想知道無人駕駛汽車為什么會撞人嗎？自動駕駛的運作原理告訴你答案

美國時間周日晚上，一名女子在亞利桑那州坦佩被Uber的一輛自動駕駛汽車撞到后身亡。你可能會有這樣的疑問：這起事故為什么會發(fā)生呢？該類汽車又是如何運作，如何察看周圍的世界的呢？

根據(jù)當(dāng)?shù)鼐降穆暶鳎撦v汽車事發(fā)時處于自動駕駛狀態(tài)，盡管它后面有一名安全駕駛員。

Uber是現(xiàn)在在亞利桑那州、加利福尼亞州和美國其他地區(qū)測試無人駕駛汽車的眾多公司之一。谷歌母公司Alphabet旗下的自動駕駛汽車公司W(wǎng)aymo表示，它也在菲尼克斯郊區(qū)運營自動駕駛汽車，且沒有安排安全駕駛員。周一，Uber表示，它將在坦佩、匹茲堡、多倫多和舊金山停止測試。

以下是無人駕駛汽車運作方式的簡要指南。

在設(shè)計這些車輛時，像Uber和Waymo這樣的公司首先要制作一個地方的三維地圖。他們?yōu)槠胀ǖ能囕v配備激光雷達傳感器——使用光脈沖測量距離的“光探測和測距”設(shè)備——當(dāng)公司工作人員在當(dāng)?shù)氐缆飞像{駛這些汽車時，這些價格不菲的設(shè)備會收集制作地圖所需的信息。

一旦地圖制作完成，汽車就可以使用它來自行導(dǎo)航行駛。在這么做的時候，它們會繼續(xù)使用激光雷達來追蹤周圍的環(huán)境，并將它們所看到的實況與地圖顯示的內(nèi)容進行比對。通過這種方式，汽車就可以了解到它在這個世界的位置。

激光雷達還會就附近的物體向汽車發(fā)出警告，其中包括其他汽車、行人和騎自行車的人。

激光雷達是強大的裝置，但它并非萬能的。它僅提供關(guān)于相對較近的物體的信息，這限制了汽車駕駛的速度。它的測量結(jié)果并不總是足夠清晰，因而不一定能夠分辨不同的物體。而且，當(dāng)多輛自動駕駛車輛行駛在同一條道路時，它們的激光雷達信號可能會相互干擾。

即使是在激光雷達運行良好的情況下，這些公司也希望備用系統(tǒng)部署到位。所以，大多數(shù)的無人駕駛汽車還配備了各種其他的傳感器。

攝像頭，雷達和全球定位系統(tǒng)天線（這種GPS硬件告訴你的智能手機它在哪里）。

借助GPS天線，Uber和Waymo等公司在為汽車提供更多關(guān)于其所處位置的信息。借助攝像頭和雷達傳感器，它們可以收集有關(guān)附近的行人、騎車者、汽車和其他物體的額外信息。

攝像頭還能幫助識別交通燈、路牌、道路標記和其它汽車需要考慮的信號。

（圖：去年，美國交通部部長趙小蘭（右）在密歇根大學(xué)觀看無人駕駛汽車所使用的激光雷達系統(tǒng)）

這是最難的部分。篩選所有數(shù)據(jù)并做出響應(yīng)，需要一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)。

在一些情況下，工程師會編寫特定的規(guī)則來定義汽車在特定情況下應(yīng)該如何應(yīng)對。例如，如果Waymo汽車檢測到紅燈，按照程序設(shè)定它就會停止行駛。

但是工程師團隊可能無法為汽車可能遇到的每種情況制定相應(yīng)的響應(yīng)規(guī)則。所以，像Waymo和Uber這樣的公司開始依靠“機器學(xué)習(xí)”系統(tǒng)，該類系統(tǒng)能夠通過分析大量描述美國道路的數(shù)據(jù)來學(xué)習(xí)行為。

Waymo現(xiàn)在使用一個系統(tǒng)來分析大量包含在附近道路行走或奔跑的人的照片，進而識別行人。

目前還不清楚Uber的無人駕駛汽車在坦佩發(fā)生了什么事。但是，按照這些車輛的設(shè)計，如果一個系統(tǒng)出現(xiàn)故障，另一個系統(tǒng)就會開始啟動。另一方面，Uber汽車很可能同時使用了激光雷達和雷達以及攝像頭來檢測和響應(yīng)附近的物體，包括行人。

自行駕駛汽車會難以復(fù)制行人與司機之間微妙的非言語交流。畢竟，自動駕駛汽車不能與人行橫道上的人進行眼神交流。

加利福尼亞大學(xué)伯克利分校教授、機器人專家肯·戈德堡（Ken Goldberg）指出，“認識到這些問題有多困難仍然很重要。那是很多人不理解的事情，僅僅因為這些是人類輕而易舉就能做到的事情。”

這些汽車被設(shè)計得能夠在夜間工作，一些傳感器在夜晚的運作表現(xiàn)跟在白天一樣出色。 一些公司甚至認為，這些汽車在夜間運行要更加容易。

但在一些情況中，這些汽車仍然表現(xiàn)掙扎。 它們在強降水天氣中運作并不出色。 它們在隧道和橋梁環(huán)境中會遇到麻煩。它們在面對繁忙的交通時也可能會遇到困難。