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《自动驾驶汽车交通安全白皮书》发布,为行业「安全观」打造样板

本文作者:田哲 2021-12-16 19:39
导语:减少八成人类事故,揭开自动驾驶的真实面纱。

《自动驾驶汽车交通安全白皮书》发布,为行业「安全观」打造样板

或许没有人预料到,自动驾驶技术会如此快速出现在普通群众的日常生活。 

2021年,相关政策不断开放,全国多地出现Robotaxi试运营服务,部分车企紧跟行业趋势,推出具备一定等级自动驾驶功能的量产车型。自动驾驶行业,因技术不断接近应用落地而欢欣鼓舞。 

不过,自动驾驶技术仍为新兴事物,因缺乏对其深入了解,人们由此产生不同的看法:

其中一种认为,自动驾驶的安全性远高于人类手动驾驶,可以放心信任自动驾驶技术,不过因此发生不少人类未控制车辆行驶而导致的悲剧;另一种则因具备一定等级的自动驾驶车辆出现车祸,而认为自动驾驶技术的安全性远低于人类驾驶,甚至对其产生恐惧心理。 

事实上,以上观点大多数仅基于少量案例得出,难免有失偏颇。

而近日,由中汽中心、同济大学、百度三方共同完成的《自动驾驶汽车交通安全白皮书》正式发布。该白皮书结合自动驾驶汽车交通安全相关政策法规、安全技术、当前中国道路交通事故情况下自动驾驶与人类驾驶汽车的安全性对比,分析自动驾驶汽车的交通安全性。大量的事实与数据支撑,为白皮书增强科学性及说服力。

新智驾尝试通过《自动驾驶汽车交通安全白皮书》内的数据与案例,揭开自动驾驶的真实面纱。

减少八成人为事故

交通运输工具的革新,一定程度上推动人类现代社会加速发展。 

自世界上第一辆汽车于1886年的1月29日诞生以来,个人的足迹借助汽车不断延伸,生产资料之间的流通更为畅通,汽车也使得人们之间的联系紧密频繁。 

不过,在人类掌握控制权的汽车驾驶过程中,各种因素导致一桩桩车祸随时发生。 

根据世界卫生组织《2018年全球道路安全现状报告》统计,全球每年约有135万人死于道路交通事故,相当于每24秒就有1人因交通事故丧命,另约2000万至5000万人受到非致命伤害。如今,道路交通伤害已经成为全球第八大死因。 

我国的交通事故现状同样严峻。根据公安部交通管理局《道路交通事故统计年报》统计,2017-2019年我国交通事故年均发生23.19万次,年均死亡人数达6.3万人,另有24万人受到非致命伤害。 

通过国内最大的道路交通数据库CIDAS,《自动驾驶汽车交通安全白皮书》筛选出2011年至2021年因乘用车导致的6967场事故,发现约81.5%的乘用车事故致因是驾驶员人为因素导致。其中,约79.9%是由于驾驶人主观错误导致事故发生,约20.1%是由于驾驶人能力受限导致事故发生。

具体而言,由驾驶人主观错误导致事故发生的详细原因可分为未按规定让行、车速过快、违规使用车道、酒驾、违反交通信号以及疲劳驾驶。其中,未按规定让行占比高达43.4%。而由于驾驶人能力受限导致事故发生的原因可细分为未留意其他交通参与者的行为、没有保持安全距离、驾驶熟练度低、其它错误驾驶行为。 

观察以上乘用车事故原因可以发现,绝大部分事故原因与“人”的违规紧密相关。若将自动驾驶技术替代人类驾驶者,交通事故率或将显著降低。 

根据国外机构Eno Centre for Transportation研究显示,如果美国公路上90%的汽车转变成自动驾驶汽车,车祸数量将从600万起降至130万起,死亡人数从3.3万人降至1.13万人。 

这一数据的基础,部分原因或建立在自动驾驶汽车通过车路协同技术及多传感器融合,对周围环境的实时动态获取和识别,进而对其他交通参与者及时采取相应措施。

综合CIDAS数据库数据,下图为分别由人类驾驶员及自动驾驶控制的车辆在碰撞前1.0秒时刻,其探测范围为30°、45°和60°的行人重心分布。相较于人类驾驶汽车的能力受限,自动驾驶感知功能可提前发现90%以上可能导致事故的情况。 

《自动驾驶汽车交通安全白皮书》发布,为行业「安全观」打造样板

此外,不受疲劳和情绪影响的自动驾驶汽车,其相对完善的决策规划能确保车辆按照交规行驶,这意味着自动驾驶汽车正常行驶时能够完全减少人类驾驶的主观错误,即人类驾驶80%的事故致因或能够得到有效的避免,交通安全将得到较大的提升。 

不过,自动驾驶汽车无法完全消除事故,实现100%的行驶安全。 

2020年10月,Waymo发布《Waymo公共道路安全性能数据》白皮书,首次对自动驾驶汽车遇到的碰撞事故进行了公开探讨。该报告显示,在约合981万公里的真实道路行驶过程中,Waymo自动驾驶汽车一共发生18起碰撞或轻微接触事故。 

另外,Waymo自动驾驶汽车共发生29起模拟环境下的碰撞事故,其主要原因为其他道路交通参与者的不合规行为。

综合以上数据可知,自动驾驶安全性远高于人类,但不等于零事故。 

司乘安全多一道屏障

既然自动驾驶无法实现100%安全,仍需人类驾驶员关注路面情况并及时介入,那么自动驾驶引入汽车的意义何在?

答案为,自动驾驶车辆在道路行驶时,可提升交通安全性。 

当自动驾驶汽车渗透率达25%、50%、75%、100%时,将分别减少12%-47%、50%-80%、82%-92%和90%-94%的交通冲突。

虽然交通事故难以避免,但自动驾驶汽车可通过车路协同技术及多传感器融合,提前感知潜在风险,及时采取相应对策,由此缓解事故伤亡情况,减少二次事故的碰撞风险。

目前,在全球多家公司数年的自动驾驶汽车测试过程中,自动驾驶汽车相关事故仅为偶发事例。截至2020年底,在北京市道路测试里程超200万公里的企业中,百度Apollo的测试车辆和测试里程数均为第一,且测试过程中未对其他交通参与者产生不良影响。

除了减少因外界导致的交通事故之外,自动驾驶汽车在设计之初便遵循安全为本,通过安全系统保障乘客的人身安全。

自动驾驶汽车的安全系统可大致分为主安全系统、冗余系统、远程云代驾三层安全体系。

主安全系统方面,自动驾驶汽车配有高稳定、实时性、低时延的操作系统,其反应时间远低于人类驾驶员的250毫秒,自动驾驶汽车在应对危险情况时可及时作出反应,降低事故发生可能。

此外,其多传感器提供的环境感知能力,配合高精地图与高精定位的道路、车辆信息,可将车辆预判信息与道路实际信息交叉验证,确保自动驾驶汽车的可靠性和安全性。 

《自动驾驶汽车交通安全白皮书》发布,为行业「安全观」打造样板 

极端天气影响下的自动驾驶汽车感知

冗余系统方面,自动驾驶汽车的计算单元及域控、传感器、车辆底盘等硬件均具备全冗余能力。当监测到软硬件异常状态或超出ODD应对能力,自动驾驶汽车便针对性启动冗余系统,自动驾驶功能随之立即降级,驾驶员可完全停用自动驾驶系统从而安全控制车辆。 

而远程云代驾,则为操作人员提供远程实时控制自动驾驶车辆的能力。当自动驾驶汽车在难以自动脱离或是复杂作业协助等场景,单个操作人员可在5G网络的情况下远程控制车辆,使之快速远离受困或是危险区域,保障乘客的人身安全。 

通过更为精准的环境感知,以及更高的安全保护能力,自动驾驶汽车得以提升交通安全性,减少伤亡事故。 

行业标准从无序到有序

随着汽车智能化程度不断提升,辅助驾驶功能甚至自动驾驶功能近乎成为未来量产车型的标准配置。较高的技术要求威胁着研发投入不足,辅助驾驶功能有待完善的主机厂生存。在此情况下,为标榜各自产品高人一等,稳住市场份额,部分主机厂在营销时纷纷宣称其L2级辅助驾驶功能,为更高等级的L4级、甚至L5级自动驾驶功能。 

在某些急功近利的主机厂铺天盖地宣传下,辅助驾驶被迫披上“自动驾驶”外衣,部分用户在密集的宣传攻势下高度信任所谓的“自动驾驶”功能,由此而引发一场场人间惨案。此时的部分主机厂则见机迅速撕下伪装,冤天屈地声称无辜。也正因此,相对谨慎推进技术的自动驾驶行业却集体染上阴霾。

而《自动驾驶汽车交通安全白皮书》的发布,发挥着正本清源之功用,自动驾驶行业亟需此类客观科学的科普性资料,传递正确的自动驾驶知识。

当用户懂得如何辨别辅助驾驶与自动驾驶,明确何时正确启用辅助驾驶之后,相关事故也将相应减少。在更为良好的舆论环境下,自动驾驶的技术应用落地或将更为顺畅。

另一方面,《自动驾驶汽车交通安全白皮书》详尽阐述政策对于自动驾驶汽车在安全性方面的严格要求,以及包括百度Apollo在内的自动驾驶玩家对于自动驾驶汽车的多重安全冗余。

以安全为第一性的自动驾驶汽车,其在车辆设计之初便遵循功能安全和预期功能安全的要求和设计思路,通过核心算法策略设计、硬件和软件冗余安全设计、远程云代驾技术、全流程测试验证技术等提升自动驾驶汽车的安全性。

从系统设计到实际运行,自动驾驶汽车已构筑三层安全系统,远比人类驾驶更为齐全。藉由此,《自动驾驶汽车交通安全白皮书》的发布可一定程度打消人们对于自动驾驶汽车是否安全的忧虑与怀疑,促使更多普通群众体验自动驾驶服务,进而降低自动驾驶汽车的推广成本。

更为重要的是,《自动驾驶汽车交通安全白皮书》并未刻意回避自动驾驶汽车相关事故,而是如实罗列并细致分析事故原因。通过一件件真实事件,证明自动驾驶并非完全安全的客观事实,降低普通群众对于自动驾驶技术过高的心理预期。

《自动驾驶汽车交通安全白皮书》发布,为行业「安全观」打造样板

Uber自动驾驶汽车与二轮车事故

某种程度上,主动披露自动驾驶事故案例也使得社会大众对于自动驾驶的宽容度提高,而非相关事件发生后,引起公众一昧指责技术缺陷或是引起不必要的技术恐慌。

总结

在此次发布《白皮书》中,也披露了一起百度Apollo车辆遭遇的因为人类司机违章驾驶闯红灯的交通事故。

据悉,该事件中百度Apollo的测试车辆按照交通法规正常行驶,一辆社会车辆突然闯红灯迎面朝向测试车辆而来,并最终导致双方车辆产生了碰撞事故。

如果深究这一场自动驾驶汽车与人类驾驶车辆碰撞事件诱因,原因在于人类司机违章驾驶破坏交通安全,从而导致碰撞发生。若排除这一变量,自动驾驶汽车不会发生此类因违章而引发的事故。

多场自动驾驶相关事故叠加之后,行业已经历一轮对于“自动驾驶”定义的反思,社会也进一步了解何为自动驾驶。

不过,主机厂在互联网上爆发的“反思潮”既迅速又短暂,其影响力鞭长莫及且难以持续,无法系统性改变公众对于自动驾驶的错误认知。

而一份由多个科研机构及行业头部公司联合完成的自动驾驶白皮书,通过结合政策、技术、应用等多个方面解释自动驾驶,正是还“被妖魔化”的自动驾驶真实面貌的最佳载体,其影响力与权威性不可同日而语。 

由中汽中心、同济大学、百度三方共同努力的《自动驾驶汽车交通安全白皮书》已经发布,在自动驾驶技术趋向技术应用新阶段的时机,其对于自动驾驶行业的正面作用或将愈发明显。

自动驾驶技术仍在稳步向前发展,期待更多如《自动驾驶汽车交通安全白皮书》般的事物出现,为行业涤荡污浊,还原真貌,推动技术良性发展。

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