Waymo安全報(bào)告：確保自動(dòng)駕駛車輛路測(cè)的安全性

據(jù)外媒報(bào)道，Waymo于近日向美國(guó)交通部提交了一份43頁(yè)的安全報(bào)告，詳細(xì)說(shuō)明了Waymo為自動(dòng)駕駛車輛所投入的先進(jìn)技術(shù)及操作規(guī)程，旨在確保自動(dòng)駕駛車輛路測(cè)的安全性。

該報(bào)告提供了一份總結(jié)性概述，其介紹了車輛基本功能的運(yùn)行情況，包括：在何種條件下正常運(yùn)作、又在何種情況下因“故障（fail）”而執(zhí)行安全?？坎⑵渥鳛樽詈蟮膽?yīng)變手段（final fallback）。此外，這份概述還解釋了以下內(nèi)容：在事故發(fā)生后，是否存在數(shù)據(jù)記錄？采用何種方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)？采用何種途徑確保Waymo車輛的網(wǎng)絡(luò)安全？

Waymo還從硬件及軟件兩方面，詳細(xì)說(shuō)明了其測(cè)試進(jìn)程。針對(duì)碰撞規(guī)避、傳感器及其他設(shè)備的總體耐用性等問(wèn)題，文中還提到了其技術(shù)原理等內(nèi)容。Waymo將自動(dòng)駕駛相關(guān)的“安全性”進(jìn)行了細(xì)化，劃分為：行為安全性（上路行駛時(shí)的駕駛決策）、功能安全性（安全操作，包括備份及冗余）、碰撞安全性（對(duì)車內(nèi)人員的防護(hù)能力）、操作安全性（乘客與車輛間安全性與舒適性的交互影響）及非碰撞安全性（與車輛進(jìn)行交互的人員的安全性）。

最關(guān)鍵的是，該報(bào)告還解釋了“運(yùn)行設(shè)計(jì)域（operaTIonal design domain）”，Waymo用其定義了車輛可進(jìn)行安全操作的地點(diǎn)及時(shí)間，其中還牽涉到安全駕駛所涉及的各類因素，如：地理?xiàng)l件、道路類型、車速、時(shí)間段、法律法規(guī)及氣候條件。

Waymo安全報(bào)告長(zhǎng)達(dá)43頁(yè)，小編編譯了核心內(nèi)容（前32頁(yè)），詳見(jiàn)下文：

Waymo的使命

Waymo旨在將自動(dòng)駕駛技術(shù)推向全球，在提升交通安全性的同時(shí)，為人們提供生活便利。公司認(rèn)為自動(dòng)駕駛技術(shù)將為人們提供便利，并大幅降低交通事故的發(fā)生，進(jìn)而挽救眾多道路使用者的生命。

自動(dòng)駕駛車輛可提升道路安全性，為上百萬(wàn)人提供新的出行方式。完全自動(dòng)駕駛車輛潛能巨大，無(wú)論是上下班通勤、接送孩子上學(xué)還是挽救生命，改變?nèi)藗兊纳?，提升生活質(zhì)量。

安全性是Waymo的核心任務(wù)，這也是公司在八年前所設(shè)定的目標(biāo)。

每年，全世界有120萬(wàn)人死于交通事故。在美國(guó)，交通致死數(shù)量還在持續(xù)增長(zhǎng)中。這類事故都有一個(gè)共通點(diǎn)，94%的交通事故都是因?yàn)轳{駛員的人為失誤造成的。Waymo堅(jiān)信，自動(dòng)駕駛技術(shù)每年可拯救上千個(gè)本該在交通事故中喪命的民眾。

公司對(duì)安全性的承諾及付出體現(xiàn)于該公司所做的每一件事中，從企業(yè)文化到如何設(shè)計(jì)、測(cè)試這項(xiàng)技術(shù)。在這份安全報(bào)告里，Waymo詳細(xì)闡述了的工作理念：安全性。

該份安全系統(tǒng)概論強(qiáng)調(diào)了Waymo自動(dòng)駕駛車輛在長(zhǎng)達(dá)350萬(wàn)英里實(shí)地路測(cè)及在上千萬(wàn)英里的自動(dòng)駕駛模擬測(cè)試中所學(xué)到的重要經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。Waymo的安全報(bào)告也影響了美國(guó)交通部發(fā)布的自動(dòng)駕駛聯(lián)邦政策框架：《自動(dòng)駕駛系統(tǒng)2.0： 安全性愿景》（Automated Driving Systems 2.0: A Vision for Safety ）。美國(guó)交通部的框架列出了12項(xiàng)安全設(shè)計(jì)要素，并鼓勵(lì)各公司開(kāi)展自動(dòng)駕駛路測(cè)測(cè)試并且配置自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，旨在解決相關(guān)技術(shù)難題。

在該份報(bào)告中，公司羅列了與各個(gè)安全設(shè)計(jì)要素相關(guān)的流程，并闡述上述要素是如何支撐整動(dòng)駕駛車輛的研發(fā)、測(cè)試和部署的。只有在確保安全性這一大前提下，完全自動(dòng)駕駛車輛才會(huì)被民眾所接受，這也是Waymo長(zhǎng)久以來(lái)持續(xù)投資安全技術(shù)領(lǐng)域并打造相關(guān)進(jìn)程的原因，旨在使民眾相信，公司推出的自動(dòng)駕駛車輛能夠滿足公眾對(duì)于安全交通出行及舒適出行設(shè)備的需求。

本報(bào)告主要分為五大內(nèi)容模塊：

一、Waymo系統(tǒng)安全計(jì)劃：設(shè)計(jì)保證安全

二、Waymo自動(dòng)駕駛車輛的運(yùn)行機(jī)制及原理

三、測(cè)試及驗(yàn)證方法：確保車輛的自動(dòng)駕駛性能及安全性

四、與公眾開(kāi)展安全的（人機(jī)）交互

五、結(jié)論

自動(dòng)駕駛車輛所需回答的四個(gè)問(wèn)題：

1. 我在哪？

在開(kāi)車前，Waymo團(tuán)隊(duì)首先會(huì)打造詳盡的3D高清地圖，突出顯示道路剖面圖（road profiles）、路緣石（curbs）及人行道、車道標(biāo)志、斑馬線（crosswalks）、停車牌及其他道路情況。Waymo車輛并不完全依賴于GPS功能，車輛將交互參照預(yù)先繪制的地圖與實(shí)時(shí)傳感器數(shù)據(jù)，在對(duì)兩者進(jìn)行比對(duì)后，確定車輛在的位置。

2. 我周邊的情況？

Waymo配置的車載傳感器及軟件將持續(xù)掃描車輛周邊的目標(biāo)，包括：行人、騎行者、車輛、道路施工及障礙物。車輛將持續(xù)從交通燈的顏色讀取交通控制指令。此外，車載系統(tǒng)還將從鐵路道口交叉柵門(mén)（railroad crossing gates）識(shí)別臨時(shí)性停車的信號(hào)。Waymo旗下測(cè)試車輛的掃描半徑為300米，其探測(cè)領(lǐng)域相當(dāng)于三個(gè)足球場(chǎng)大小，可實(shí)現(xiàn)全方位覆蓋。

3. 接下來(lái)將會(huì)發(fā)生什么？

Waymo的軟件可基于道路上各動(dòng)態(tài)目標(biāo)的當(dāng)前速度及行動(dòng)軌跡，預(yù)測(cè)到其未來(lái)的動(dòng)向，甚至能分清車輛與騎行者或行人間的差別。該軟件利用從其他道路使用者處獲得的信息，預(yù)計(jì)可能存在的多種行駛路徑。該軟件還將道路的變化情況也納入其考量范圍（如車道發(fā)生交通擁堵），并預(yù)測(cè)路面情況將對(duì)測(cè)試車輛周邊的其他目標(biāo)產(chǎn)生何種影響。

4. 我應(yīng)該怎么做？

該軟件考量這類信息的方方面面，試圖尋找一種適合車輛采用的方法與行駛路徑。Waymo軟件可選定精確的駕駛軌跡、車速、車堵及確保道路安全所需的轉(zhuǎn)向操控。因?yàn)檫@類車輛將持續(xù)監(jiān)控環(huán)境，預(yù)判車輛周邊其他道路使用者的駕駛行為，能夠?qū)ψ兊雷鞒隹焖夙憫?yīng)并確保變道期間的安全性。

Waymo系統(tǒng)安全計(jì)劃：設(shè)計(jì)保證安全（Safety by Design）

作為第一家在公共道路上實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛的公司，Waymo唯有靠自己的拼搏。在公司成立之初，公司就建立了自己的系統(tǒng)安全計(jì)劃（System Safety Program），將這一安全理念根植于技術(shù)測(cè)試和開(kāi)發(fā)流程中。該項(xiàng)目采用一個(gè)綜合性、穩(wěn)健的方法，Waymo將其稱之為：設(shè)計(jì)保證安全。

“設(shè)計(jì)保證安全”意味著Waymo從最底層的系統(tǒng)級(jí)開(kāi)始考慮安全性，并將安全性納入各系統(tǒng)層級(jí)與各個(gè)開(kāi)發(fā)階段，確保從設(shè)計(jì)到測(cè)試、驗(yàn)證，在整個(gè)過(guò)程中始終貫徹安全性這一核心理念。該方法還借鑒了從航空航天、汽車及國(guó)防等行業(yè)中的最佳實(shí)踐（best pracTIce）。

在遵守這類最佳實(shí)踐后，Waymo對(duì)自動(dòng)駕駛車輛各個(gè)部件進(jìn)行了大量測(cè)試，確保在整合到整套自動(dòng)駕駛系統(tǒng)后，所有的子系統(tǒng)均能夠安全地運(yùn)行。

該方法還有助于驗(yàn)證全自動(dòng)駕駛車輛上路行駛時(shí)的安全性。同時(shí)，Waymo還可以了解系統(tǒng)部件、子系統(tǒng)或其他方面的任何變化或故障會(huì)對(duì)在整個(gè)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中造成何種影響。

該進(jìn)程還將影響Waymo的各個(gè)安全功能，其中就包括：冗余臨界安全系統(tǒng)（redundant criTIcal safety system），使車輛在遇到技術(shù)故障時(shí)，可采用安全的方式停車。車輛可借助具有功能互補(bǔ)的各傳感器的協(xié)同配合，使傳感器的視場(chǎng)重疊。此外，公司還開(kāi)展了大量的測(cè)試項(xiàng)目，有助于對(duì)旗下技術(shù)進(jìn)行快速調(diào)整及升級(jí)，進(jìn)而提升車輛的安全性。

Waymo的系統(tǒng)安全計(jì)劃

Waymo的系統(tǒng)安全計(jì)劃涉及5個(gè)截然不同的安全領(lǐng)域：行為安全性、功能安全性、碰撞安全性、操作安全性和非碰撞安全性。上述各領(lǐng)域都需結(jié)合各種測(cè)試方法，旨在驗(yàn)證完全自動(dòng)駕駛車輛的安全性。

行為安全性

指車輛在道路上的行駛決策和行為。自動(dòng)駕駛車輛也需要遵守交通規(guī)則，必須在各種駕駛情境（不論是該情景是預(yù)期內(nèi)還是預(yù)期外的）為用戶提供導(dǎo)航，確保駕駛安全性。

Waymo運(yùn)用各類功能性分析、仿真工具和路測(cè)，確保充分了解在業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)出現(xiàn)的各類挑戰(zhàn)，并制定安全性要求，采用多管齊下的測(cè)試和驗(yàn)證過(guò)程。

功能安全性

其旨在確保Waymo車輛在系統(tǒng)存故障或失效時(shí)的安全操控，這意味著要建立備份系統(tǒng)和冗余機(jī)制來(lái)應(yīng)對(duì)車輛的意外狀況。

例如，Waymo旗下的所有自動(dòng)駕駛車輛均配備了輔助計(jì)算機(jī)（secondary computer），可在主計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)代替其接管車輛的操控，實(shí)現(xiàn)車輛的安全停車（即：最小風(fēng)險(xiǎn)條件）。旗下各車輛均配備了備用轉(zhuǎn)向及制動(dòng)系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)還有其他多層冗余。

碰撞安全性

即耐撞性，是指車輛通過(guò)各種措施保護(hù)車內(nèi)乘客的能力，借助結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)來(lái)保護(hù)車內(nèi)人員，提供座椅約束裝置（seat restraints）及安全氣囊，減輕車內(nèi)人員的傷亡程度。

在美國(guó)，碰撞安全性被納入到美國(guó)聯(lián)邦機(jī)動(dòng)車安全標(biāo)準(zhǔn)（Federal Motor Vehicle Safety Standards，F(xiàn)MVSS）中，該標(biāo)準(zhǔn)由美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局（NHTSA）發(fā)布。為此，各大車企務(wù)必要證明其基礎(chǔ)車型符合FMVSS的相關(guān)要求。

操作安全性

指車輛和乘客之間的交互（人機(jī)交互）。當(dāng)確保操作安全性后，Waymo才能確保為消費(fèi)者帶來(lái)自動(dòng)駕駛車輛所提供的安全而舒適的體驗(yàn)。公司旨在打造安全的自動(dòng)駕駛車輛，借助危險(xiǎn)分析、現(xiàn)有安全標(biāo)準(zhǔn)、大量的自動(dòng)駕駛測(cè)試及從各行業(yè)借鑒而來(lái)的最佳實(shí)踐來(lái)實(shí)現(xiàn)。公司還將采取各項(xiàng)舉措，如公司提供的前期試駕乘坐體驗(yàn)項(xiàng)目（在第4節(jié)中將進(jìn)一步介紹）。此外，公司已研發(fā)了一款用戶界面，使乘客能清楚地了解其目的地，指揮車輛靠邊停車，并聯(lián)系Waymo獲取技術(shù)輔助。

非碰撞安全性

針對(duì)可能與車輛相互作用的人群，Waymo旨在提供身體上的安全防護(hù)。