(dòng)駕駛安全設計、開(kāi)發(fā)、驗證和確認等各階段可參考的指導內容。

現在英特爾在以色列首都耶路撒冷開(kāi)始進(jìn)行搭載了RSS模型的自動(dòng)駕駛路測，與百度和法雷奧正式簽約，同時(shí)中國智能交通系統已批準成立工作組，負責將中國市場(chǎng)的RSS進(jìn)行標準化。英特爾已經(jīng)與世界各地政府和標準組織就RSS進(jìn)行了交流，相信很快借助寶馬、上汽等合作伙伴的力量，該模型也將很快在國內進(jìn)行測試。

毋庸置疑，自動(dòng)駕駛汽車(chē)一定要兼具安全和實(shí)用性。用戶(hù)既要享受到舒適的乘坐體驗，同時(shí)更要獲得比人駕駛更高的安全體驗。這需要整個(gè)行業(yè)參與者形成共識，“創(chuàng )造一種零碰撞且合法的駕駛方案”，作為理解、預測和管理自動(dòng)駕駛汽車(chē)行為方式并確保其遵守道路規則的一種手段。

大數據的力量

建立了RSS模型，有了初期的合作伙伴，要真正實(shí)現安全的自動(dòng)駕駛，還需要海量的數據進(jìn)行對應研發(fā)的支持。英特爾希望對人類(lèi)的駕駛數據進(jìn)行分析并提取參數，隨后應用至對應地區的自動(dòng)駕駛軟硬件系統開(kāi)發(fā)當中。。

因為開(kāi)車(chē)這件事其實(shí)映射出非常濃厚的國家文化，中國用戶(hù)的開(kāi)車(chē)方式一定和德國用戶(hù)不同，所以對不同地區駕駛數據的研究最終會(huì )促進(jìn)RSS模型的進(jìn)一步優(yōu)化和改善。

在剛剛過(guò)去的投資者峰會(huì )上，英特爾子公司Mobileye宣布與中國高端電動(dòng)汽車(chē)品牌蔚來(lái)達成戰略合作，雙方將為中國和其他主要地區的消費市場(chǎng)開(kāi)發(fā)高級別的自動(dòng)駕駛汽車(chē)。與此同時(shí)，Mobileye正在全球范圍內建立商用的自動(dòng)駕駛出租車(chē)車(chē)隊。

之所以如此迅速投入到出行領(lǐng)域，在英特爾看來(lái)，通過(guò)重要的沙盒演練能夠讓基于自動(dòng)駕駛的出行服務(wù)最終實(shí)現真正的商業(yè)化運營(yíng)。而在極具挑戰性的條件下（比如耶路撒冷、中國等地區錯綜復雜的交通狀況）對車(chē)輛進(jìn)行測試，能夠讓問(wèn)題充分得到暴露，及早規避可能的安全隱患。

而最終英特爾希望整個(gè)行業(yè)能達成某些共識，讓自動(dòng)駕駛汽車(chē)的決策更符合人類(lèi)判斷的常識，開(kāi)發(fā)出真正安全的自動(dòng)駕駛系統。盡管很難，但作為首個(gè)提出“自動(dòng)駕駛安全框架”概念的科技公司，這是一件值得挑戰值得辛苦付出的事情。

需要指出的是，RSS的獨特優(yōu)勢在于，它能夠讓自動(dòng)駕駛汽車(chē)天生擁有“老司機”般的駕駛能力，能夠解決需要大量自動(dòng)駕駛汽車(chē)行駛數據為基礎，而僅憑幾臺測試車(chē)輛的力量卻遠遠不夠的難題。正如英特爾自動(dòng)駕駛解決方案資深首席工程師兼首席系統架構師Jack Weast所說(shuō)，“我們的全球合作伙伴采用RSS模型，并愿意在基于RSS模型的安全標準上投資，這說(shuō)明，他們非?？春冒踩詣?dòng)駕駛的未來(lái)前景?！?/p>

而在英特爾子公司Mobileye首席執行官兼首席技術(shù)官Amnon Shashua教授看來(lái)，“RSS模型有能力成為自動(dòng)駕駛安全的行業(yè)標準。通過(guò)在全球范圍內的部署，英特爾進(jìn)一步驗證了RSS在應對不同地區路況時(shí)的可靠性。未來(lái)將進(jìn)一步探索各地區的定制化發(fā)展路徑，以此推動(dòng)道路交通安全，推動(dòng)自動(dòng)駕駛落地?！?/p>