作者：北斗（10年智能座艙及導(dǎo)航娛樂(lè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)管理經(jīng)驗(yàn)、3年自動(dòng)駕駛產(chǎn)品化經(jīng)驗(yàn)、5年自動(dòng)駕駛模擬仿真測(cè)試環(huán)境構(gòu)建經(jīng)驗(yàn)）

隨著智能駕駛車輛的逐步普及，越來(lái)越多的駕駛者正在體驗(yàn)智能駕駛系統(tǒng)給他們帶來(lái)的便捷與安全。在市場(chǎng)消費(fèi)者已經(jīng)嘗到智能駕駛技術(shù)所帶來(lái)甜蜜享受后，隨之而來(lái)的就會(huì)有更多的市場(chǎng)呼聲，針對(duì)高階智能駕駛駕駛甚至是完全自動(dòng)駕駛的落地也越來(lái)越值得期待。

目前自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展到一個(gè)相對(duì)較高的水平。在新聞中每周都能發(fā)掘自動(dòng)駕駛技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展信息。自動(dòng)駕駛企業(yè)一直在通過(guò)公路行駛驗(yàn)證、行駛服務(wù)驗(yàn)證、系統(tǒng)模擬仿真等，踏實(shí)地克服各種困難，不斷提高產(chǎn)品品質(zhì)。那目前真正影響自動(dòng)駕駛技術(shù)的瓶頸都有哪些呢。

本文將從自動(dòng)駕駛技術(shù)角度出發(fā)，對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)的弱點(diǎn)進(jìn)行分析說(shuō)明，理性的梳理自動(dòng)駕駛系統(tǒng)技術(shù)中的瓶頸，同時(shí)提出部分解決方案供各位讀者參考。

■ 黑客襲擊自動(dòng)駕駛車輛的風(fēng)險(xiǎn)日益高漲

 自動(dòng)駕駛系統(tǒng)屬于典型的智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)應(yīng)用，目前正向著“車-路-云 ”互通互聯(lián)的方向進(jìn)行推動(dòng)和發(fā)展。搭載自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的自動(dòng)駕駛車輛在很多情況下需要進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，可以說(shuō)車輛與網(wǎng)絡(luò)的連接是系統(tǒng)高頻使用的一個(gè)剛需。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可以通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)、V2X通信、云端服務(wù)器數(shù)據(jù)交互等各種途徑，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)收集，確保信息的新鮮、全面，提高自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的精準(zhǔn)度與功能能力范圍。

圖1  自動(dòng)駕駛系統(tǒng)涉及的無(wú)線網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)示例圖（圖片來(lái)源https://www.invc.news/）

在2019年，梅賽德斯-奔馳和寶馬集團(tuán)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的“Share Now”共享服務(wù)汽車，在美國(guó)被黑客襲擊，發(fā)生了100多輛車輛被盜事件。網(wǎng)聯(lián)化在給自動(dòng)駕駛車輛帶來(lái)便利性的同時(shí)，也像與電腦等一樣經(jīng)常受到黑客攻擊的威脅。一旦自動(dòng)駕駛車輛遭受黑客攻擊，其損失不像咱們使用的電腦那樣，僅僅是電腦中的數(shù)據(jù)和文件等，而是整個(gè)車輛被黑客劫持。在車輛失去控制權(quán)之后，車輛對(duì)周圍環(huán)境中的人和事物產(chǎn)生危害的程度和風(fēng)險(xiǎn)是無(wú)評(píng)估的，更無(wú)法進(jìn)行管控。想象一下，一覺(jué)醒來(lái)，有100臺(tái)車在馬路上橫沖直撞完全失控的場(chǎng)景，這是一件很可怕的事情。

正因如此，網(wǎng)絡(luò)安全正在被各大自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)公司所重視。從技術(shù)層面千方百計(jì)地采取相關(guān)對(duì)策，強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)安全。目前各家公司都在爭(zhēng)分奪秒的努力，盡快功課車輛網(wǎng)聯(lián)安全課題。

■自動(dòng)駕駛通信不暢的后果嚴(yán)重

剛才我們提到了黑客攻擊、汽車失控這些可怕的極端場(chǎng)景。先穩(wěn)定下情緒，這些場(chǎng)景都是發(fā)生在極端的情況之下的，發(fā)生概率還是很小的，更多的時(shí)候，咱們的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)還是沒(méi)有那么多壞人搗亂的。一般咱們的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)會(huì)在車輛行駛過(guò)程中，基于5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與各種設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，數(shù)據(jù)會(huì)從云端服務(wù)器傳輸給終端。那么如何確保無(wú)線通信可以持續(xù)的保持高速、實(shí)時(shí)、穩(wěn)定的大量數(shù)據(jù)傳輸，就成為系統(tǒng)通信方面的重中之重。

圖2  自動(dòng)駕駛系統(tǒng)涉及的無(wú)線網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)示例圖  (圖片來(lái)源https://kakakumag.com/)

遙想2019年，我在神戶觀看盛大的煙花大會(huì)表演，由于現(xiàn)場(chǎng)人數(shù)眾多，基站通信異常導(dǎo)致和家人聯(lián)系不上的焦急心情。那如果這種情況發(fā)生在自動(dòng)駕駛汽車上會(huì)是怎樣呢。從目前開(kāi)發(fā)實(shí)踐角度上看，多數(shù)情況下，自動(dòng)駕駛車輛在沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)連接的狀態(tài)下，將無(wú)法繼續(xù)安全的自動(dòng)行駛，但由于車輛還有本地感知能力，所以也不會(huì)立即陷入不安全的狀況。在L4等級(jí)的自動(dòng)駕駛車輛中，通信終端時(shí)點(diǎn)開(kāi)始，所處環(huán)境即成為了ODD（運(yùn)行設(shè)計(jì)領(lǐng)域）外的場(chǎng)所。作為緊急安全措施，車輛一般會(huì)自動(dòng)?？康铰愤?，等待進(jìn)一步處理。如果是L3等級(jí)的自動(dòng)駕駛車輛，車上本身就有駕駛員，網(wǎng)絡(luò)通信故障發(fā)生后，有駕駛員介入即可。

即便如此，自動(dòng)駕駛車輛采取了類似靠邊停車的安全措施，也不能完全規(guī)避其他車輛因自車異常駕駛行為導(dǎo)致的交通事故發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。而且類似這種服務(wù)器故障，由于管理服務(wù)器也會(huì)傳輸控制指令，所以異常故障也可能導(dǎo)致鎖死并凍結(jié)處理，使之無(wú)法行駛。

在2022年6月，美國(guó)通用汽車Cruise的自動(dòng)駕駛汽車因服務(wù)器故障一度導(dǎo)致多輛車失去正常行為，停在舊金山的一條街道上，造成了幾個(gè)小時(shí)的交通堵塞，直到工作人員將這些車輛開(kāi)走之后問(wèn)題才得以解決。現(xiàn)場(chǎng)可能通過(guò)重啟系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制都無(wú)法解決問(wèn)題，才會(huì)派工作人員到現(xiàn)場(chǎng)緊急處理。在通信發(fā)生故障的時(shí)候，這種情況也可能產(chǎn)生。

所以在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通信系統(tǒng)和服務(wù)器管理系統(tǒng)等重要關(guān)鍵組件的冗余化設(shè)計(jì)是非常必要的。這些設(shè)計(jì)可能在異常發(fā)生時(shí)，進(jìn)行核心功能的補(bǔ)位，確保系統(tǒng)繼續(xù)正常運(yùn)行。

■自動(dòng)駕駛系統(tǒng)AI處理能力問(wèn)題

不知道從什么時(shí)候開(kāi)始，自動(dòng)駕駛的進(jìn)化和人工智能（AI）技術(shù)捆綁到了一起，那么AI的進(jìn)化程度和處理能力肯定是另一大懸念。在自動(dòng)駕駛中，AI技術(shù)被運(yùn)用于對(duì)感知傳感器采集數(shù)據(jù)的識(shí)別、分析上，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)會(huì)基于分析結(jié)果，進(jìn)行車輛控制執(zhí)行。AI通過(guò)對(duì)拍攝的目標(biāo)特性進(jìn)行分析，持續(xù)不斷學(xué)習(xí)，直到能快速對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別和分類。

那么，對(duì)于數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，部分特征缺失的物體，或是AI未知的物體，AI是否也能正確的進(jìn)行處理呢。目前開(kāi)發(fā)實(shí)踐中，基于傳感器融合進(jìn)行環(huán)境感知，當(dāng)不同類型傳感器，提供不同的識(shí)別結(jié)果時(shí)，就需要看系統(tǒng)對(duì)哪個(gè)類型的傳感器置信度最高，來(lái)進(jìn)行目標(biāo)判讀和執(zhí)行處理了。

另外，如何讓自動(dòng)駕駛系統(tǒng)準(zhǔn)確識(shí)別非標(biāo)準(zhǔn)特性的目標(biāo)也是個(gè)課題。假設(shè)在路標(biāo)上貼上小廣告等，影響了目標(biāo)特征。這種情況讓AI進(jìn)行識(shí)別，的確是有點(diǎn)為難AI，但這種情況在實(shí)際生活中也是屢見(jiàn)不鮮的，甚至有些道路旁綠化帶遮擋信號(hào)燈，讓信號(hào)燈在樹(shù)叢中若隱若現(xiàn)。像這種讓駕駛員都撓頭的場(chǎng)景，AI是否可以輕松拿捏。

答案是短期內(nèi)絕對(duì)不可能。AI暫時(shí)還沒(méi)有只能到完全意義上無(wú)師自通，而在某種特殊場(chǎng)景下，我們作為老師，其實(shí)也沒(méi)有辦法進(jìn)行完全正確的判斷。己所不欲勿施于人，更何況是AI呢。所以多傳感器、多信息來(lái)源基礎(chǔ)上的環(huán)境數(shù)據(jù)判斷是自動(dòng)駕駛技術(shù)可能要持續(xù)探究和發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)。

■系統(tǒng)手動(dòng)駕駛接管的不穩(wěn)定因素

目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有很多車企提供了搭載L3等級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的車輛。這類自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可以在一定條件下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，所謂條件也就是ODD（運(yùn)行設(shè)計(jì)領(lǐng)域）在從不滿足ODD條件或者系統(tǒng)判斷自動(dòng)駕駛困難的情況下，要求駕駛員手動(dòng)接管車輛控制。

對(duì)于這種請(qǐng)求，駕駛員必須做出快速響應(yīng)，否則可能誘發(fā)安全事故。而對(duì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)而言這種請(qǐng)求其實(shí)是條件觸發(fā)的非確定性執(zhí)行操作，也就是說(shuō)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)無(wú)法預(yù)知什么時(shí)候需要駕駛員幫助開(kāi)一會(huì)兒，更無(wú)法提前和駕駛員溝通是否駕駛員現(xiàn)在方面幫他開(kāi)一會(huì)兒。

這聽(tīng)上去有點(diǎn)像個(gè)人車互動(dòng)的笑話，但實(shí)際發(fā)生的話可能并不是那么有趣。在高階自動(dòng)駕駛系統(tǒng)發(fā)出接管請(qǐng)求后，駕駛員如果沒(méi)有及時(shí)相應(yīng)請(qǐng)求，作為風(fēng)險(xiǎn)管控措施，系統(tǒng)會(huì)控制車輛靠邊停車。但不是所有車輛都搭載了高階自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，在L3等級(jí)和L3等級(jí)以下的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，系統(tǒng)更多的是輔助駕駛屬性，如果駕駛員對(duì)接管請(qǐng)求置之不理，可能會(huì)發(fā)生比較嚴(yán)重的交通事故。

即使駕駛員對(duì)接管請(qǐng)求做出了及時(shí)的響應(yīng)，也可能無(wú)法快速接續(xù)控制已經(jīng)發(fā)生的駕駛環(huán)境。這種情況需要駕駛員快速進(jìn)入駕駛狀態(tài)，并且迅速了解掌握當(dāng)前車輛行駛環(huán)境。其實(shí)這點(diǎn)多數(shù)情況下還是存在一定相對(duì)難度的，畢竟系統(tǒng)搞不定了，而且交接時(shí)間要求也比較快。而且自動(dòng)駕駛系統(tǒng)對(duì)于請(qǐng)求接管的判定程度上有沒(méi)有留有余裕，有沒(méi)有耍小聰明偷懶不想開(kāi)車呢，這些問(wèn)題都給手動(dòng)駕駛接管操作執(zhí)行抽出了更多的不確定因素。

■ 總結(jié)

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在應(yīng)用中除了上述幾點(diǎn)，還有成本角度、社會(huì)角度等方面的課題和瓶頸，雖然自動(dòng)駕駛技術(shù)還存在著各種各樣的課題和瓶頸，但在世界范圍內(nèi)自動(dòng)駕駛技術(shù)領(lǐng)域都在為解決這些問(wèn)題進(jìn)行著不屑的努力。從上述幾個(gè)問(wèn)題來(lái)看，自動(dòng)駕駛車輛的安全性在各個(gè)方面都還有很大的提升空間，目前僅僅因?yàn)橐恍簳r(shí)性的瓶頸無(wú)法解決。但從自動(dòng)駕駛技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域上，自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)得到了充分應(yīng)用和長(zhǎng)足發(fā)展，為后續(xù)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)普及奠定了非常堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也期待領(lǐng)域內(nèi)專家早日攻克難題，打破瓶頸給自動(dòng)駕駛創(chuàng)造一份自由呼吸的創(chuàng)新環(huán)境。