無(wú)人駕駛？水泥未干！自動(dòng)駕駛“長(zhǎng)尾”怎么解？

　　【太平洋汽車網(wǎng) 行業(yè)頻道】就在前不久，一張無(wú)人快遞車陷入未干水泥路面的照片火遍全網(wǎng)。被人們給予厚望的無(wú)人駕駛技術(shù)，一臺(tái)集合了當(dāng)前最先進(jìn)技術(shù)的無(wú)人車，在“水泥未干，禁止通行”這個(gè)最樸素的場(chǎng)景下，陷入了尷尬......

　　事情發(fā)生在河南大學(xué)金明校區(qū)，事件的主角是一臺(tái)阿里達(dá)摩院開(kāi)發(fā)的“小蠻驢”無(wú)人快遞車，小蠻驢目前已經(jīng)在全國(guó)各地的菜鳥(niǎo)驛站服役超過(guò)一年。2021年“雙11”，阿里公布已經(jīng)在全國(guó)70多個(gè)城市超過(guò)200所高校校園部署了數(shù)千輛小蠻驢無(wú)人快遞車，是目前國(guó)內(nèi)投入使用數(shù)量最多，范圍最廣的無(wú)人駕駛車輛之一。

　　小蠻驢無(wú)人配送車于2020年9月17日云棲大會(huì)上推出，車身長(zhǎng)寬高分別為2100/900/1445mm（含激光雷達(dá)高度），感知方面配備前后各1-4個(gè)激光雷達(dá)、6個(gè)攝像頭、毫米波雷達(dá)、慣導(dǎo)等傳感器，應(yīng)急反應(yīng)速度達(dá)到人類7倍，具備L4級(jí)自動(dòng)駕駛能力，以解決配送最后3公里配送難題為目標(biāo)。

　　這樣的感知硬件配置，在目前投入使用的無(wú)人駕駛車輛中，屬于近乎“滿配”，各方面屬性已經(jīng)拉滿。同時(shí)，不像常見(jiàn)的乘用車自動(dòng)駕駛，小蠻驢平均速度僅設(shè)定為15km/h，最高速度也只有20km/h，也讓其無(wú)人駕駛的潛在危險(xiǎn)系數(shù)有所降低。投入運(yùn)營(yíng)的小蠻驢每輛每天可投遞近600份快遞，同時(shí)依托菜鳥(niǎo)龐大的體量，其實(shí)際運(yùn)營(yíng)里程以及積累的數(shù)據(jù)量在全球自動(dòng)駕駛相關(guān)研究企業(yè)中也屬于前列。

　　然而，小蠻驢的參數(shù)越“漂亮”，在這起事件中的表現(xiàn)就越顯得尷尬。如此硬核的尖端科技，為何在這么樸素的場(chǎng)景下會(huì)這樣吃癟？

　　自動(dòng)駕駛依托攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等傳感器對(duì)周遭環(huán)境的感知做出決策，各種傳感器各有優(yōu)劣，性能互補(bǔ)，能夠?qū)π羞M(jìn)方向上潛在的障礙物進(jìn)行相當(dāng)有效的識(shí)別。但不論是攝像頭還是雷達(dá)，對(duì)平整路面的水泥是不是已經(jīng)硬化都沒(méi)法做出有效的判斷。

　　在這起事件中，我們從另一個(gè)角度的照片可以看到，施工方在道路中間設(shè)置了“前方施工 禁止通行”的警示牌，在小蠻驢行進(jìn)方向上并沒(méi)有設(shè)置有效的警示，沒(méi)有警示牌，也沒(méi)有樁筒等。另外三側(cè)有細(xì)長(zhǎng)的警示帶，行進(jìn)方向的警示帶平鋪在路沿一側(cè)。由于沒(méi)有事發(fā)過(guò)程的錄像，我們無(wú)法判斷小蠻驢駛過(guò)時(shí)，警示帶是已經(jīng)飄落還是小蠻驢未能有效識(shí)別撞開(kāi)了警示帶。只能說(shuō)，這種細(xì)長(zhǎng)的警示帶對(duì)于自動(dòng)駕駛傳感器存在未能有效識(shí)別的可能性。由于沒(méi)有結(jié)論，這里就不再過(guò)多展開(kāi)。

　　值得注意的是，“水泥未干”絕不只是自動(dòng)駕駛會(huì)遭遇的難題，我們?nèi)粘Ｒ步?jīng)?？吹叫∝?、小狗、小鳥(niǎo)之類的動(dòng)物在水泥地上留下的清晰印跡，一串串格外醒目。即便是正常的人類，在警示不充分的情況下沖進(jìn)還沒(méi)硬化的水泥地的新聞也并不罕見(jiàn)。以人類的智力尚且不能完全準(zhǔn)確判斷，何況還在蹣跚學(xué)步的無(wú)人車？

　　同時(shí)，自動(dòng)駕駛依賴的攝像頭（視覺(jué)）、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等感知傳感器本身并不具備判斷水泥是否已經(jīng)硬化的能力，在警示不充分的條件下，“水泥未干”對(duì)于自動(dòng)駕駛而言，可謂無(wú)解。

　　無(wú)人快遞車陷進(jìn)水泥地本身確實(shí)是一件讓人忍俊不禁的尷尬事件，不過(guò)這件事引發(fā)人們關(guān)注的不僅是事件本身，更多是對(duì)如今熱門的“自動(dòng)駕駛”技術(shù)的擔(dān)憂，“自動(dòng)駕駛”真的安全嗎？

　　在過(guò)去的短短幾年間，人工智能領(lǐng)域在深度學(xué)習(xí)算法、大數(shù)據(jù)以及更強(qiáng)大的半導(dǎo)體硬件等技術(shù)的加持下，取得了驚人的進(jìn)步。隨之而來(lái)的，是人們?cè)谧詣?dòng)駕駛領(lǐng)域的飛速發(fā)展。從谷歌重金投入無(wú)人駕駛汽車開(kāi)發(fā)，到特斯拉風(fēng)靡全球，再到如今自動(dòng)駕駛/高階輔助駕駛已經(jīng)成為幾乎所有車企必不可少的研究方向。我們也見(jiàn)證了自動(dòng)駕駛相關(guān)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室，一步步開(kāi)始出現(xiàn)在我們的身邊。

　　在自動(dòng)駕駛分級(jí)中，L2級(jí)及以下屬于輔助駕駛，系統(tǒng)的自動(dòng)駕駛能力較弱，同時(shí)駕駛員對(duì)系統(tǒng)的能力期待值也較低，能夠確保使用安全。而L3級(jí)及以上屬于自動(dòng)駕駛，在設(shè)計(jì)運(yùn)行區(qū)域（ODD）內(nèi)，駕駛員對(duì)系統(tǒng)的期待值逐漸增高，同時(shí)系統(tǒng)也有足夠安全的自動(dòng)駕駛能力，期待與能力對(duì)等可以保證使用的安全。

　　但在目前的條件下，不論是乘用車已經(jīng)廣泛搭載的L2+輔助駕駛，還是真正無(wú)人的所謂L4級(jí)無(wú)人配送車，都仍然處于技術(shù)尚未完全成熟的階段。不得不說(shuō)，目前自動(dòng)駕駛相關(guān)技術(shù)已經(jīng)能夠處理日常面對(duì)的絕大多數(shù)場(chǎng)景，但自動(dòng)駕駛的風(fēng)險(xiǎn)就在于難以預(yù)判的“長(zhǎng)尾”。

　　“長(zhǎng)尾效應(yīng)（The Long Tail）”最初是由《連線》的總編輯克里斯·安德森（Chris Anderson）于2004年用來(lái)描述諸如亞馬遜公司、Netflix和Real.com/Rhapsody之類的網(wǎng)站之商業(yè)和經(jīng)濟(jì)模式。是指那些原來(lái)不受到重視的銷量小但種類多的產(chǎn)品或服務(wù)由于總量巨大，累積起來(lái)的總收益超過(guò)主流產(chǎn)品的現(xiàn)象。

　　將“長(zhǎng)尾效應(yīng)”拓展到自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，說(shuō)的是自動(dòng)駕駛?cè)粘Ｓ?xùn)練中已經(jīng)解決了日常常見(jiàn)的絕大多數(shù)頭部場(chǎng)景中的潛在風(fēng)險(xiǎn)，但那些不受重視的突發(fā)場(chǎng)景極為罕見(jiàn)，但種類繁多，因此累計(jì)的總量也已經(jīng)對(duì)自動(dòng)駕駛的安全性構(gòu)成了很大的威脅。

　　自動(dòng)駕駛汽車需要面對(duì)的場(chǎng)景我們可以歸類為4類：第1類、已知的安全場(chǎng)景；第2類、已知的不安全場(chǎng)景；第3類、未知的不安全場(chǎng)景；第4類、未知的安全場(chǎng)景。在所有場(chǎng)景內(nèi)，最困難的是第3類場(chǎng)景，也就是未知的不安全場(chǎng)景。長(zhǎng)尾效應(yīng)，普遍便發(fā)生在第3類未知的不安全場(chǎng)景中。

　　當(dāng)然，工程師也在不斷的試圖減少，乃至完全消除第3類場(chǎng)景，目前最常用的方式便是動(dòng)用超級(jí)計(jì)算機(jī)，將日常極難遭遇，但可能會(huì)出現(xiàn)的危險(xiǎn)場(chǎng)景，在超級(jí)計(jì)算機(jī)中進(jìn)行大量的場(chǎng)景模擬，將訓(xùn)練的成果加入自動(dòng)駕駛算法，從而避免在實(shí)際遭遇同類場(chǎng)景時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)。

　　以特斯拉為例，在2021年“AI DAY”上，特斯拉介紹了一些罕見(jiàn)場(chǎng)景，例如一起前方卡車卷起的風(fēng)雪遮擋前方車輛的極端案例。為了解決這一現(xiàn)實(shí)中并不多見(jiàn)，但發(fā)生時(shí)會(huì)異常危險(xiǎn)的事件，特斯拉利用超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬更多的類似場(chǎng)景多神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了大量訓(xùn)練。

　　特斯拉日常解決的這類“長(zhǎng)尾”場(chǎng)景遠(yuǎn)不是個(gè)例。馬斯克介紹說(shuō)，他們會(huì)模擬各種能想到的罕見(jiàn)案例，甚至包括了“城市道路出現(xiàn)悠哉散步的麋鹿”，乃至“飛碟墜落”這種完全不可能發(fā)生的奇特危險(xiǎn)。

　　但“長(zhǎng)尾效應(yīng)”的可怕就在于數(shù)量龐大且難以預(yù)見(jiàn)，無(wú)論工程師多絞盡腦汁都無(wú)法將這些潛在的風(fēng)險(xiǎn)一一窮盡。就比如“水泥未干”這一樸素的場(chǎng)景，就讓小蠻驢陷入了難堪的境地。

　　更可怕的是，如今“水泥未干”已經(jīng)是第2類”已知的不安全場(chǎng)景“，但算法并沒(méi)有有效的手段將其改變成可以避免的危險(xiǎn)場(chǎng)景。

　　什么是C-V2X？我們首先來(lái)了解一下什么是V2X

　　V2X即“Vehicle to Everything”，是將車輛與其他事物相連接的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，其中V代表車輛，X代表與車交互信息的對(duì)象。V2X交互的信息模式可包括：V2V（車與車）、V2I（車與路）、V2P( 車與人)、V2H（車與家）、V2N（車與網(wǎng)絡(luò)）、V2C（車與云端）等。

　　要想實(shí)現(xiàn)V2X，就要有統(tǒng)一的通訊標(biāo)準(zhǔn)，其中最普及的要數(shù)DSRC和C-V2X兩大標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)曾在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)主推DSRC標(biāo)準(zhǔn)，咱們中國(guó)則全力落實(shí)C-V2X標(biāo)準(zhǔn)。

　　DSRC（Dedicated Short Range Communications，專用短程通信技術(shù)）標(biāo)準(zhǔn)由IEEE（美國(guó)電氣電子工程師學(xué)會(huì)）基于WIFI制定，其標(biāo)準(zhǔn)化流程可以追溯至 2004 年，經(jīng)過(guò)多年的測(cè)試與驗(yàn)證，可行性得到驗(yàn)證，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)、芯片等產(chǎn)業(yè)鏈具備一定配套基礎(chǔ)，此前獲得通用、豐田、雷諾、恩智浦、AutoTalks和Kapsch TrafficCom等支持。

　　C-V2X（Cellular-Vehicle-to-Everything，基于蜂窩技術(shù)的車聯(lián)網(wǎng)通信）標(biāo)準(zhǔn)由3GPP（移動(dòng)通信伙伴聯(lián)盟）通過(guò)拓展4G通信LTE標(biāo)準(zhǔn)制定，雖然標(biāo)準(zhǔn)工作從2015年開(kāi)始，比DSRC標(biāo)準(zhǔn)晚了11年，但憑借后發(fā)優(yōu)勢(shì)，有著后來(lái)居上的勢(shì)頭。2018年4月在華盛頓召開(kāi)的5GAA（5G Automotive Association，5G汽車協(xié)會(huì)）會(huì)議上，福特發(fā)布了與大唐、高通的聯(lián)合測(cè)試結(jié)果，給出DSRC和LTE-V2X實(shí)際道路測(cè)試性能。結(jié)果顯示，在相同的測(cè)試環(huán)境下，通信距離在400米到1200米之間，LTE-V2X系統(tǒng)的誤碼率明顯低于DSRC系統(tǒng)，而且通信性能在可靠性和穩(wěn)定性方面均明顯優(yōu)于DSRC系統(tǒng)。

　　2019年12月12日，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）一致投票通過(guò)了一項(xiàng)提案，該提案將重新分配5.9GHz頻段的大部分頻譜，并將這些頻譜專用于非授權(quán)頻譜技術(shù)和C-V2X技術(shù)。需要注意的是，此前很長(zhǎng)一段時(shí)間里，5.9GHz頻段的75MHz一直被指定用于DSRC。由此，C-V2X逐漸成為全球接受度最廣的V2X通訊標(biāo)準(zhǔn)，也有望成為全球唯一標(biāo)準(zhǔn)。

　　通過(guò)C-V2X，車輛可以與路基設(shè)備以及周遭路上的其他車輛之間進(jìn)行即使的信息互通，很多視覺(jué)、雷達(dá)傳感器難以解決的問(wèn)題在V2X技術(shù)下變得十分簡(jiǎn)單。例如不管是自動(dòng)駕駛還是人類駕駛都難以有效解決的“鬼探頭”問(wèn)題，其實(shí)只是簡(jiǎn)單是視野受限而已。通過(guò)周遭多角度路燈、電線桿以及路面上其他車輛等上的攝像頭、雷達(dá)可以對(duì)一篇區(qū)域?qū)崿F(xiàn)幾乎無(wú)死角的感知，通過(guò)C-V2X技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息共享，“鬼探頭”就成為了不再成立的偽命題。

　　而我們前文提到的“水泥未干”場(chǎng)景，只需要一個(gè)簡(jiǎn)單V2X通訊裝置，就能夠劃出一篇精確的施工區(qū)域“電子圍欄”，自動(dòng)駕駛車輛也就能夠輕而易舉的避開(kāi)這一區(qū)域。

　　其實(shí)不僅僅是這些簡(jiǎn)單場(chǎng)景，基于C-V2X標(biāo)準(zhǔn)的萬(wàn)物互聯(lián)可以在“智慧城市”方面發(fā)揮更大的作用，對(duì)于城市交通疏導(dǎo)、部分區(qū)域危險(xiǎn)警示等等方面都能夠高效的進(jìn)行管控。例如某一路段出現(xiàn)水淹、路陷等突發(fā)情況，都可以通過(guò)智慧城市云端發(fā)送至每一輛可能前往這一區(qū)域的車輛，讓其提前避開(kāi)危險(xiǎn)。

　　目前，C-V2X正在向著5G-V2X演進(jìn)，5G技術(shù)擁有更大數(shù)據(jù)吞吐量、更低時(shí)延、更高安全性和更海量連接等特征，能夠極大促進(jìn)萬(wàn)物互聯(lián)的發(fā)展。基于此，C-V2X標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè)化速度很快，已經(jīng)獲得超過(guò)100家產(chǎn)業(yè)鏈重點(diǎn)企業(yè)的支持，包括福特、寶馬、奧迪、戴姆勒、本田、日產(chǎn)、現(xiàn)代、沃爾沃、PSA等國(guó)際整車廠商，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、AT&T、德國(guó)電信、KDDI、DOCOMO、Orange、Vodafone等電信運(yùn)營(yíng)公司，華為、高通、愛(ài)立信、大唐、英特爾、三星等設(shè)備供應(yīng)商。

　　V2X這么好，為什么到如今還沒(méi)能得以普及？因?yàn)殡y！

　　V2X的關(guān)鍵在于協(xié)同，一輛車，一條路裝備相關(guān)的通訊設(shè)備并不能發(fā)揮出其應(yīng)有的價(jià)值。于是V2X也陷入了“先有雞還是先有蛋”的難題。目前世界各國(guó)對(duì)此的支持力度不一，早前車企試圖通過(guò)幾大集團(tuán)聯(lián)手率先實(shí)現(xiàn)V2V的普及，但顯然只是部分車企推廣的V2V在龐大的汽車保有量面前無(wú)法發(fā)揮出其應(yīng)有的能力。

　　而目前我國(guó)正在大力發(fā)展路基C-V2X設(shè)備，通過(guò)政府主導(dǎo)，讓錄先智能起來(lái)，這樣車企和消費(fèi)者才有積極性推廣和購(gòu)買具備C-V2X能力的車輛。但是，C-V2X的普及并非一朝一夕可以實(shí)現(xiàn)。道阻且長(zhǎng)，C-V2X在當(dāng)下還不是解決“水泥未干”的現(xiàn)實(shí)方案。

　　科技是推動(dòng)人類進(jìn)步的關(guān)鍵力量，高精尖的可以走進(jìn)現(xiàn)實(shí)卻也難免遇到一些樸素的尷尬。最尖端的高科技設(shè)備，偶爾也需要一卷普通的膠帶粘一把......最先進(jìn)的無(wú)人駕駛，遇到“水泥未干”真的會(huì)陷入尷尬。但科技從來(lái)不是一蹴而就的，也就是在這些尷尬的失誤幫助下，才能不斷成長(zhǎng)。

　　“無(wú)人駕駛”遭遇“水泥未干”究竟有沒(méi)有解？當(dāng)然有，只要在施工后提前設(shè)置足夠醒目的有效提示，比如多擺幾個(gè)樁筒，目前無(wú)人車也能輕易辨別得出。如果警示不足，下一個(gè)陷進(jìn)去的可能會(huì)是一個(gè)不夠警惕的路人。（文：太平洋汽車網(wǎng) 郭睿）