文档介绍：自动驾驶技术分析报告 --自动 驾驶技术革命的脉络、难题与演 进
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自动驾驶技术分析报告--自动驾驶技术革命的脉 络、难题与演进
最近又有从事哪些职业的人员将被机器所取代呢？其中一个备选答案是汽车司机 ——系统。这并不是一个新现象，当安全气 囊成在20世纪90年代为汽车的标配时，一些驾驶员和乘客将此作为自己可以不佩 戴安全带的理由，显然这种错误的观念将导致额外伤亡事件的发生。
与之相类似，ADAS功能的标配化会使驾驶员在工况超出 ADAS处理能力的情况仍 然盲目依靠它。例如，自适应巡航控制技术在汽车直接跟随另一辆行驶中的汽车时 能够运行良好，但它通常不能发现静止的物体。不幸的是，现实生活中的情况以及 受控实验都表明，对自动化过于信任的驾驶员最终会以撞上静止的汽车或其他物体 而告终。ADAS目前可实现的功能有限，而这正是许多早期用户所没有真正领会理 解到的。
此外，还有一些因素会导致安全难题。 2015年，在美国，驾驶传统汽车（即
SAE Level 0 ）的司机因开车时分心而引发的交通事故造成了近 3500人死亡，39
万余人受伤。不幸的是，据专家预计，在引入具有某种级别自动驾驶功能但仍要求 人类驾驶员随时接管车辆控制权以防止事故发生（注：即该自动驾驶系统仍然无法 完全取代人类驾驶员，应该指 SAE Level 3及以下的自动驾驶水平）的汽车之后， 一开始车祸发生的数量并不会显著下降。
安全专家担心，半自动驾驶汽车的驾驶员可能会在自动驾驶模式下进行阅读或发短 信等活动，从而在被要求接管汽车控制权的瞬间会缺乏对环境必要的感知。随着驾 驶员又再次操控汽车，他们必须立即评估周围环境、确定车辆在其中的位置、分析 其所面临的危险状况并选定一个安全的行动方案。而当车速达到 65英里/小时（约
合104公里〃卜时）时，汽车只需不到4秒的时间便可驶过相当于标准足球场长度的 距离，且驾驶员将控制权交给汽车的时间越长， 再次进入驾车状态的过程也会越长。
因此，汽车制造商必须开发更好的人机界面，以确保新技术将挽救更多的生命而不 是引发更多的事故。
我们在其他场合也遇到过类似的问题：2009年，因为飞行员在客机处于自动驾驶模 式下飞行时没有及时接管控制权，致使该航班飞机驶过了其目的地机场约 150英里
才被发现。对于半自动驾驶汽车而言， 空域”（对应于汽车行驶的 地面今将变得更
加拥挤，飞行员”（对应于操控汽车的 驾驶员”）的训练状况也较差。因此，对于全 神贯注于做其它事情的驾驶员而言，汽车在自动驾驶模式下运行时间过长会变得更 加危险。
向全自动驾驶演进
在接下来的5年中，可能会出现属于 SAE Level 4级别的自动驾驶汽车，该类汽车 能够在特定场景下完成所有原本需要人类驾驶员完成的驾驶任务，期间并不需要人 类驾驶员的干预。虽然此技术已经能够在有限场景下以将来正常工作的状态进行测 试，但真正验证该系统的性能可能仍然需要花费数年时间，因为系统必须进行大量 测试以求得能够暴露于罕见场景（注：即机器学****中所谓的 “Edge Cases"）中的机
会，并采取应对措施将其剔除。此外，工程师还需要实现与保证系统可靠性及安全 性方面的目标。起初的时候，公司通常会将系统设计成能够在特定地理区域内的特 定应用场景中可靠运行，即所谓的设定 地理栅栏”（Geofence ）。另外一个先决条
件是，在调整系统以确保能在特定场景中成功运行之后，当 地理栅栏”扩展到涵盖
更广泛的应用场景和更大面积的地理区域时，亦需进行相应的额外调整。
实现SAE Level 4及SAE Level 5的难点在于需要在任何环境下且在没有任何限制 的条件下安全地操控汽车，例如，需要在没有绘制过地图的地区或者没有车道线及 重要基础设施和环境特征的道路上行驶。因此，由于工程师必须要覆盖和测试的应 用场景（Use Cases ）数量呈指数级增长，建立一个可在（大部分）无限制环境中 运行的系统将需要花费更多的精力。例如，在没有车道标记或车辆行驶在未铺设石 板/柏油的道路上，系统必须能够判断出哪些区域是可行驶区域。这是一个困难的计 算机视觉技术问题，特别是如果路面与周围环境没有显着差异时，例如道路被大雪 所覆盖时间。
实现全自动驾驶可能需要花费 10年以上的时间
鉴于目前的发展趋势，未来 10年内完全自动驾驶汽车（SAE Level 4及以上级别） 将难以真正实现，其中主要的障碍在于开发满足 SAE Level 4及以上级别要求的软 件。虽然硬件方面的技术创新能够提供所需的计算能力， 而且价格（特别是传感器） 会下降（注：由于反摩尔定律的作用），但软件仍将是关键的技术瓶颈。
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