人类自身会成为无人驾驶汽车发展的障碍吗?

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刘禹
PDF在线浏览 下载本文    无人驾驶汽车

1969年为初期的阿帕网部署路由器的工程师们做梦也没有想到,互联网技术会颠覆新闻的传播途径。更没有人料到,蜂窝通讯技术会使大家在餐桌上自顾手机而互相忽视。早期的电子邮件用户不知道会有垃圾邮件,福特汽车创始人亨利·福特(Henry Ford)也没有预见到交通拥堵问题。

技术通常会导致不可预见的结果,这些结果的影响可能非常巨大,且造成混乱不堪的结局。因此,对技术结果的提前预见是非常有必要的。

现在,最热门的新技术是无人驾驶汽车。无人驾驶汽车的广泛使用是否会产生令人意想不到的后果呢?答案是肯定的!我能想到的有两种:其一,这样的汽车会被社会唾弃;其二,无人驾驶汽车车主的行车行为将会引起社会反感。

在产生这些后果之前,工程师们有大量的工作要做,以便使无人驾驶汽车更安全、更智能、行驶万无一失等,并说服监管者允许它们上路。而且,完成这些目标所花费的时间,可能要比许多无人驾驶支持者意识到或准备承认的时间更长。车辆一旦上市,几个月或者几年后,我们担心的问题即将出现。

我坚信我们最终可以实现完全无人驾驶的汽车,但同时我也担心,在无人驾驶汽车的试验部署期间,将会遇到很多意想不到的问题,这些问题将使得无人驾驶汽车的大规模的应用延迟多年。作为机器人研究者和企业家,我的工作是在某些环境和情况下设计自动化的工作模式。最近,我将注意力转移到自动驾驶汽车领域。我思考的结论是什么呢?套用贝蒂·戴维丝(Bette Davis)在电影《彗星美人》(All About Eve)的话:系好你的安全带,这将是一个颠簸的行程。

如果我在一个没有月亮的夜晚沿着乡间公路行走,听见有车辆接近,我会离开公路,如果有必要的话我还会爬进灌木丛,直到汽车离开后再出来。我这么做是因为我不知道司机是否看见了我,在这种背景下,行人愿意给汽车让路。

但如果是白天,又在市区,我可能会不假思索地从停在停止线上的一辆汽车前面走过。或者,我可能会徘徊在路边暗示我将要走下路缘。我可能还会不顾交通信号,直接从车后边穿过十字路口。这些情况下,出现了两个问题:如果无人驾驶汽车不能认知诸如上述的人类的反复无常的行为,人们对于要和这些新外来物种共享空间的感受如何?再者,为了与有人驾驶的车辆在道路上和平共处,无人驾驶汽车的行为与性能又有多少需要修正或降低?

首先考虑一个住宅区,比如我自己所在的马萨诸塞州剑桥市,在那里,道路两旁是普通住宅和三层公寓楼,街道狭窄,有很多单行道,很少有标志明显的人行横道。大家希望在任何时候都能过马路,但他们知道司机与行人之间需要相互礼让,这些礼让行为常常通过眼神接触或肢体语言的微妙暗示达成一致。汽车和人是平等的,这与你在夜间的乡间小路上遇到的情况完全不同。

在这种地区,车与人的交互表现在三个方面。首先,在较长的主干道上,汽车基本上是持续行驶,主路与支路路口处,有停车标志来控制车流。如果人们沿着主路行走,通过路口时,他们会希望支路的汽车能够让行。此外,大家通常希望支路的司机能够意识到他们过马路的行为。第二,当人们想在没有停车标志的十字路口或主干道上横穿街道时,他们会等待车流的间隙,确认有间隙或者汽车正在减速之后,他们才会小心翼翼地通过。第三,如果路侧比较狭窄,且积雪难行,人们通常选择走到路侧以便给汽车留下通行空间,但行人也希望汽车对他们有足够的尊重。

考虑同在剑桥的中央广场区域,情况会完全不同。它有商店、酒吧和餐饮区(上面的楼层被麻省理工学院附属创业公司占用),在确定的位置有明显的人行横道。这样设计可能是因为这里车辆较少,也可能因为大多数过路司机不是当地居民。

人们在过马路时,首先试探性地走上人行横道,并观察横向的司机是否减速或者以某种方式示意他们已经注意到了行人。即使是在夜晚,只要照明条件良好,行人也很容易看到汽车,了解车内司机是否已经意识到了行人的存在。行人和驾驶员之间大多有这种短暂的社交性互动,如果互动失败,对行人而言就是司机没有注意到他们。在波士顿地区,当司机毫无顾忌地呼啸着穿过路口时,行人会生气并向司机大喊大叫。

在更不友好的地方,如纽约部分地区,行人和司机往往斗智斗勇,比如刻意避免眼神接触,从而迫使对方屈服。这可能导致的结果是,一辆能在一个区域行驶的自动驾驶汽车可能在另一区域就举步维艰了。

情况的复杂性并不仅限于斗智斗勇。在中央广场,行人也会对有良好驾驶行为的司机实施“奖励”。当主干道繁忙时,驶上主路或者驶离主路往往需要司机有更多的耐心,看到这种很有耐心的司机,行人有时也会礼让司机,挥手示意让其先行通过。

上述情况都是典型的可以迷惑人工智能的细枝末节,无人驾驶汽车如果不能理解这些细枝末节呢?简单来说答案就是,它们将无法像人类司机那样顺利地被行人接受。

这还不仅是一种社交礼节问题,想想下雪天所带来的挑战:汽车必须能够感知走在街上的人,然后它们必须做出行为决策:应该像大多数人类司机一样超过这些人吗?还是应该慢慢地跟随,避免在危险的道路上通行的风险?后一种策略将减慢无人驾驶汽车和普通汽车的行驶速度。显然,有些司机会因为被堵在无人驾驶汽车后面而恼火,无人驾驶汽车将变成一个令人讨厌的东西。

即使在天气好的时候,路口通行也可能会难住无人驾驶汽车。比方说,汽车停在一条街边的停止线处,发现两人站在街角,这些人可能会过马路,但他们可能只是在聊天,或者是一个家长和孩子在等校车。人类驾驶员能有效评估情况,但无人驾驶汽车应该让行多久呢?一些无聊的人会不会打着手势好像要走下路缘,以欺骗无人驾驶汽车?大家不会这么戏耍人类司机,因为这样会造成冲突和麻烦,但无人驾驶汽车的控制决策程序中是不允许有报复逻辑存在的。

无人驾驶汽车如何让行人知道它已经“看到”了你,并正在感知你是否会在它前面穿过呢?如果行人往路中间走,它可以向前行驶一英寸,然后停下来观察。如果没有社会性交互,就如同进入了黑暗的乡间道路,此时无人驾驶汽车必须被授予行人和人类驾驶汽车外的公路空间。这是不被人接受的,谁都不可能喜欢无人车在“自己”的道路上特立独行。所以可能的结果是:无人驾驶汽车会是一个懦夫,不断减速直至大家都十分愤怒。


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作者介绍

刘禹

  • 北京航空航天大学计算机学院副教授
  • 研究方向:人工智能、无人驾驶、物联网
  • buaa_liuyu@buaa.edu.cn