先进驾驶辅助系统发展日新月异,但驾驶者的应对能力却并未发展如此之快,这样就导致了二者的不平衡。这也许就是交通行业有史以来面临的最大挑战。麻省理工学院博士布莱尔·雷恩如此形容自动驾驶带来的挑战。
"科技万物都在进步,在独立测试中,各种驾驶辅助系统都无误的做好了自己的工作。但把各辅助系统放到一块,加到驱动器上,在现实生活中进行测试,问题就开始显现。"
已经有一些模式混乱的案例,如驾驶者因忙于捣鼓某个特殊功能如自动巡航系统或者正在设置导航系统,从而因为疏忽而误闯红灯。在对一些驾驶途中因分神导致的事故进行分析时,我们了解了其后果,这也促使了美国国家公路交通安全局对该领域的重视,开始制定指导规则。辅助系统必须实现驾驶者在2秒内或更短时间内完成一系列视线离开路面的驾驶操作。而且视线离开路面的总时间必须在12秒内。
要遵循这些规则并非易事,很多汽车制造商的解决方案是采用非接触模式或语音激活模式。而雷恩博士的研究发现一切并没有这么简单,他发现用语音指令向导航系统输入新的目的地需要花费近2分钟。驾驶过程中,2分钟时间很长,尽管单个操作视线离开路面时间在2秒内,但所有操作加起来,视线离开路面的时间就超过30秒了。通过删除经验模式中一些冗长的语音命令,操作时间缩短了,但是视线离开路面的总时间几乎没变,因此,驾驶者视线离开路面的几率增加了。
评估信息
人类是视觉性、社会性生物,当信息呈现在我们眼前事时,我们能够快速评估信息。人的社会属性使得我们会望向同我们说话的人。出于这些原因,驾驶者很难做到在视觉上忽视语音设施,尤其在伴有图像信息或者是包含视听选项的子选项时,更难做到在视觉上不予关注。然而,相较于很多纯视听选项的界面,语音设施有很多优势,在与车载设施交互时操作较少,所以在很多情况下,语音系统更受欢迎。驾驶者能够选择何时执行命令如开启设置卫星导航,但是不能控制何时接收来自C-ITS(合作式智能交通,即车路协同)的警示信息或车道偏离警示信息,绿灯加速信息,或何时自动刹车。
"我们必须全盘观察一辆车10到15年,掌握所有司机需要执行的认知的、视觉的车载操作之间的相互关系。目前,系统通常是分开测试,我们甚至没有一个好的方法来测量辅助系统给驾驶者造成的工作负担,"雷恩道。
例如,当处于受控状态下时,我们会把注意力放在车内,通常会放慢车速,不会变更道路。但自动驾驶车却不是这样。在靠近十字路口时,驾驶者可能会收到防碰撞信息或者车道保持提醒,卫星导航却可能告诉他们要向哪个方向拐弯,而绿灯加速系统却可能告诉驾驶者车速要达多少才能通过红绿灯。
据此,雷恩预测,对于驾驶者如何应对这些系统,设计者如果没有基本的了解,那么其在不知情的情况下就可能了设计出非驾驶友好型系统,加剧原本的复杂驾驶状况。
"除非已经实现了全自动驾驶,能够应对所有状况,驾驶者才能参与做出一些驾驶决定。然而现在我们看到的是越来越多的自动驾驶技术取代了原本需驾驶者完成的操作,驾驶者也越来越不那么关心周遭发生的事,注意力不再集中,心思也开始涣散。这种情况下,如果需要驾驶者做判断,那么他们可能不能及时做出准确的判断,"雷恩道。
"如果驾驶者必须参与其中,那么对设计者来说,挑战是如何让驾驶者的注意力集中在路面,或者在车载系统发出警告时能够快速重新把注意啦放到路面。但是,即便如此,雷恩还是看到了一些潜在问题:"打开移动手机、MP3播放器、平板电脑、杂志等等诸如此,是许多不可预测的因素之一。在驾驶员使用耳机通过MP3播放器听音乐时,语音驾驶警示系统可以说毫无作用。那些盯着移动手机或平板的人也许看不到车载显示器上的闪光。"
雷恩的解决方案将采用更大的车载显示器,"如果我们能够让驾驶者使用车载显示器而不是移动手机或是平板,那么在有需求的时候我们依然能够警示驾驶者。"他列举了在自动驾驶状态下读报纸的例子:"如果我们能够把报纸信息显示在挡风板上,那么在需要司机关注路面时,我们可以把信息关掉。"
路边基础设施的作用非常之大--例如,在车辆靠近十字路口、平交路口、狭窄桥面或其它障碍物,需要驾驶者做出安全导向时激活车辆的警示系统。
实地操作
但是,雷恩预测在车辆真正实现全自动驾驶,能够处理各种状况之前的很长一段时间路面必然出现上述问题。
为了解决这些问题,雷恩试图组织一个汽车制造商联盟共同探究现实生活中解驾驶者是如何使用先进车载技术的,得出一些共识。此外,雷恩相信在驾驶者驾驶新的装满驾驶辅助系统的车辆前,对其进行培训,不管是对驾驶者还是对制造商都是好的。
实际上,雷恩博士预言了新时代的"无经验驾驶者"。车辆越来越智能了,驾驶者将变得不再熟悉做出每日的驾驶操作,而之前这是日常驾驶的一部分。驾驶习惯是多年积累下来的,但不久的将来,如果驾驶者需要再次自己操作时,对他们来说,驾驶驾驶经验将是遥远的记忆。在这些情况下,大多驾驶者可能无法做出快速准确的抉择与操作。
两级解决方案
为了克服这些挑战,雷恩提出两级方案,初级自动驾驶行业标准确保一些核心的驾驶辅助系统具有共同特点、功能、警示系统。有必要告知驾驶者各系统的作用,不管是语音系统、触觉系统还是视觉系统,什么时候使用或启动,怎么启动关闭。
第二级要困难很多,需要设计出可靠方案来测出并读取这些系统给驾驶者造成的负担与困扰。
这个任务艰巨,远超过任何一个制造商或供应商的承载能力。不管怎样,如果设计出相互排斥的操作或测试系统对制造商来说是无益的。我们不仅要设计出测试方法,从而能够评估各种技术对驾驶者的影响,所有驾驶辅助系统的相互作用必须在现实生活中的路面条件下进行综合测试,不能孤立或在模拟或是受控情况下进行测试。
同时,必须让设计者知道驾驶者是如何应对车载系统的,要让驾驶员更加了解汽车制造商对车载系统的预期。
该规则在近期会增加新系统的研发费用,减少应用率,但长久之后将节约费用,应用率将更高。我们还须记于心的是,出生在Y世代的人很容易理解最新技术,但是,全球老龄化,越来越多的老龄驾驶员并不能快速理解这些科技。对于不断增加的老龄驾驶者进行科技教育是非常重要的。
所以,"这是不是行业从未面临的巨大挑战"?非常可能,至少从某些方面来看。