| 無人駕駛（Autonomous Vehicle）技術(shù)決策指南 |
| 2017/1/16 18:58:10 |
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無人駕駛技術(shù)有可能從根本上改變交通方式。配備這種技術(shù)的轎車和輕型汽車或?qū)p少車禍的發(fā)生、能源消耗、以及污染，并降低交通擁堵的成本。
無人駕駛汽車的簡史與現(xiàn)狀
幾十年來，未來學(xué)家一直設(shè)想汽車能夠自動駕駛，無人駕駛技術(shù)的研究可以分為三個階段。
大約從1980-003年，大學(xué)研究中心致力于兩大汽車自動化愿景。首先是自動化公路系統(tǒng)，相對“笨拙”的汽車依靠公路基礎(chǔ)設(shè)施來引導(dǎo)。其次，另一些團體則致力于研究無需特殊道路的無人駕駛汽車。
2003-2007年，美國國防部高級研究計劃局（DARPA）面臨的“三大挑戰(zhàn)”，明顯推動了無人駕駛技術(shù)的進步。前兩個挑戰(zhàn)在農(nóng)村環(huán)境，第三個挑戰(zhàn)在城市環(huán)境。每個挑戰(zhàn)都促使大學(xué)研究團隊開發(fā)此項技術(shù)。
最近，私營企業(yè)也推動了無人駕駛技術(shù)的發(fā)展。谷歌的無人駕駛汽車計劃已經(jīng)開發(fā)和測試了一隊汽車，并通過舉辦活動來展示這項技術(shù)的應(yīng)用——例如，有視頻強調(diào)無人駕駛技術(shù)給盲人帶來機動性（谷歌，2012年）。2013年，奧迪和豐田在國際消費電子展上公布了各自的無人駕駛汽車愿景和研究項目，國際消費電子展是每年一月份在拉斯維加斯舉辦的年度盛會（Hsu，2013年）。最近，日產(chǎn)也宣布計劃到2020年開始銷售無人駕駛汽車。
技術(shù)現(xiàn)狀
谷歌的無人駕駛汽車已經(jīng)試行駛50多萬英里，沒有發(fā)生過一次歸因于自動駕駛的事故。先進的傳感器可以收集環(huán)境信息，日益精密的算法可以處理傳感器數(shù)據(jù)和控制汽車，加上強大的計算能力可以實現(xiàn)實時運行，正是這些因素促進了無人駕駛技術(shù)的發(fā)展。
一般來說，機器人系統(tǒng)（包括無人駕駛汽車）采用“感測-計劃-行動”這樣一種設(shè)計程序。為了感測環(huán)境，無人駕駛汽車使用傳感器組合，包括激光雷達(dá)（用于光探測和測距）、雷達(dá)、攝像機、超聲波和紅外線。一組傳感器組合可以互相補充，彌補任何一種傳感器的弱點。雖然機器人系統(tǒng)非常擅長收集環(huán)境數(shù)據(jù)，但解讀這些數(shù)據(jù)可能仍是極穩(wěn)定無人駕駛汽車的開發(fā)過程中最困難的環(huán)節(jié)。
定位方面，車輛可以結(jié)合使用全球定位系統(tǒng)（GPS）和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）。不過，挑戰(zhàn)仍然存在，因為這些系統(tǒng)在一定條件下可能有些失準(zhǔn)。例如，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在10秒時間內(nèi)可能出現(xiàn)高達(dá)1米的誤差。在這一點上，尚不清楚哪種傳感器組合可以做到最佳的性價比——特別是對于3級或更高等級的無人駕駛汽車。
為了實現(xiàn)真正的自動駕駛，無需后備司機隨時應(yīng)付緊急情況，無人駕駛技術(shù)需要適當(dāng)?shù)亟导�，以免發(fā)生車禍。例如，如果自動駕駛系統(tǒng)的某些元件在擁擠的路況下拐彎操作失靈，則必須有一套足夠穩(wěn)當(dāng)?shù)暮髠湎到y(tǒng)，即使在這種情形下也能確保汽車安全地停下來。要達(dá)到這樣級別的可靠性，可是挑戰(zhàn)重重。
車對車（V2V）通信和車對交通設(shè)施通信（V2I）對無人駕駛操作的作用尚不明確。雖然這種技術(shù)可以在許多情況下減輕自動駕駛的任務(wù)，但還不清楚是否有此必要。此外，要實現(xiàn)車對交通設(shè)施通信，可能需要大量的基礎(chǔ)設(shè)施投資，比如，是否每個交通信號燈都必須配備與汽車通信的無線電裝置。
部分由于上述各種挑戰(zhàn)，利益攸關(guān)方大都（但非全部）預(yù)計首批商用無人駕駛汽車會實踐“共享駕駛”概念：汽車在某些運行條件下可以自動駕駛——譬如，低于特定速度，只在某些類型的道路上，在某些駕駛條件下——超出這些界限或人類駕駛員介入時，將恢復(fù)到傳統(tǒng)的手動駕駛。
人類駕駛員重新介入，會帶來另一個關(guān)鍵的挑戰(zhàn)。為了體驗無人駕駛技術(shù)的最大效益，人類駕駛員需要在汽車自動駕駛過程中從事其他活動。然而，為了安全起見，必要時候需要人類駕駛員迅速（在短短幾秒的時間內(nèi)）接管汽車。認(rèn)知科學(xué)研究顯示，分心駕駛本身就是一項重大的安全挑戰(zhàn)。同樣，對一種公眾廣泛使用的技術(shù)來說，開發(fā)適合人機協(xié)作的心理模型可能也是一項挑戰(zhàn)。
軟件升級工作也充滿挑戰(zhàn)，因為可能需要向后兼容早期的汽車型號和傳感器系統(tǒng)。此外，隨著更多的車型具備自動駕駛功能，日益多樣化的平臺必須升級軟件和其他系統(tǒng)，這對可靠性和質(zhì)量保證提出更大的挑戰(zhàn)。系統(tǒng)安全也是一個問題，故需要防止病毒或惡意軟件破壞汽車系統(tǒng)的正常運行。
州政府交通主管部門要做好各種不同類型的無人駕駛汽車涌上路面的準(zhǔn)備。這可能給車輛運營所必需的登記和規(guī)范帶來挑戰(zhàn)，而且必須向特定用戶提供一定程度的培訓(xùn)。一項可提高安全性的短期措施，是要求更嚴(yán)格地遵守道路標(biāo)示，特別是那些關(guān)于道路施工或改造的標(biāo)示。如此一來，既可以輔助人類駕駛員，又可以緩解對無人駕駛汽車的認(rèn)知要求。
車載資訊系統(tǒng)和通信的作用
在無人駕駛汽車的開發(fā)過程中，非常重要的一個環(huán)節(jié)是圍繞行駛中的汽車收發(fā)數(shù)據(jù)。首先，汽車可使用云端資源。例如，無人駕駛汽車可以使用基于其他車輛的傳感器數(shù)據(jù)持續(xù)更新的“地圖”。同樣，如果某輛汽車的傳感器發(fā)生故障，它可以在一定程度上依賴另一輛車的傳感器。其次，聯(lián)邦政府已支持專用短程通信（DSRC）應(yīng)用程序的開發(fā)，該應(yīng)用程序可以實現(xiàn)車對車通信和車對交通設(shè)施通信，并專門預(yù)留了電磁頻譜。第三，我們調(diào)研的利益攸關(guān)方幾乎都注意到不可避免的軟件更新需求，這將需要某種形式的通信。最后，許多利益攸關(guān)方認(rèn)為，當(dāng)不再需要全時駕駛時，日趨精細(xì)化的“信息娛樂”內(nèi)容可能會占用車上乘客的時間，而這些內(nèi)容可能會提升無人駕駛技術(shù)的需求。
目前的政策焦點是專用短程通信的前景。雖然早在2004年就已經(jīng)頒發(fā)專用短程通信許可，但僅限于實驗和示范項目使用。最近，聯(lián)邦通信委員會（FCC）在規(guī)章制訂通知中宣布，正考慮允許未經(jīng)許可的設(shè)備共享分配給專用短程通信的頻譜，但僅限于與交通運輸無關(guān)的用途。許多受訪的利益攸關(guān)方表示，盡管在目前分配給專用短程通信的頻譜使用不夠充分，但此舉可能會妨礙無人駕駛汽車的發(fā)展。
其他通信政策問題包括：需要修訂關(guān)于分心駕駛的立法，并協(xié)調(diào)車載通信平臺的發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)所有權(quán)和隱私等相關(guān)問題。
標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范
政府規(guī)范和工程標(biāo)準(zhǔn)是解決安全、健康、環(huán)境等公共問題的政策工具。規(guī)范是政策制定者頒布的強制性要求，由法律加以規(guī)定、政府負(fù)責(zé)執(zhí)行。相比之下，標(biāo)準(zhǔn)是技術(shù)協(xié)會制定的工程準(zhǔn)則，對產(chǎn)品的設(shè)計或性能提出明確要求。
標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范將在無人駕駛技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展中發(fā)揮重要作用。國家公路交通安全管理局是聯(lián)邦政府主要的安全監(jiān)管機構(gòu)，通過頒布聯(lián)邦機動車輛安全標(biāo)準(zhǔn)（FMVSS）來規(guī)定各種安全部件的性能標(biāo)準(zhǔn)，譬如特定的碰撞試驗性能。國家公路交通安全管理局也有權(quán)發(fā)出召回令，并通過其新車評價規(guī)程影響市場。然而，該局對汽車的運營、車主的行為、車輛的維護、修理或改裝沒有管轄權(quán)。
自愿性標(biāo)準(zhǔn)也可能扮演重要角色，特別是在安全標(biāo)準(zhǔn)化、確保系統(tǒng)兼容性、以及通過車輛標(biāo)準(zhǔn)化運行化解一些復(fù)雜的人機交互問題等方面。
無人駕駛技術(shù)的責(zé)任問題
現(xiàn)有的責(zé)任制度似乎沒有對應(yīng)用無人駕駛技術(shù)的汽車車主或司機給予格外關(guān)注。相反，因為這些技術(shù)有望減少車禍數(shù)量、降低相關(guān)的保險成本，司機和汽車保險公司樂于采納。
相比之下，制造商的產(chǎn)品責(zé)任可能會增加，導(dǎo)致無人駕駛技術(shù)的應(yīng)用被無謂地拖延。根據(jù)幾種歸責(zé)理論，制造商或被追究責(zé)任。警告和消費者教育在管理相關(guān)系統(tǒng)的制造商責(zé)任方面至關(guān)重要，但是，各方面的憂慮仍然會讓引進這項技術(shù)的腳步放慢，即使是符合社會需求的。
一種潛在的解決方案是綜合考慮各方利益，將成本效益分析充分納入責(zé)任標(biāo)準(zhǔn)。不過，難以確定該考慮哪些適合的成本和效益因素，后續(xù)研究將大有裨益。
制造商可以通過改變汽車制造業(yè)的經(jīng)營模式來降低相關(guān)風(fēng)險，例如，將汽車的使用作為一種服務(wù)提供，而不是銷售產(chǎn)品。另一種方法是制造商利用技術(shù)密切監(jiān)測司機的行為。
政策制定者也可以采取措施減少制造商的責(zé)任。國會可以明令先行出臺國家侵權(quán)法的救濟規(guī)則，這種做法有先例可循。如果制造商很難就相關(guān)的風(fēng)險投購保險，國會還可以設(shè)立再保險保障制度。最后，政策制定者（包括法院）可以采納“人控制汽車”這一不容反駁的推定，維持司機對其駕駛汽車負(fù)法律責(zé)任的成例。然而，這些方法也都存在明顯的不足，責(zé)任限制是否必要尚未可知。
政策指南和結(jié)論
擺在政策制定者面前的首要問題是，無人駕駛技術(shù)所帶來的正外部性將在多大程度上造成市場失靈。如上所述，這項技術(shù)有可能減少車禍和交通擁堵成本、降低燃料消耗和污染排放、提高機動性、甚至改變土地使用，從而讓社會受益無窮。其中一些潛在的效益并非由無人駕駛汽車的買主享受，而是歸于普羅大眾。由于這些效益并非由買主享受，相關(guān)的正外部性不會被納入這項技術(shù)的經(jīng)濟需求。同樣，新增的總車輛行駛里程可能引發(fā)包括交通擁堵在內(nèi)的負(fù)外部性。結(jié)果可能達(dá)不到社會最優(yōu)水平。綜合運用補貼和稅收政策或有助于中和這些外部性，但我們目前對這方面的了解不夠。
過度規(guī)范也會帶來風(fēng)險。各州自行規(guī)范無人駕駛技術(shù)的做法，可能造成各種要求和規(guī)定五花八門的爛攤子，使得無人駕駛汽車無法在各州通行。
依照歷史傳統(tǒng)，車輛性能由國家公路交通安全管理局考察，駕駛員的表現(xiàn)由州政府主管部門考察。由于無人駕駛汽車本身就是司機——但在某些情況下可能需要人類駕駛員進行某些干預(yù)，這種角色分工變得復(fù)雜起來。
責(zé)任問題也可能延緩這項技術(shù)的啟用。這可能需要政策制定者探索各種方法加以解決，其中包括：先行出臺侵權(quán)法規(guī)，聯(lián)邦保險保障制度，將長期的成本效益分析納入法定的合理性標(biāo)準(zhǔn)，或者繼續(xù)歸責(zé)于無人駕駛汽車的人類用戶。
總體而言，政策制定者的指導(dǎo)方針應(yīng)該是，如果無人駕駛技術(shù)的表現(xiàn)優(yōu)于人類駕駛員的平均水平，就應(yīng)該給予許可。例如，安全規(guī)范和責(zé)任規(guī)則的制定應(yīng)秉承這一總體指導(dǎo)方針。同樣，該原則也可以為法官提供一些指導(dǎo)，法官們在判定產(chǎn)品責(zé)任訴訟中特定設(shè)計決策是否正當(dāng)?shù)臅r候非常糾結(jié)。
無人駕駛技術(shù)很有希望改善社會福利，但為了充分兌現(xiàn)這種希望，各州和聯(lián)邦政府需要謹(jǐn)慎決策。一旦無人駕駛技術(shù)的成本和效益更加明確，政策制定者可以進行合理的干預(yù)，調(diào)整該技術(shù)的私人和公共成本。進一步的研究和體驗有助于深入了解這些不確定性。從這個角度看，積極的政策干預(yù)時機還不成熟，而且很可能適得其反。
本文《Autonomous Vehicle Technology: A Guide for Policymakers》由James M. Anderson、Nidhi Kalra、Karlyn D. Stanley、Paul Sorensen、Constantine Samaras、Oluwatobi A. Oluwatola等人合著。查詢進一步信息，請訪問官方網(wǎng)站 http://www.rand.org/t/RR443-2，或者http://www.rand.org/zh-hans.html。
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