關(guān)于自動(dòng)駕駛巨頭Waymo最詳細(xì)的介紹
據(jù)外媒報(bào)道,Waymo于近日向美國交通部提交了一份43頁的安全報(bào)告,詳細(xì)說明了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)告長達(dá)43頁,詳見下文:
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,為上百萬人提供新的出行方式。完全自動(dòng)駕駛車輛潛能巨大,無論是上下班通勤、接送孩子上學(xué)還是挽救生命,改變?nèi)藗兊纳睿嵘钯|(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120萬人死于交通事故。在美國,交通致死數(shù)量還在持續(xù)增長中。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)駕駛車輛在長達(dá)350萬英里實(shí)地路測(cè)及在上千萬英里的自動(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長久以來持續(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)問題:
1. 我在哪?
在開車前,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(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)開發(fā)階段,確保從設(shè)計(jì)到測(cè)試、驗(yàn)證,在整個(gè)過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,碰撞安全性被納入到美國聯(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)由美國國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)借鑒而來的最佳實(shí)踐來實(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)。例如,電子系統(tǒng)或傳感器所帶來的危害,上述設(shè)備或?qū)?duì)乘客、汽車技工、駕駛員、急救人員或旁觀者造成身體傷害。
安全進(jìn)程
Waymo在系統(tǒng)安全計(jì)劃內(nèi)設(shè)定了安全進(jìn)程,確保車輛的安全性。需要制定所需的安全要求,旨在從企業(yè)內(nèi)部減少潛在的風(fēng)險(xiǎn),務(wù)必在設(shè)計(jì)時(shí)再度強(qiáng)調(diào)安全性,然后進(jìn)行驗(yàn)證及確認(rèn),證明安全風(fēng)險(xiǎn)已降低至所確定的水平。
首先,從識(shí)別危險(xiǎn)場(chǎng)景入手,然后再確定潛在風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)規(guī)避措施。這些措施可以采取多種形式,如軟件或硬件的要求、軟硬件的設(shè)計(jì)建議、程序控制(procedural controls)或其他的分析建議。
公司還采用了各種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,如:預(yù)先危險(xiǎn)性分析(preliminary hazard analysis)、故障樹,設(shè)計(jì)失效模式及后果分析(DFMEA)。該持續(xù)性過程與現(xiàn)行的工程及測(cè)試活動(dòng)、安全工程分析密切相關(guān)。
危險(xiǎn)分析過程有助于識(shí)別自動(dòng)駕駛系統(tǒng)架構(gòu)、子系統(tǒng)和組件的相關(guān)要求,這類安全性要求通過一系列子系統(tǒng)及系統(tǒng)分析技術(shù)、各種系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)進(jìn)程及美國聯(lián)邦及各州法律法規(guī)的要求來制定而成。這類分析還對(duì)Waymo的行為安全性測(cè)試要求以及系統(tǒng)如何檢測(cè)和處理故障提供支持。
基于Waymo的系統(tǒng)架構(gòu)及要求,公司在公共道路、閉合環(huán)境及模擬駕駛情景內(nèi)進(jìn)行了大量的測(cè)試。借助從上述測(cè)試、國家碰撞事故數(shù)據(jù)及從駕駛研究中采集到的信息,Waymo為潛在危險(xiǎn)提供更多的分析。
Waymo多管齊下,獲得了大量的專業(yè)技術(shù)知識(shí),在理解Waymo的系統(tǒng)中起到了重要作用?;谶@一認(rèn)識(shí),公司能夠全面分析并評(píng)估系統(tǒng)的安全性,然后才可以在公共道路上進(jìn)行完全自動(dòng)駕駛車輛的操作。
二、Waymo自動(dòng)駕駛車輛的運(yùn)行機(jī)制及原理
自動(dòng)駕駛系統(tǒng)
完全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)與當(dāng)前在售車輛車載系統(tǒng)不同,其車輛的駕駛操控?zé)o需駕駛員的介入,與當(dāng)前車輛所車采用的自適應(yīng)巡航控制或者車道保持系統(tǒng)也有不同,因?yàn)楹笳咝枰{駛員持續(xù)監(jiān)控。Waymo的系統(tǒng)涉及軟件及硬件,當(dāng)其被整合到車輛后,可執(zhí)行所有的駕駛功能。
用自動(dòng)駕駛的行話來說,在特定地理區(qū)域和特定條件下,Waymo的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可完成整套動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù),無需人類駕駛員介入操作。
這種技術(shù)可被歸類到國際汽車工程師學(xué)會(huì)(SAE International)定義的4級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中,若遇到任何系統(tǒng)故障,Waymo的技術(shù)可實(shí)現(xiàn)車輛的安全???,將安全風(fēng)險(xiǎn)降至最低。
與1-3級(jí)自動(dòng)駕駛分級(jí)不同,4級(jí)自動(dòng)駕駛可在系統(tǒng)發(fā)生任何故障時(shí)實(shí)現(xiàn)車輛的安全???,而無需人類駕駛員接管車輛的操控。
全自動(dòng)駕駛:讓人類一直保持“乘客”身份
先進(jìn)駕駛輔助技術(shù)是Waymo團(tuán)隊(duì)開發(fā)的首批技術(shù)。2012年,公司開發(fā)并測(cè)試了3級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng),該系統(tǒng)可讓車輛在單車道的高速公路上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛,但測(cè)試期間,仍需要駕駛員擠介入操作。在內(nèi)部測(cè)試中,公司還發(fā)現(xiàn)人類過于依賴這項(xiàng)技術(shù),并未仔細(xì)地監(jiān)控路況。
當(dāng)駕駛輔助技術(shù)變得越發(fā)先進(jìn)時(shí),通常要求駕駛員在數(shù)秒內(nèi)完成從乘客到駕駛員的角色轉(zhuǎn)換,但通常是在更具挑戰(zhàn)性或更復(fù)雜的情況下,這類場(chǎng)景很少。車輛承擔(dān)的任務(wù)越多,這一過渡階段就越來越復(fù)雜。
為使駕駛員雙手得以脫離方向盤,不必再介入車輛操作,Waymo正在開發(fā)完全自動(dòng)駕駛車輛。公司技術(shù)將關(guān)注駕駛的全過程,使用戶在車內(nèi)成為純粹的乘客。
目標(biāo)和事件探查響應(yīng):車載傳感器
為滿足自動(dòng)駕駛的復(fù)雜需求,Waymo開發(fā)傳感器矩陣,可實(shí)現(xiàn)360度全景探查及監(jiān)控,不論白天或黑夜,且視野面積可達(dá)3個(gè)足球場(chǎng)那么大。
這類多層級(jí)傳感器套件可以無縫協(xié)同工作,繪制出清晰的3D全景圖像,顯示行人、自行車、來往車輛、交通指示燈、建筑物和其他道路特征等動(dòng)態(tài)及靜態(tài)目標(biāo)。
LiDAR(激光雷達(dá))系統(tǒng)
LiDAR(光檢測(cè)和測(cè)距)可全天候工作,每秒可發(fā)射數(shù)百萬個(gè)360°全景激光脈沖,測(cè)量反射到表面并返回車輛所需的時(shí)間。
Waymo的系統(tǒng)包括內(nèi)部開發(fā)的三種類型激光雷達(dá):1. 短程激光雷達(dá),可使車輛持續(xù)不斷地獲得車輛周邊環(huán)境;2. 高分辨率的中程激光雷達(dá);3. 新一代功能強(qiáng)大的長距離激光雷達(dá),視線面積可達(dá)三個(gè)足球場(chǎng)。
視覺(攝像頭)系統(tǒng)
Waymo視覺系統(tǒng)包括,用于觀察世界的攝像頭,同時(shí)具有360°全景視野,相較之下,但人類的視野卻只有120°。由于Waymo視覺系統(tǒng)分辨率高,可探查不同的顏色,因而能幫助系統(tǒng)識(shí)別交通指示燈、施工區(qū)、校車和應(yīng)急車輛的閃光燈。Waymo的視覺系統(tǒng)由多套高分辨率攝像頭組成,以便在長距離、日光和低亮度等多種情境下完成協(xié)作。
雷達(dá)系統(tǒng)
雷達(dá)利用波長來感知物體及其運(yùn)動(dòng),這類波長穿透雨滴等目標(biāo)物,從而使得雷達(dá)在雨、霧、雪等天氣中都發(fā)揮效果。Waymo的雷達(dá)系統(tǒng)具有連續(xù)的360°視野,可追蹤前后方和兩側(cè)過路車輛的行駛速度。
輔助傳感器(Supplemental Sensors)
Waymo還提供了部分輔助傳感器,包括:音頻檢測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)可以聽到數(shù)百英尺遠(yuǎn)的警車和急救車輛所發(fā)出的警報(bào)聲;而GPS可以補(bǔ)充為車輛對(duì)其自身的地理定位提供輔助。
Waymo自動(dòng)駕駛軟件
自動(dòng)駕駛軟件就是車輛的“大腦”,使得傳感器采集的信息變得有意義,這個(gè)“大腦”還能利用這些信息幫助車輛做出最佳駕駛決策。
Waymo已經(jīng)花了八年的時(shí)間來打造并完成這類軟件,并運(yùn)用了機(jī)器學(xué)習(xí)及其他先進(jìn)的工程技術(shù)。經(jīng)過多年的精心設(shè)計(jì)和測(cè)試,Waymo的模擬駕駛里程(參配、圖片、詢價(jià)) 數(shù)已高達(dá)數(shù)十億英里,自動(dòng)駕駛路測(cè)里程數(shù)也超過了350萬英里。
Waymo的系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)這個(gè)世界深度情境理解,這也是區(qū)分Level 4自動(dòng)駕駛技術(shù)的關(guān)鍵部分。
Waymo的自動(dòng)駕駛軟件,不只是檢測(cè)其他物體的存在,還能真正理解這個(gè)物體本身,可能會(huì)做出的舉止以及對(duì)車輛上路駕駛行為所造成的影響,此即為Waymo車輛在全自動(dòng)模式下實(shí)現(xiàn)安全駕駛的方式與原理。
鑒于Waymo軟件由不同部分組成,在這里Waymo將細(xì)介紹三個(gè)重要組成部分:感知、行為預(yù)測(cè)和規(guī)劃軟件。
感知
感知是Waymo軟件的功能組成之一,可用于檢測(cè)道路對(duì)象并對(duì)其分類,同時(shí)還可用于估算速度、航向和加速度。公司的自動(dòng)駕駛軟件可從Waymo的傳感器獲取無數(shù)詳細(xì)信息,并將其轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)視圖。
感知有助于車輛區(qū)分行人、騎行者、摩托車手、車輛等,還能區(qū)分諸如交通信號(hào)等靜態(tài)物體的顏色。對(duì)于這些物體,感知使Waymo系統(tǒng)能從語義方面了解車輛周邊的情況,如:交通燈是否為綠色,車輛是否啟動(dòng)并行進(jìn),車道是否堵塞,上述一切盡在掌握。
行為預(yù)測(cè)
通過行為預(yù)測(cè),軟件可對(duì)道路的各對(duì)象的意圖進(jìn)行建模、預(yù)測(cè)及理解。由于Waymo已擁有數(shù)百萬英里的駕駛里程經(jīng)驗(yàn),在面對(duì)不同的道路對(duì)象可能做出的行為時(shí),Waymo旗下的車輛已構(gòu)建了高精準(zhǔn)度的建模。
從軟件了解到,行人、騎自行車者、摩托車手可能看起來相似,但在行為上則有很大差異。行人可能比騎自行車者、摩托車手速度都要慢,但其都有可能突然轉(zhuǎn)向。
規(guī)劃軟件
Waymo的規(guī)劃軟件會(huì)考量從感知和行為預(yù)測(cè)兩個(gè)程序中所采集集到的所有信息,并為車輛繪制好路徑。依據(jù)經(jīng)驗(yàn),最好的司機(jī)往往是具有防范意識(shí)的司機(jī),這也是Waymo會(huì)訓(xùn)練防御型駕駛行為的原因。例如:遠(yuǎn)離其他司機(jī)的盲點(diǎn)區(qū)域,給騎行車者和行人留出額外的空間。
Waymo的規(guī)劃軟件會(huì)優(yōu)先考慮這幾步。例如,如果自動(dòng)駕駛軟件認(rèn)為前面的車道因施工而關(guān)閉,并預(yù)測(cè)到車道上的自行車會(huì)移動(dòng),那么規(guī)劃軟件可以做出決定,以便提前給騎自行車者減速或騰出空間。
依據(jù)道路經(jīng)驗(yàn),Waymo還完善了駕駛體驗(yàn),以確保車輛中的乘客在路上是平穩(wěn)而舒適的。對(duì)于其他道路使用者來說,也是自然和可預(yù)測(cè)的。
運(yùn)行設(shè)計(jì)域:確保車輛在特定條件下可安全行駛
運(yùn)行設(shè)計(jì)域(operational design domain,簡稱ODD)是指自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可安全運(yùn)行的條件。Waymo的范圍包括:地理位置、道路類型、速度范圍、天氣、時(shí)間、國家及當(dāng)?shù)亟煌ǚ煞ㄒ?guī)。
事實(shí)上,自動(dòng)駕駛的ODD可能是非常有限的。例如,在白天的溫度氣候條件下,在一條低速公路道路或私人場(chǎng)地(如商業(yè)園區(qū))劃出一條固定的單程路線。然而,Waymo旨在提供更為廣闊的設(shè)計(jì)域,可為日常駕駛?cè)蝿?wù)提供支持。為此,公司研發(fā)新的自動(dòng)駕駛技術(shù),可在更廣泛的地理區(qū)域內(nèi)為車輛提供全天候的城市道路導(dǎo)航服務(wù)。Waymo車輛設(shè)計(jì)使其能在惡劣天氣下駕駛,如:中雨、白天和夜間都能正常工作。
Waymo的車載系統(tǒng)設(shè)計(jì)使其無法在未經(jīng)批準(zhǔn)的運(yùn)行設(shè)計(jì)域外行駛。例如,乘客無法選擇除認(rèn)可的地理位置外的地方作為其目的地,車載軟件不會(huì)在“地理圍欄”區(qū)域以外地方創(chuàng)建駕駛路線。
同樣,Waymod 車輛設(shè)計(jì)使其能自動(dòng)檢測(cè)到其運(yùn)行設(shè)計(jì)域內(nèi)可能會(huì)影響安全駕駛的突發(fā)情況(如:暴風(fēng)雪天氣),以便使車輛及時(shí)安全制停直至行駛條件得以改善。
Waymo的車輛還需遵守其地理區(qū)域內(nèi)的聯(lián)邦、州政府和當(dāng)?shù)氐姆?。法律要求及要求中的任何變化都被視為系統(tǒng)中的安全要求,其涉及相關(guān)的速度限制、交通指示和信號(hào)。
在車輛駛?cè)胄聟^(qū)域之前,Waymo團(tuán)隊(duì)會(huì)逐一了解任何獨(dú)特的道路規(guī)則或駕駛習(xí)慣,及時(shí)更新軟件,并讓車輛能夠采取安全的應(yīng)對(duì)方式。例如,加利福尼亞和德克薩斯州,自行車道上進(jìn)行右轉(zhuǎn)彎的規(guī)則存在不同。
與此同時(shí),Waymo的ODD還將不斷發(fā)展,最終目標(biāo)是開發(fā)完全自動(dòng)駕駛技術(shù),從而可以讓人類在任何時(shí)間、任何地點(diǎn),任何情況下都能自由的從A地到往B地。
隨著系統(tǒng)功能的不斷提升及驗(yàn)證通過,Waymo還將不斷擴(kuò)大設(shè)計(jì)運(yùn)行域,將Waymo的技術(shù)帶給更多的人。
最小風(fēng)險(xiǎn)狀況(回退,fallback):確保車輛能夠過渡到安全??繝顟B(tài)
自動(dòng)駕駛級(jí)數(shù)較低車輛依賴于駕駛員重新接管車輛的操作,當(dāng)駕駛情景的復(fù)雜程度較高,將超出車載系統(tǒng)的應(yīng)對(duì)能力。當(dāng)自動(dòng)駕駛技術(shù)遇到故障時(shí),駕駛控制權(quán)也將重新回到駕駛員手中。
作為全自動(dòng)駕駛汽車,Waymo的技術(shù)必須足夠強(qiáng)大,才能獨(dú)自處理這類復(fù)雜的駕駛情景。若自動(dòng)駕駛車輛無法繼續(xù)完成計(jì)劃中的行程,其務(wù)必?fù)碛邪踩\嚨哪芰?,即被稱作“最小風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)”或“回退”。
這可能包括以下情境:自動(dòng)駕駛系統(tǒng)出現(xiàn)故障、車輛發(fā)生碰撞、環(huán)境條件的改變,進(jìn)而導(dǎo)致在設(shè)定的運(yùn)行設(shè)計(jì)域內(nèi)或?qū)?duì)車輛的駕駛安全性產(chǎn)生影響。
Waymo的系統(tǒng)設(shè)計(jì)旨在自動(dòng)檢測(cè)各個(gè)上述場(chǎng)景。此外,系統(tǒng)的檢查頻率可達(dá)上千次/秒,旨在發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障。同時(shí),Waymo系統(tǒng)專為關(guān)鍵系統(tǒng)(如:傳感器系統(tǒng)、運(yùn)算系統(tǒng)及制動(dòng)系統(tǒng))提供了一系列冗余設(shè)計(jì)。
Waymo車輛可根據(jù)駕駛情境中的道路類型、當(dāng)前的交通狀況及不同程度的技術(shù)故障作出不同的應(yīng)對(duì),視具體因素而定,系統(tǒng)作出適當(dāng)?shù)膽?yīng)對(duì),確保車輛及乘客的安全,包括:靠邊停車或安全???。
車輛冗余——關(guān)鍵性安全系統(tǒng)(Safety-Critical Systems)
備用運(yùn)算系統(tǒng)
車載備用運(yùn)算系統(tǒng)始終在后臺(tái)運(yùn)行著,當(dāng)檢測(cè)到主計(jì)算系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),該系統(tǒng)將負(fù)責(zé)接管車輛的控制操作,以便實(shí)現(xiàn)安全???。
備用制動(dòng)系統(tǒng)
如果主制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障,Waymo提供的整套備用制動(dòng)系統(tǒng)將立即生效。當(dāng)故障發(fā)生時(shí),主制動(dòng)系統(tǒng)、備用制動(dòng)系統(tǒng)均可實(shí)現(xiàn)車輛的安全???。
備用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
備用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擁有一套冗余驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng),并配置了獨(dú)立的控制器及電源。若轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或備用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中,另一系統(tǒng)均能夠執(zhí)行車輛的轉(zhuǎn)向操作。
備用電源系統(tǒng)
可為各個(gè)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供兩個(gè)獨(dú)立的電源,后者可確保Waymo車輛的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)組件在發(fā)生單電源故障或電路中斷時(shí)仍然可用。
備用碰撞檢測(cè)及碰撞規(guī)避系統(tǒng)
含碰撞檢測(cè)及碰撞規(guī)避系統(tǒng)在內(nèi)的多個(gè)備用系統(tǒng)可持續(xù)掃描車輛前后的物體,包括:行人、騎行者及其它車輛。若主系統(tǒng)未探查到行駛路徑中的目標(biāo)物(極少數(shù)情況),這類備用系統(tǒng)可控制車輛,逐步減速直至安全停靠。
冗余慣性測(cè)量系統(tǒng):對(duì)進(jìn)行車輛定位
冗余慣性測(cè)量系統(tǒng)(redundant inertial measurement system)可幫助車輛準(zhǔn)確地追蹤其道路行駛軌跡。主慣性測(cè)量系統(tǒng)、冗余慣性測(cè)量系統(tǒng)可交互核對(duì),若探查到其中某個(gè)系統(tǒng)存在故障,則由另一個(gè)系統(tǒng)執(zhí)行車輛定位。
數(shù)據(jù)記錄及碰撞后行為
Waymo自動(dòng)駕駛技術(shù)將持續(xù)改進(jìn),永不停步。Waymo系統(tǒng)功能強(qiáng)大,可采集當(dāng)先上路行駛車輛所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)并加以分析。公司可吸取從某輛車上獲得的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),加以改進(jìn)后可運(yùn)用于整個(gè)自動(dòng)駕駛測(cè)試車隊(duì)。
Waymo系統(tǒng)可檢測(cè)到碰撞的發(fā)生,并自動(dòng)向Waymo后臺(tái)運(yùn)營中心發(fā)送通知。隨后,訓(xùn)練有素的Waymo專家們可啟動(dòng)碰撞后響應(yīng)程序,包括:與執(zhí)法人員和急救人員進(jìn)行溝通,并派人員到現(xiàn)場(chǎng)。Waymo運(yùn)營中心還配有乘客支持專家,他們可以過車載音響系統(tǒng)與乘客直接溝通。
在碰撞發(fā)生后,公司將分析所有可用的數(shù)據(jù),包括:視頻數(shù)據(jù)及其他傳感器采集到的數(shù)據(jù),評(píng)估后確認(rèn)可能的事故原因。同時(shí),團(tuán)隊(duì)還將軟件進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,對(duì)整個(gè)車輛的車載系統(tǒng)進(jìn)行必要的升級(jí)。凡是影響車輛安全的隱患都會(huì)被修復(fù),在車載系統(tǒng)升級(jí)前,還會(huì)進(jìn)行必要的安全測(cè)試。
自動(dòng)駕駛車輛的網(wǎng)絡(luò)安全
Waymo已研發(fā)一套健全的應(yīng)對(duì)流程,旨在對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全威脅加以識(shí)別、劃分優(yōu)先級(jí)及規(guī)避。Waymo的安全實(shí)踐是建立在谷歌安全流程基礎(chǔ)之上,遵循NHTSA及Auto-ISAC發(fā)布的指導(dǎo)策略。
為進(jìn)一步提升未來的網(wǎng)絡(luò)安全最佳實(shí)踐,Waymo還加入了Auto-ISAC,這是一項(xiàng)旨在加強(qiáng)全球汽車行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)和協(xié)作的行業(yè)性舉措。
如何為自動(dòng)駕駛車輛打造一套適用的地圖
在自動(dòng)駕駛車輛上路前,Waymo的地圖團(tuán)隊(duì)首先利用測(cè)試車輛的傳感器來創(chuàng)建高清3D地圖,這類地圖與基礎(chǔ)級(jí)衛(wèi)星圖像或在線地圖截然不同。相反,Waymo的地圖使車載系統(tǒng)能夠深刻理解相關(guān)的物理環(huán)境:道路類型、道路的距離、尺寸和其他地形地貌特征。
Waymo利用這類數(shù)據(jù)并凸顯交通控制信息,如:人行橫道的長度、紅綠燈的位置、相關(guān)標(biāo)識(shí)等。借助車載顯示屏上顯示的地圖,Waymo的車載系統(tǒng)會(huì)重點(diǎn)關(guān)注車輛周邊環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化,如:其他道路使用者的相關(guān)信息。Waymo系統(tǒng)采用交互參照傳感器采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及車載3D地圖,旨在探查道路的變化。
若探查到道路的變化(如:前方發(fā)生碰撞事故,導(dǎo)致十字路口擁堵),Waymo的自動(dòng)駕駛車輛可在運(yùn)行設(shè)計(jì)域內(nèi)對(duì)路徑進(jìn)行重新規(guī)劃,并告知后臺(tái)運(yùn)營中心,使其他車輛在行駛時(shí)避開該擁堵區(qū)域。在這種情況下,地圖不僅作為作為成為車載軟件的參照點(diǎn),還向車載系統(tǒng)提供重要的信息反饋。
這類詳細(xì)的定制版地圖使Waymo團(tuán)隊(duì)能夠全面了解各行駛位置的道路情況。Waymo的車載系統(tǒng)的深度理解能力極為出色,可確保Waymo車輛僅在運(yùn)行設(shè)計(jì)域內(nèi)開展路測(cè)。
Waymo安全性獲取途徑
1. 構(gòu)建可驗(yàn)證的軟件及系統(tǒng)
2. 對(duì)通信信道進(jìn)行加密及驗(yàn)證
3. 為關(guān)鍵系統(tǒng)構(gòu)建冗余安全措施
4. 限制關(guān)鍵系統(tǒng)間的通信
5. 及時(shí)地提供軟件更新
6. 對(duì)安全威脅進(jìn)行建模并劃定優(yōu)先級(jí)
Waymo從車輛內(nèi)部和外部同時(shí)著手,對(duì)所有自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的潛在安全訪問點(diǎn)進(jìn)行了全面審查,并采取措施,限制這些接入點(diǎn)的數(shù)量及功能。
首先,Waymo與車企等伙伴方開展合作,確定和減少基礎(chǔ)車輛的漏洞數(shù)量。在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)及汽車設(shè)計(jì)過程中,Waymo全面考慮了所有已知的威脅,確保車載系統(tǒng)及車輛設(shè)計(jì)能應(yīng)對(duì)這類威脅。
公司還通過同行評(píng)審及驗(yàn)證過程對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)整升級(jí),發(fā)布新版的車載軟件。Waymo還采取了風(fēng)險(xiǎn)分析及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程,旨在識(shí)別并降低這類風(fēng)險(xiǎn),包括那些與網(wǎng)絡(luò)安全有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。在Waymo的設(shè)計(jì)中,轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、控制器等Waymo車輛的安全關(guān)鍵性系統(tǒng)均與外部通信隔斷。例如:關(guān)鍵性安全運(yùn)算可測(cè)試車輛的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)向,車載3D地圖則受到屏蔽保護(hù),無法通過車載無線連接接系統(tǒng)進(jìn)行訪問。
Waymo還考慮到了無線網(wǎng)絡(luò)通信的安全性。Waymo車輛并不依賴于一個(gè)固定連接,確保車載無線網(wǎng)絡(luò)的安全性。在上路行駛時(shí),所有車輛與Waymo間的通信(如:冗余的蜂窩連接)均采取加密方式,Waymo運(yùn)營支持人員與乘客間的通信也同樣如此。車輛還能與Waymo的運(yùn)營中心,采集更多的路況信息,Waymo車輛則始終負(fù)責(zé)執(zhí)行駕駛?cè)蝿?wù)。
上述防護(hù)措施有助于防范那些對(duì)自動(dòng)駕駛汽車擁有訪問權(quán)限的人,包括:乘客和附近懷揣惡意的人(malicious actors),旨在防止其對(duì)車輛進(jìn)行惡意破壞或篡改其網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)置。公司提供多樣化的機(jī)制來監(jiān)察這類異常行為,并通過內(nèi)部機(jī)制來分析這類事件。
若Waymo意識(shí)到,有人試圖破壞車輛的安全性,公司將會(huì)啟用公司級(jí)事件響應(yīng)程序,其內(nèi)容涉及評(píng)估、遏制、恢復(fù)和補(bǔ)救等措施。
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
Waymo采用路測(cè)、封閉賽道(closed course)及模擬測(cè)試等手段,對(duì)其技術(shù)進(jìn)行了大量的測(cè)試,確保各系統(tǒng)組成部分在運(yùn)行設(shè)計(jì)域內(nèi)運(yùn)行時(shí),均功能正常、安全可靠。
Waymo的自動(dòng)駕駛車輛由三個(gè)主要的子系統(tǒng)組成,且各自都通過了嚴(yán)苛的測(cè)試:
1. 車輛本身,由OEM認(rèn)證;
2. Waymo內(nèi)部硬件,包括:車載傳感器及計(jì)算機(jī);
3. Waymo自動(dòng)駕駛軟件,用于作出所有的駕駛決策。
結(jié)合上述子系統(tǒng)后就形成了全集成式自動(dòng)駕駛車輛,隨后再對(duì)該車輛做進(jìn)一步測(cè)試及驗(yàn)證。對(duì)硬件和軟件進(jìn)行整體測(cè)試,確保自動(dòng)駕駛車輛符合Waymo為車載系統(tǒng)所設(shè)定的所有安全要求。
打造安全可靠的供應(yīng)鏈
Waymo直接與旗下供應(yīng)商及分包商接洽,確保系統(tǒng)部件符合相關(guān)的性能、安全性及可靠性要求。公司對(duì)這類供應(yīng)商采用失效模式與效應(yīng)分析(Failure Mode and Effects Analysis)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)程中,致力于確認(rèn)與制造工藝、獨(dú)立部件亦或是部件整合到子系統(tǒng)時(shí)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)。Waymo在產(chǎn)品制造期間就監(jiān)控旗下產(chǎn)品的部件性能,并開展持續(xù)的可靠性測(cè)試,確保其符合設(shè)計(jì)規(guī)格及安全要求,然后在將其整合到旗下車輛中。
各個(gè)層級(jí)測(cè)試
Waymo采用的多層級(jí)安全性措施受到了NASA火星漫游者(Mars Rover)的影響,兩者采用同類的系統(tǒng)工程設(shè)計(jì),NASA計(jì)劃的實(shí)質(zhì)是在遠(yuǎn)離地球數(shù)百萬英里的火星上開展自動(dòng)駕駛車輛路測(cè)。
首先,Waymo對(duì)各個(gè)系統(tǒng)部件進(jìn)行測(cè)試,仔細(xì)檢查了各個(gè)獨(dú)立的攝像頭,前者將組成自動(dòng)駕駛車輛的視覺系統(tǒng)。此外,Waymo還對(duì)線纜、接口等零部件進(jìn)行檢測(cè),確認(rèn)其運(yùn)轉(zhuǎn)是否符合設(shè)計(jì)規(guī)程的要求。然后,再將各個(gè)攝像頭進(jìn)行設(shè)備整合,呈現(xiàn)環(huán)裝結(jié)構(gòu)(ring formation)配置,并檢查各攝像頭的角度及方向,以便實(shí)現(xiàn)360度全景視野。此外,Waymo會(huì)測(cè)試整個(gè)視覺系統(tǒng),并將裝配的攝像頭納入到自動(dòng)駕駛系統(tǒng)內(nèi),工程師們會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試,確保各個(gè)傳感器能協(xié)同配合,且功能運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
在將新視覺系統(tǒng)配置到某臺(tái)自動(dòng)駕駛測(cè)試車輛并進(jìn)行路測(cè)前,受限會(huì)在另一個(gè)測(cè)試級(jí)下進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行檢測(cè),確認(rèn)視覺系統(tǒng)可正常發(fā)揮功效,并在各類不同照明條件下,執(zhí)行探查交通燈、探查行人及識(shí)別交通錐(construction cones)。
待通過上述測(cè)試后,視覺系統(tǒng)才被納入到自動(dòng)駕駛系統(tǒng)內(nèi),留待路測(cè)時(shí)使用。
基礎(chǔ)車輛安全性
Waymo當(dāng)前款自動(dòng)駕駛路測(cè)車輛采用了2017款克萊斯勒Pacifica混動(dòng)Minivan并加以改裝,隨后又配置了Waymo的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。FCA出售給Waymo的改裝車輛均通過其官方認(rèn)證,且符合所有適用的美國聯(lián)邦機(jī)動(dòng)車安全標(biāo)準(zhǔn)(FMVSS)。
自動(dòng)駕駛硬件測(cè)試
在FCA和Waymo的技術(shù)合作中,Waymo自動(dòng)駕駛系統(tǒng)(含傳感器及硬件)與FCA提供的改裝的Pacifica Minivan實(shí)現(xiàn)設(shè)備整合。
為確保兩者整合的效果,Waymo將自動(dòng)駕駛系統(tǒng)整合到FCA的改裝車輛上并組建自動(dòng)駕駛測(cè)試車隊(duì)。Waymo還進(jìn)行了數(shù)千次的測(cè)試,涉及私人測(cè)試賽道、實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和模擬測(cè)試等情境,旨在評(píng)估車輛的制動(dòng)器、轉(zhuǎn)向裝置,以及鎖、前燈和門等物理控制各個(gè)安全功能。
通過測(cè)試,Waymo可確保車輛在手動(dòng)模式、自動(dòng)駕駛模式(司機(jī)坐在方向盤后)及完全自動(dòng)駕駛模式(車輛無人)的安全性。總體上,該測(cè)試旨在確保納入自動(dòng)駕駛系統(tǒng)后,車輛可實(shí)現(xiàn)安全行駛。
自動(dòng)駕駛軟件測(cè)試
與硬件測(cè)試一樣,自動(dòng)駕駛軟件也須遵循“安全保證設(shè)計(jì)(Safety by Design)”的原則。Waymo嚴(yán)格測(cè)試了該軟件的各個(gè)組件,包括:感知、行為預(yù)測(cè)、規(guī)劃及整套軟件。
Waymo的技術(shù)會(huì)不斷學(xué)習(xí)及提高。軟件的每一次更新都經(jīng)歷了嚴(yán)格的發(fā)布過程。公司定期升級(jí)軟件,以便其適用于各個(gè)運(yùn)行設(shè)計(jì)域。每次更新都會(huì)經(jīng)過模擬測(cè)試、封閉賽道測(cè)試和公共道路測(cè)試。
模擬測(cè)試
在模擬測(cè)試中,Waymo會(huì)對(duì)任意改動(dòng)及更新進(jìn)行嚴(yán)格地測(cè)試,然后再將其配置到車輛中。公司還挑選出車輛在公共道路上遇到的最具挑戰(zhàn)性的情況,并將其數(shù)字化,轉(zhuǎn)化為自動(dòng)駕駛軟件的虛擬情境,供模擬測(cè)試使用。
封閉賽道測(cè)試
首先,會(huì)將新版軟件更新到少數(shù)幾輛車中,以便有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員在私人場(chǎng)地中測(cè)試。Waymo可以在不同的車輛上使用不同版本的軟件,從而測(cè)試新的或特定的功能。
現(xiàn)實(shí)世界駕駛測(cè)試(Real-World Driving)
當(dāng)軟件運(yùn)行與預(yù)期一致時(shí),公司就開始在公共道路上開展車輛的路測(cè)。一開始會(huì)采取小范圍測(cè)試,自動(dòng)駕駛車輛務(wù)必要證明,其可預(yù)定路線行駛并確保安全性后,才會(huì)對(duì)整個(gè)車隊(duì)開展軟件更新。公共道路上行駛里程數(shù)越高,監(jiān)控并評(píng)估軟件性能的機(jī)會(huì)就越多。
隨著駕駛里程數(shù)的增長,Waymo會(huì)進(jìn)一步完善駕駛體驗(yàn)并更新車載軟件。這類反饋回路(feedback loop)是持續(xù)性的,增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)的信心,堅(jiān)信Waymo的軟禁能在運(yùn)行設(shè)計(jì)域內(nèi)采取積極應(yīng)對(duì)及響應(yīng),使車輛能達(dá)到SAE的4級(jí)自動(dòng)駕駛水平。
模擬:虛擬世界是如何幫助車輛學(xué)習(xí)先進(jìn)的現(xiàn)實(shí)世界駕駛技巧的?
Waymo的模擬器可在各個(gè)新軟件版本里回放在真實(shí)世界里對(duì)駕駛里程數(shù),還能構(gòu)建符合實(shí)際的全新虛擬場(chǎng)景,用于車輛的模擬測(cè)試。
每天有2.5萬多輛虛擬的Waymo自動(dòng)駕駛車輛在模擬器中執(zhí)行模擬測(cè)試,其駕駛里程數(shù)高達(dá)800萬英里,旨在改進(jìn)現(xiàn)有的駕駛技能及性的熟練操作,從而確保車輛在現(xiàn)實(shí)世界中的安全行駛。
舉個(gè)例子:在亞利桑那州梅薩(mesa)的南隆摩街和西南大街的拐角處,有一個(gè)箭頭標(biāo)識(shí)的黃燈正在閃爍,示意車輛進(jìn)行左轉(zhuǎn)。
然而,這類十字路口的標(biāo)識(shí)對(duì)于人類和自動(dòng)駕駛車輛而言都是棘手的,因?yàn)轳{駛員務(wù)必將車輛駛?cè)胛遘嚨缆房?,然后要在車流里找到縫隙并通過。 左轉(zhuǎn)過早可能會(huì)造成危險(xiǎn),與迎面車輛相撞。左轉(zhuǎn)過晚可會(huì)阻礙交通,令后方駕駛員不滿。
針對(duì)這類在現(xiàn)實(shí)世界中常見的交通情景,模擬器提供很多次練習(xí)機(jī)會(huì),以便自動(dòng)駕駛系統(tǒng)最終掌握這一轉(zhuǎn)彎技能。
模擬器的工作原理
步驟1:從高清的視覺世界著手
Waymo采用了功能強(qiáng)大的定制版?zhèn)鞲衅魈准蛟炝艘豢钐摂M現(xiàn)實(shí)情境,完美呈現(xiàn)各個(gè)交通路口、車道、路緣石、交通燈等,其尺寸與現(xiàn)實(shí)世界中目標(biāo)物一致。在模擬中,Waymo關(guān)注于最具挑戰(zhàn)性的人機(jī)交互,如黃色的閃光等信號(hào)、開錯(cuò)路的駕駛員或不守交通規(guī)則的騎行者們,而不僅僅只關(guān)注于高速公路測(cè)試?yán)锍虜?shù)。
步驟2:駕駛、駕駛還是駕駛
團(tuán)隊(duì)將這個(gè)黃色的左轉(zhuǎn)閃光燈進(jìn)行數(shù)字化,納入到虛擬世界中,借助Waymo軟件持續(xù)不斷地練習(xí)該駕駛情景,測(cè)試數(shù)量高達(dá)數(shù)千次。每當(dāng)更新軟件時(shí),Waymo都可在各種駕駛條件下測(cè)試同一路口的改變。
這就使車輛可在閃黃燈的路口自然地向前挪動(dòng),并融入到復(fù)雜的車流中的原因了。此外,在模擬中,團(tuán)隊(duì)可在穿過的各個(gè)設(shè)有黃色閃光燈的路口反復(fù)練習(xí)這項(xiàng)新技能,以便提升軟件的運(yùn)行速度。
步驟3:創(chuàng)建數(shù)千個(gè)變量
接下來,通過這個(gè)棘手的左轉(zhuǎn)來探索數(shù)千種駕駛情境及對(duì)應(yīng)的假設(shè)(What ifs)。
通過名為“模糊(fuzzing)”的進(jìn)程,可改變車流的速度及交通信號(hào)燈的時(shí)間,確保自動(dòng)駕駛車輛仍能保持安全的車距。新增模擬行人、摩托車變道、慢跑者過馬路等情境后,可使模擬情境內(nèi)的交通狀況變得更繁忙、更復(fù)雜,并觀察上述因素將如何Waymo測(cè)試車輛的駕駛。
步驟4:驗(yàn)證和迭代
成功:自動(dòng)駕駛車輛已續(xù)到如何自信地應(yīng)對(duì)黃色轉(zhuǎn)向燈所帶來的車輛轉(zhuǎn)向操作。該項(xiàng)新技能成為了知識(shí)庫的一部分,可與車隊(duì)中的所有車輛共享。反之,Waymo將借助現(xiàn)實(shí)世界的路測(cè)及封閉賽道來驗(yàn)證模擬器里的經(jīng)驗(yàn),然后再次循環(huán)上述流程步驟。這類模擬里程數(shù)將隊(duì)團(tuán)隊(duì)研究加以引導(dǎo),最終確保在現(xiàn)實(shí)世界中長達(dá)數(shù)百萬英里的路測(cè)安全性。
正常駕駛的行為勝任力
完全自動(dòng)駕駛車輛務(wù)必要在相同運(yùn)行設(shè)計(jì)域內(nèi)應(yīng)對(duì)人類駕駛員每天會(huì)遇到到的各類駕駛情境,這意味著自動(dòng)駕駛系統(tǒng)需要證明其具有適用的技能,或“行為能力(Behavioral competencies)”,這對(duì)既定位置及運(yùn)行條件而言,是不可或缺的條件。
美國交通部(DOT)已建議,(SAE)3至5級(jí)自動(dòng)駕駛車輛應(yīng)證明至少28項(xiàng)核心競(jìng)爭(zhēng)力,前者是加州先進(jìn)交通技術(shù)合作伙伴(PATH)在加州大學(xué)伯克利分校交通運(yùn)輸研究院的研究成果。DOT還鼓勵(lì)各公司在設(shè)計(jì)、測(cè)試及驗(yàn)證自動(dòng)駕駛系統(tǒng)時(shí)要考慮所有的行為勝任力”。
Waymo的安全計(jì)劃則從廣度及深度兩方面上拓展了這28項(xiàng)核心競(jìng)爭(zhēng)力,提升了其數(shù)千種測(cè)試場(chǎng)景的復(fù)雜性,確保Waymo的系統(tǒng)能安全地應(yīng)對(duì)來自現(xiàn)實(shí)環(huán)境的挑戰(zhàn)。此外,公司在最初的28個(gè)核心競(jìng)爭(zhēng)力基礎(chǔ)上進(jìn)行了拓展,新增了諸多分類。
對(duì)于各項(xiàng)勝任力,Waymo團(tuán)隊(duì)在封閉賽道及模擬器上,創(chuàng)建了各種各樣的單項(xiàng)測(cè)試。例如,為測(cè)試Waymo的左轉(zhuǎn)能力,團(tuán)隊(duì)搭建了數(shù)十個(gè)現(xiàn)實(shí)生活中的情境,測(cè)試旗下車輛能否作出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。Waymo把有挑戰(zhàn)性的變量帶進(jìn)常規(guī)道路練習(xí),包括:多條線路的車流、用大卡車擋住車輛的視野等。
針對(duì)每個(gè)測(cè)試場(chǎng)景,Waymo采用了模擬器創(chuàng)建數(shù)百種不同的情境變化。借助虛擬測(cè)試,Waymo團(tuán)隊(duì)還可創(chuàng)建輛左轉(zhuǎn)的全新場(chǎng)景,以便進(jìn)一步測(cè)試此技能。
隨著運(yùn)行設(shè)計(jì)域的擴(kuò)展,核心競(jìng)爭(zhēng)力的數(shù)量或?qū)⒃黾?例如:在若在北美各州實(shí)現(xiàn)全年駕駛,系統(tǒng)務(wù)必要確保車輛可雪中安全行駛),且各類別中的測(cè)試數(shù)量可能會(huì)隨之增長,納入更多特有的或復(fù)雜的測(cè)試情境。
雖然這種情境測(cè)試可展示W(wǎng)aymo軟件的核心駕駛技巧,但這類能力需要轉(zhuǎn)化到現(xiàn)實(shí)世界中。所以,這只是一個(gè)起點(diǎn),接下來需要獲得模擬驗(yàn)證的結(jié)果,并將硬件及軟件整合到車輛上,在現(xiàn)實(shí)交通狀況下展現(xiàn)Waymo自動(dòng)駕駛汽車的能力。
在封閉設(shè)施內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)路測(cè)
Waymo在加州專門為測(cè)試需求而設(shè)計(jì)建造私人封閉式測(cè)試賽道,其占地91公頃。這個(gè)昵稱為“城堡(Castle)”的私有設(shè)施就像一個(gè)模擬城市,內(nèi)設(shè)高速公路、郊區(qū)車道及鐵路道口。 Waymo團(tuán)隊(duì)使用這些設(shè)施來驗(yàn)證新軟件,然后再將其更新路測(cè)車隊(duì)中。并搭建具有挑戰(zhàn)性的亦或是罕見的駕駛情境,以便獲得所需的駕駛經(jīng)驗(yàn)。
公司能夠在封閉道路中進(jìn)行數(shù)千次“結(jié)構(gòu)化測(cè)試”,重新創(chuàng)建學(xué)習(xí)和測(cè)試用特定場(chǎng)景。為幫助擬器獲取素材,Waymo在Castle內(nèi)設(shè)置了2萬多個(gè)模擬情境。
每個(gè)情境均可重新創(chuàng)造了一個(gè)用于想要練習(xí)的駕駛狀況,如:一個(gè)心急的駕駛員快速變道,或者有人突然從??寇囕v下車,這類情況或許在公共道路上要很久才能遇到一次。
Waymo已經(jīng)重現(xiàn)了人們從路邊的帳篷或移動(dòng)廁所里走出來,玩滑板的人躺在他們的滑板上,并在傳感器前扔了一堆紙等各類情境。
這類“結(jié)構(gòu)化測(cè)試”是加速技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵,還能確保車輛在日常駕駛及具有挑戰(zhàn)性的駕駛狀況下的安全性。
全集成式的自動(dòng)駕駛車輛測(cè)試
測(cè)試完基礎(chǔ)型車輛、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)及軟件后,Waymo測(cè)試了全集成式自動(dòng)駕駛汽車,涉及封閉道路上的防撞測(cè)試、可靠性和耐久性測(cè)試以及測(cè)試駕駛員坐在方向盤后面的道路測(cè)試。
公共道路測(cè)試
Waymo有一個(gè)綜合性的道路測(cè)試項(xiàng)目,過去8年中持續(xù)不斷地更新改進(jìn)。這是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),可幫助驗(yàn)證研發(fā)的新技術(shù),發(fā)現(xiàn)新的挑戰(zhàn)性情境并研發(fā)新技能。
要推動(dòng)道路測(cè)試,首先需要有經(jīng)過高強(qiáng)度培訓(xùn)的駕駛員。在車輛路測(cè)時(shí),駕駛員務(wù)必坐在車上,確保車輛的安全性。Waymo測(cè)試駕駛員需經(jīng)過大量專業(yè)訓(xùn)練,了解整個(gè)駕駛系統(tǒng),以及如何在公開道路上監(jiān)控汽車安全行駛。同時(shí),他們還要學(xué)習(xí)了防御型駕駛課程。經(jīng)培訓(xùn)后,在公開道路上測(cè)試車輛時(shí),駕駛員可以監(jiān)控系統(tǒng)狀況,在需要時(shí)及時(shí)控制車輛。
道路測(cè)試項(xiàng)目中,每周數(shù)萬英里的測(cè)試?yán)锍虜?shù)均被用于軟件評(píng)估。Waymo負(fù)責(zé)監(jiān)控系統(tǒng),確保證明其性能勝任力。此外,公司還在尋找可建構(gòu)這種特征的解決方案的駕駛情境,進(jìn)而促成更為穩(wěn)定的駕駛。
實(shí)時(shí)世界路測(cè)可提供了一個(gè)連續(xù)的反饋環(huán)路,可幫助Waymo持續(xù)細(xì)化系統(tǒng)。工程師們監(jiān)控真實(shí)場(chǎng)景的解決方案、調(diào)整軟件、更新駕駛系統(tǒng),進(jìn)而完成這些調(diào)整改變。Waymo采用這一迭代法,進(jìn)行反復(fù)的測(cè)試后再在公開道路上驗(yàn)證該技術(shù),幫助Waymo在擴(kuò)展車輛能力操作設(shè)計(jì)的同時(shí),采用更安全的方式測(cè)試車輛的性能。
真實(shí)世界體驗(yàn)
在過去的8年中,Waymo在美國4個(gè)州內(nèi)20多個(gè)城市開展了自動(dòng)駕駛路測(cè),從晴朗的鳳凰城一直到多雨的柯克蘭,自動(dòng)駕駛測(cè)試?yán)锍虜?shù)已積累了超過350萬英里。每到一個(gè)新的地方,公司就可以獲得多種不同道路環(huán)境、街景和駕駛習(xí)慣的經(jīng)驗(yàn)。
比如,在鳳凰城,Waymo可在沙漠環(huán)境下測(cè)試傳感器及軟件,包括:極端溫度和揚(yáng)塵條件下。此外,公司還學(xué)習(xí)如何引導(dǎo)新型交通工具,如:澆水車在路中間澆水的時(shí)候,速度可從3英里/小時(shí)可提高到45英里/小時(shí),應(yīng)如何引導(dǎo)其灑水作業(yè)。奧斯汀首次提供有橫向交通信號(hào)燈,柯克蘭則提供了更多的濕潤氣候。
在新城市內(nèi),Waymo每天都會(huì)遇到對(duì)自動(dòng)駕駛車輛不太習(xí)慣的人們,并從這類不同的人群中得到獲得新鮮的視角和觀點(diǎn),如:人們希望如何使用自動(dòng)駕駛汽車?他們?nèi)绾慰创詣?dòng)駕駛汽車?這些人可為Waymo發(fā)展和更新自動(dòng)駕駛技術(shù)提供很多指引。
極限溫度下的自動(dòng)駕駛
在極寒與極熱條件下,需要Waymo自動(dòng)駕駛車輛各項(xiàng)功能運(yùn)轉(zhuǎn)正常及車輛駕駛的安全性。Waymo工程師研發(fā)了自動(dòng)駕駛軟硬件,創(chuàng)造了一整套可在極端條件穩(wěn)定運(yùn)行的系統(tǒng)。
高溫對(duì)所有的現(xiàn)代科技提出了挑戰(zhàn),如手機(jī)等電子設(shè)備,在烈日下使用時(shí),可能因過熱而關(guān)機(jī)。然而,公司務(wù)必確保自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在炎熱環(huán)境下也能安全工作。
Waymo車輛配有特殊的冷卻系統(tǒng),可確保電子設(shè)備酷熱環(huán)境下也能正常工作,即使在發(fā)動(dòng)機(jī)全功率、系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也不例外。
Waymo的工程師在一個(gè)風(fēng)洞裝置(wind tunnel)內(nèi)進(jìn)行了大量的測(cè)試,前者幾乎可模擬各種天氣情況,包括:地球上有史以來的最高溫度。除風(fēng)洞測(cè)試外,Waymo還在美國三處最熱的地方測(cè)試其自動(dòng)駕駛車輛:拉斯維加斯、戴維斯丹及死亡峽谷。
戴維斯丹位于亞利桑那和內(nèi)華達(dá)州的邊境,有漫長陡峭的沙漠公路,Waymo選擇在烈日下進(jìn)行路測(cè)。拉斯維加斯則可讓測(cè)試團(tuán)隊(duì)在烈日下經(jīng)歷無數(shù)次停停走走的城市擁堵路況,該在情境下測(cè)試車輛。死亡峽谷的溫度是134℉(57℃),該溫度是地球上官方記載的最高溫度。
在測(cè)試中,Waymo密切監(jiān)視著系統(tǒng)溫度,每秒記錄可獲得200多個(gè)不同的溫度點(diǎn),來驗(yàn)證自主開發(fā)的傳感器套裝及算法能否正常工作。
測(cè)試車輛防撞能力
除測(cè)試核心的行為勝任力外,Waymo的工程師還在不同的情景下進(jìn)行了防撞測(cè)試。
Waymo在私有測(cè)試道路上完成了數(shù)千次的防撞測(cè)試,每一次測(cè)試都在不同的駕駛情況下進(jìn)行,便于測(cè)試團(tuán)隊(duì)分析自動(dòng)駕駛車輛的應(yīng)對(duì)。測(cè)試團(tuán)隊(duì)用模擬器對(duì)這類情境進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試,提升軟件的總體能力。
Waymo從大量數(shù)據(jù)中了解應(yīng)該測(cè)試哪種碰撞,包括:公司對(duì)NHTSA的致命碰撞數(shù)據(jù)庫的分析、在自動(dòng)駕駛車輛領(lǐng)域的廣泛經(jīng)驗(yàn),將NHTSA的37個(gè)預(yù)碰撞情景加以擴(kuò)充。團(tuán)隊(duì)還測(cè)試了其他情境,如:其他道路使用者可能造成的潛在危險(xiǎn)情況,比如車輛突然駛離了車道、大型車切入目標(biāo)車道、摩托車進(jìn)入機(jī)動(dòng)車道、行人亂穿馬路等。
2015年,NHTSA發(fā)布的數(shù)據(jù)展示了最常見的預(yù)碰撞場(chǎng)景。例如,僅僅4種碰撞目錄就涵蓋了碰撞情形的84%:后端碰撞(追尾)、車輛轉(zhuǎn)彎或者穿過十字路口、車輛沿路邊行駛及車輛變道。為此,預(yù)防或規(guī)避這類碰撞是測(cè)試項(xiàng)目的重要目標(biāo)。
硬件可靠性和耐久性測(cè)試
自動(dòng)駕駛車輛和傳統(tǒng)車輛一樣,務(wù)必確保其能可靠運(yùn)行,這意味著車輛和各零部件務(wù)必能在極端環(huán)境及車輛的整個(gè)生命周期內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
Waymo工程師設(shè)計(jì)了獨(dú)特的應(yīng)力測(cè)試,利用物理性能疲勞度來提升車輛車輛及其零部件上的環(huán)境應(yīng)力,測(cè)試團(tuán)隊(duì)將把真實(shí)生活中長達(dá)數(shù)年的使用周期壓縮到數(shù)日或者數(shù)周內(nèi)進(jìn)行測(cè)試,確認(rèn)車輛的性能。
首先,使零部件暴曬于紫外線輻射中,隨后用強(qiáng)力水槍進(jìn)行沖刷,將車輛浸在幾近零度的水桶中、令其在充滿鹽霧的車間內(nèi)慢慢腐蝕,借助強(qiáng)力晃動(dòng),使車輛搖晃及震顫,最后將其置于潮濕的空間內(nèi)進(jìn)行加熱及冷凍,時(shí)間長達(dá)數(shù)周。
若出現(xiàn)失效,將進(jìn)行設(shè)計(jì)改動(dòng),提升零部件的可靠性。該團(tuán)隊(duì)還監(jiān)測(cè)各傳感器及車輛本身的狀態(tài),在其出現(xiàn)問題前加以識(shí)別并解決潛在故障。
四、與公眾開展安全的(人機(jī))交互
Waymo車輛的設(shè)計(jì)定位為自動(dòng)駕駛車輛,用戶界面的設(shè)計(jì)考量應(yīng)關(guān)注乘客,而非駕駛員。
這是Waymo研發(fā)具體的車載功能及用戶界面的原因,旨在幫助乘客理解Waymo自動(dòng)駕駛車輛上路行駛的具體內(nèi)容,讓乘客選擇目的地、靠邊停車并在需要時(shí)與Waymo支持熱線聯(lián)系,獲取所需的支持。公司了解當(dāng)前交通領(lǐng)域存在的挑戰(zhàn),特別是可訪問性的相關(guān)挑戰(zhàn)。公司致力于研發(fā)多種方案,為各類用戶提供便捷。
除為乘客提供安全、直觀的日常出行方案外,Waymo還開發(fā)了流程,以便應(yīng)對(duì)緊急情況。例如,不僅Waymo車輛能探查到碰撞并對(duì)路上的緊急車輛作出應(yīng)對(duì)。此外,公司還與法律部門及現(xiàn)場(chǎng)急救人員進(jìn)行了培訓(xùn),前者可能會(huì)與Waymo車輛發(fā)生接觸。
最后,自動(dòng)駕駛的潛力只有在逐步獲得公眾的認(rèn)知及認(rèn)可后才能完全實(shí)現(xiàn)。今年10月,Waymo啟動(dòng)了“讓我們談?wù)撟詣?dòng)駕駛(Let’s Talk Self-Driving)”——全球最大的自動(dòng)駕駛相關(guān)的公共教育活動(dòng)。
通過與國家、地區(qū)安全小組及資深團(tuán)體的伙伴合作,Waymo希望能有更多的公眾參與進(jìn)來,使其了解自動(dòng)駕駛技術(shù)的工作原理及其背后的巨大利益。
Waymo的早期試乘者項(xiàng)目
公司希望了解自動(dòng)駕駛汽車是如何滿足人們的日常通勤需求的,無論其是作為私人用車,還是共享用車亦或是令民眾的通勤出行更為便捷,這也是Waymo于今年4月在鳳凰城啟動(dòng)了早期騎行者項(xiàng)目的原因。此外,這也是Waymo自動(dòng)駕駛車輛的首次公開試驗(yàn)。
Waymo的試乘者來自不同的人群,從帶著青少年前來的家庭到年輕的工作者,他們用Waymo的自動(dòng)駕駛車輛來實(shí)現(xiàn)其每日活動(dòng),包括上下班、到帶孩子去參加足球練習(xí)等。重要的是,工人人員要讓他(她)們學(xué)習(xí)如何操作車輛,Waymo的研究團(tuán)隊(duì)與使用者保持密切的聯(lián)系,為其提供項(xiàng)目信息、告知其如何使用車輛并提供反饋。
在過去的100年里,進(jìn)行車輛設(shè)計(jì)時(shí),總是假定車內(nèi)將配置一名人類駕駛員。本次試駕體驗(yàn)活動(dòng)將告知Waymo工作人員,人們想要如何與車輛實(shí)現(xiàn)互動(dòng),他們將以乘客的立場(chǎng)提出建議。他們的試乘體驗(yàn)及反饋將幫助Waymo打造一種更直觀、更方便的車內(nèi)體驗(yàn)。
試乘體驗(yàn)(Rider Experience)
Waymo的用戶體驗(yàn)設(shè)定了4大主要指導(dǎo)原則:1. 給予乘客無縫出行所需的信息;2. 幫助乘客預(yù)期將要發(fā)生的事情;3.積極主動(dòng)地溝通車輛對(duì)道路事件的應(yīng)對(duì)及反饋;4. 幫助乘客與車輛的安全共存。
提供給乘客音頻及視覺信息可幫助Waymo了解預(yù)期步驟,提醒其注意系安全帶等安全防護(hù)措施,并允許其與Waymo試乘輔助人員實(shí)現(xiàn)通信。
Waymo還想要乘客們意識(shí)到車輛的感知功能及其采取具體操作的原因。各測(cè)試車輛在試乘全程中為乘客們提供了有用的視覺及音頻信息,幫助其了解周邊其他車輛及道路使用者們的當(dāng)前操作。測(cè)試車輛均配置了多款顯示屏,可提供可視化的試乘信息,如:目的地、當(dāng)前車速、車輛選取的既定路線等。音頻系統(tǒng)還將向所有試乘人員提供音頻通知及操作提示。
若遇到關(guān)鍵性安全事件,顯示屏及音頻系統(tǒng)將提供具體的可視化及語音提示,視具體情況而定。Waymo旨在設(shè)計(jì)多種途徑,實(shí)現(xiàn)試乘者與車輛的人際交互,如:按下按鈕、采用手機(jī)App及與Waymo試乘服務(wù)支持的專家們溝通。
提升Waymo車輛的操作便捷性
顯示屏
Waymo乘客顯示屏可顯示目的地、到達(dá)時(shí)間等重要信息,其還提供交通燈、停車信號(hào)牌等靜態(tài)道路要素的可視信息。此外,顯示屏還提供了車輛、騎行者及行人等車輛周邊環(huán)境中的動(dòng)態(tài)要素。
試乘者們借助該方式理解車輛的感知功能及應(yīng)對(duì),從而對(duì)自動(dòng)駕駛車輛的性能產(chǎn)生信心。
啟動(dòng)行車按鈕
準(zhǔn)備就緒后,試乘者可利用App或者按下車內(nèi)的按鈕來開始其行程。
靠邊停車
車輛有一個(gè)靠邊停車(Pull Over)按鈕,當(dāng)按下該按鈕后,車輛將會(huì)找到最近的安全停靠點(diǎn),使試乘者在到達(dá)目的地前先完成車輛的安全??俊?/p>
手機(jī)App
Waymo早期試乘者項(xiàng)目的參與人,可在Wayo自動(dòng)駕駛測(cè)試車輛內(nèi)利用移動(dòng)App,要求車輛駛向目的地。該款A(yù)pp還能令用戶給予使用反饋并和聯(lián)系Waymo尋求相關(guān)支持。
試乘者支持小組
Waymo創(chuàng)建了一個(gè)試乘者支持小組,旨在為早期試乘者答疑解惑。試乘者們可通過在車內(nèi)的按鈕、電話App聯(lián)系這些專家,從而獲得技術(shù)支持。專家們將在試乘過程中或遇到突發(fā)情況時(shí)給予試乘者們相關(guān)的技術(shù)輔助。
可及性:為現(xiàn)今無法駕駛的人們提供機(jī)會(huì)
Waymo相信其技術(shù)潛能巨大,可為全球各地的人們提供安全的出行服務(wù)。從一開始,Waymo一直在聆聽殘障人士人群的心聲,并與其共同致力于車輛的研發(fā)。
公司持續(xù)不斷地了解到各類試乘者們的不同需求,并利用所獲得的反饋及心得打造新的特色功能,使哪些殘障人士也能體驗(yàn)自動(dòng)駕駛車輛的試乘。
但Waymo也明白,緊靠公司自身是無法達(dá)成上述目標(biāo)的。為此,公司與與合作伙伴合作,打造能夠服務(wù)于更多人群的車輛平臺(tái)及解決方案。
研發(fā)中的輔助功能(Accessibility Features)
手機(jī)App
Waymo正在構(gòu)建一款直觀、便捷的手機(jī)應(yīng)用,專為使用Android TalkBack、iOS VoiceOver及其它訪問服務(wù)而設(shè)計(jì)。
語音提示及工具
存在視力障礙的試乘者需要協(xié)助將車輛定位在出發(fā)地點(diǎn)。公司正在探索具體的“尋路(wayfinding)”功能,包括:駕駛者可讓車輛提供語音輔助,幫助其引導(dǎo)車輛行駛;可在手機(jī)App中打開新增的語音提示,該服務(wù)可在車內(nèi)使用,助其了解其旅程情況。
盲文標(biāo)簽
Waymo自動(dòng)駕駛車輛中的各行駛按鈕(ride buttons)伴有盲文標(biāo)簽,使得存在視障的駕駛員能夠完成啟動(dòng)車輛、靠邊停車等操作,亦或是與操作人員通話,后者將向其提供進(jìn)一步的輔助及信息。手機(jī)應(yīng)用中也有提供這類功能鍵。
可視提示
在通過各個(gè)行駛階段,聾啞及存在聽力障礙的駕駛者可通過屏幕上的可視提示,了解車輛的周邊狀況。
無障礙的駕駛幫助
Waymo采用對(duì)話形式的駕駛輔助,借助車載視頻顯示或音頻提供各類試乘者所有的駕駛功能。
緊急情況及與執(zhí)法人員和現(xiàn)場(chǎng)急救員的互動(dòng)
Waymo的自動(dòng)駕駛車輛可實(shí)現(xiàn)與執(zhí)法人員及現(xiàn)場(chǎng)急救員的互動(dòng)。使用含音頻檢查系統(tǒng)在內(nèi)的Waymo定制版?zhèn)鞲衅魈准螅琖aymo軟件可鑒別附近的消防車、檢測(cè)閃光燈,可在數(shù)百英尺遠(yuǎn)的地方聽到警報(bào)聲。音頻傳感器可識(shí)別警報(bào)聲并預(yù)判可能的聲源方向,提升車輛的安全性與及時(shí)響應(yīng)能力。檢測(cè)到緊急情況后,Waymo車輛可作出及時(shí)響應(yīng),靠邊?;蛲?吭诼愤叀?/p>
Waymo在多個(gè)城市中開展過自動(dòng)駕駛路測(cè),公司將簡單介紹各當(dāng)?shù)卣男畔?,并提供一系列溝通方式,以便達(dá)成一致。在一些城市,Waymo還進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn),幫助警察及其他緊急援救人員在緊急情況下鑒別Waymo車輛的身份。
公司計(jì)劃持續(xù)開展這類現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)并擴(kuò)大培訓(xùn)范圍,因?yàn)槠滠囕v的功能越發(fā)強(qiáng)大,而運(yùn)行設(shè)計(jì)域也有所增強(qiáng)。
與亞利桑那州錢德勒警察局進(jìn)行測(cè)試合作
Waymo已與亞利桑那州錢德勒警察局及消防部門開展合作,測(cè)試其自動(dòng)駕駛車輛。當(dāng)?shù)鼐?、摩托車、救護(hù)車、救火車及非標(biāo)示特殊作業(yè)車輛追蹤、通過并引導(dǎo)Waymo車輛時(shí),含遠(yuǎn)程音頻檢測(cè)系統(tǒng)在內(nèi)的強(qiáng)大傳感器套件可觀測(cè)到上述各類車輛。Waymo傳感器可在各種速度、距離和角度下完成數(shù)據(jù)采樣,構(gòu)建視覺及聲音庫,在道路上遇到緊急車輛時(shí),這將有助于Waymo車輛做出安全響應(yīng)。
五、結(jié)論
這8年多來,Waymo始終專注于做一件事:讓完全自動(dòng)駕駛技術(shù)成為現(xiàn)實(shí)。Waymo“設(shè)計(jì)保證安全”這一準(zhǔn)則,公司文化也將安全性放到核心位置,并多次公開強(qiáng)調(diào)安全性的重要性。Waymo的全體員工希望能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),借助自動(dòng)駕駛技術(shù),確保車輛及人員的安全性,并為用戶提供便利。
這份報(bào)告總結(jié)了Waymo為確保安全部署完全自動(dòng)駕駛車輛所付出的努力。這項(xiàng)新技術(shù)可提升道路安全型,提供新的出行選擇。對(duì)此,Waymo感到很興奮。