IIHS發佈自動駕駛系統安全建議 強調駕駛員應始終注意路況

對部分自動駕駛系統的設計,美國高速公路安全保險協會(IIHS)日前發佈了安全建議。根據研究發現,IIHS強調,即便汽車能完成更多的工作,駕駛員也應該始終關注路況。

IIHS發佈自動駕駛系統安全建議 強調駕駛員應始終注意路況
  一些2級自動駕駛系統(比如圖示的奔馳GLE級系統)已經可以自動執行換道,但是IIHS研究人員建議不要啟用該功能。

  現如今,部分自動駕駛系統仍需要駕駛員全程參與,駕駛員參與程度以及駕駛員失神時如何重新吸引其注意力成為關注的焦點,自動駕駛系統需要更有效的方法進行監控。同時,IIHS研究人員說,自動駕駛系統還應該基於共享控制的原則,並且擁有內部限制條件,以防不安全路況下使用。

  在共享控制原則下,部分自動駕駛系統在沒有駕駛員輸入的情況下不應改變車道或超越其他車輛。即使使用自動車道保持功能,自動駕駛系統也應對駕駛員的轉向請求做出響應。

  “不幸的是,自動駕駛系統變得越複雜越可靠,駕駛員就越難以專注於車輛駕駛,這就是為什麼自動駕駛系統的設計應該保證駕駛員積極參與的原因。”IIHS總裁大衛?哈基(David Harkey)表示。

  根據國際汽車工程師學會(SAE International)的分類原則,自動駕駛共分為五級,從0(無自動化)到5(完全自動駕駛)。目前,量產車中最高的自動駕駛等級為2級。也就是說,自動駕駛系統可以連續控制加速、制動和轉向,以使車輛在車道中央保持設定速度行駛,同時保持與前方車輛選定的跟隨距離;同時自動駕駛系統要求駕駛員保持警惕,並準備在系統遇到無法處理的情況時進行干預。

  儘管存在這些侷限性,但自動駕駛系統的某些設計仍使駕駛員過於依賴自動駕駛,並且缺乏可靠的方法來確保駕駛員仍積極參與駕駛。

  一些汽車製造商已經提供了自動換道技術,其他製造商也宣佈跟進。大多數自動駕駛系統僅在方向盤上通過監控駕駛員手的動作確定是否失神。當使用車道保持功能時,一些自動駕駛系統似乎不鼓勵駕駛員主動分擔駕駛工作。

  只有凱迪拉克超級巡航系統使用的GPS導航系統才能限定在特定高速公路上使用,而這些公路是其設計工程師認為系統可以應對的,但是超級巡航系統完全不需要駕駛員的手放在方向盤上。相反,該系統監控的是駕駛員的視線,當視線長時間偏離時系統會發出警報。IIHS研究人員建議通過多種模式監控駕駛員的注意力,因此超級巡航系統不滿足所建議的要求。

  “這些自動駕駛系統是工程學的驚人成就,但是所有系統都面臨著同樣的問題:對駕駛員的行為沒有足夠的監控。” IIHS安全建議第一作者IIHS研究科學家亞歷山德拉?穆爾蘭(Alexandra Mueller)表示。

  對部分自動駕駛系統的過度信任是一個問題。IIHS的一項調查表明,許多消費者認為2級自動駕駛系統實際上就是自動駕駛的汽車。但是,當駕駛員瞭解部分自動駕駛系統的侷限性並且有意識到需要繼續專注道路行駛時,這一問題不會消除。

  有研究表明,自動駕駛系統越複雜越可靠,駕駛員保持警惕性就越難。隨著眼動時間越長越頻繁,駕駛員更加疲勞,駕駛員思緒就更容易渙散。這些2級自動駕駛系統提供支持時,即使駕駛員必須始終處於完全控制狀態,並監控道路和系統行為,駕駛汽車所需的精力也會相應減少。IIHS研究表明,這會促使駕駛員不能抵抗誘惑而做一些諸如發短信或檢查電子郵件的其他事情。

  各種倍受關注的致命撞車事故已經表明,駕駛員分身做其他事情可能會有多危險。當遇到丘陵或彎道等常見路況時,所有這些自動駕駛系統都有可能無法沿著道路正常行駛。

  例如,特斯拉自動駕駛系統所涉及的致命撞車事故中,特斯拉Model X未能正確檢測出口匝道處的車道標記,撞向公路分隔線,而事故發生時,特斯拉司機正在手機上玩遊戲,因而命殞。

  經過調查,美國國家運輸安全委員會(NTSB)在2月份得出結論,自動駕駛系統的侷限、駕駛員對技術的過度依賴以及他自身注意力的分散,最終導致了撞車事故。NTSB呼籲開發一套駕駛監控系統的標準,“以最大程度地減少駕駛員失去對汽車的控制,防止自動駕駛系統懈怠並應對可預見的自動駕駛系統濫用。”

  IIHS新制定的安全建議是朝這個方向邁出的第一步。IIHS研究人員回顧了數十項學術研究,針對製造商如何更好地確保駕駛員始終專注於路況提出了一系列建議。這些建議必須一起實施才能奏效,僅使用其中的一些建議可能會使自動駕駛系統更加危險而不是更安全。

  其中一些建議是基於這樣的想法,自動駕駛技術可以完成人類通常執行的某些任務,但這並不意味著自動駕駛系統應該這麼去做。

  穆爾蘭特別指出了自動換道和超車的情況。當駕駛員通過轉向信號觸發轉向時,目前寶馬、奔馳和特斯拉汽車中的2級自動駕駛系統可以自動改變車道,特斯拉自動駕駛系統甚至更進一步,在預定導航線路中,無需駕駛員任何觸發,“自動駕駛導航”功能即可換道,甚至離開高速公路。而凱迪拉克2021年更新超級巡航系統後,該系統也能自動換道,而無需駕駛員把手放在方向盤上。

  即使這些系統能夠在大多數情況下安全地執行此類操作,但換道和超車中駕駛員的操作減少到只需撥動換檔桿(轉向杆),他們更有可能失去對道路實時情況的追蹤。駕駛員可能會被虛假的安全感所麻痺而啟動自動程序,並不是遵照用戶手冊的指示確認其旁邊的車道是否有車。

  穆爾蘭及其合作者稱,作為一項主動措施,從更廣泛的意義上講,應設計一套能夠使車輛保持在行駛車道中央的部分自動轉向系統,與駕駛員共享控制權,以防駕駛員注意力不集中。

  當前很少有系統具有這種設計理念。特斯拉的自動駕駛系統會在駕駛員進行微小的轉向調整時取消車道保持功能,從而阻止駕駛員積極參與。其他幾種自動駕駛系統即使在沒有安全隱患的情況下,也可以阻止駕駛員的轉向調節。

  取而代之的是,車道保持系統應設計成允許駕駛員在不提示關閉功能的情況下進行轉向調節。當車輛處於車道中心附近的安全位置時,方向盤應提供最小的反饋。當車輛向道路邊緣偏移或進入有車的相鄰車道時,系統應提供更持久的支持。

  這種設計有第二個好處。“對於不會因駕駛員輸入造成打架的自動駕駛系統,駕駛員會感到更加愜意,尤其是通過導航過彎以及進行其他激烈操作時。”哈基表示。

  除了這些主動措施之外,IIHS研究人員還建議使用更可靠的方法來監控駕駛員是否集中注意力,並在駕駛員分神時重新喚起注意力。

  當前所使用的自動駕駛系統要麼假設駕駛員的手在方向盤上時正集中注意力,要麼使用面向駕駛員的攝像頭來確定駕駛員的頭部是否朝向道路,但都不是萬無一失的。IIHS研究人員建議採用多種監控方法,包括使用面向駕駛員的攝像頭並測量諸如對方向盤的手動調整以及駕駛員對集中注意提醒的響應速度等。

IIHS發佈自動駕駛系統安全建議 強調駕駛員應始終注意路況

  當駕駛員監控系統檢測到駕駛員的注意力已經分散時,自動駕駛系統將觸發一系列不斷升級的集中注意提醒。第一個警告應該是簡短的視覺提醒。如果駕駛員沒有快速響應,則系統應迅速增加聲音或物理警報,例如座椅振動以及更緊急的視覺消息。

  不久之後,應同時顯示所有三種類型的警告。在整個過程中,每個警報的緊迫性應繼續升級。如果駕駛員不響應警報,自動駕駛系統則應增加與前方車輛的跟隨距離,並給制動器施加點剎,提供不易被忽視的警告。


  如果駕駛員仍然無法響應,則自動駕駛系統應部署危險信號燈警示,並逐漸將車輛減速直至停下來,如果能先將車輛移至路肩,這樣的設計更好。駕駛員可以隨時通過恢復對油門或制動踏板和轉向的控制來中止安全停車程序。但是,只要觸發了安全停車程序或達到集中注意的最大提醒次數,2級自動駕駛系統就應禁止駕駛員在其餘的路程上繼續使用該系統。

  目前沒有製造商採用所有上述這些措施。一些自動駕駛系統僅監控一種類型的駕駛員操作行為,並且不使用超出集中注意視聽提醒的升級程序。如果駕駛員沒有響應重複的警報,另外一些自動駕駛系統將自行關閉。如果駕駛員喪失控制能力,意味著駕駛員和車道保持系統均不能實現轉向操作。

  “由於這些自動駕駛系統在沒有駕駛員干預的情況下仍無法單獨駕駛,因此自動駕駛系統必須提供幫助,防止駕駛員注意力分散。” 穆爾蘭表示。



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