本文羅列了一些對(duì)目前自動(dòng)駕駛汽車(chē)有挑戰(zhàn)的事物，動(dòng)物、雪花、模糊的交通標(biāo)志都可能會(huì)讓無(wú)人車(chē)陷入困難。

工程師們正在努力讓無(wú)人車(chē)表現(xiàn)得比人類(lèi)更好，目的是每年挽救數(shù)百萬(wàn)人的生命。根據(jù)美國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)和分析中心的數(shù)據(jù)，美國(guó)年度交通事故死亡人數(shù)的94％是由于人為錯(cuò)誤導(dǎo)致的。美國(guó)公路安全保險(xiǎn)協(xié)會(huì)（IIHS）估計(jì)，即使是今天的ADAS功能，例如車(chē)道偏離警報(bào)（現(xiàn)已廣泛使用），也可以將致命的碰撞率降低86％。

然而，我們距離真正的“無(wú)人駕駛”還有很長(zhǎng)的路要走。之前IIHS在山坡和彎曲道路上分別測(cè)試了五輛智能車(chē)，這些車(chē)都是來(lái)自技術(shù)領(lǐng)先的公司。雖然沒(méi)有發(fā)生大的事故，但幾乎所有的車(chē)輛都發(fā)生了或多或少的錯(cuò)誤。

機(jī)器學(xué)習(xí)雖然正在改變著車(chē)輛現(xiàn)有的可能性，讓某些環(huán)境變得受控。但是今天的半自動(dòng)駕駛汽車(chē)仍面臨著很多阻礙。雨滴和障礙物，甚至是遮蔽膠帶和動(dòng)物等，都可能讓智能車(chē)碰壁。

以下是智車(chē)科技整理的目前自動(dòng)駕駛所面臨的最突出的挑戰(zhàn)：

交通標(biāo)識(shí)的改變

交通標(biāo)志識(shí)別一直是自動(dòng)駕駛汽車(chē)所要面對(duì)的難題之一，我國(guó)各地的紅綠燈有很多變化，不同情境下紅綠燈高矮、形狀、位置的不同也在影響著無(wú)人車(chē)的識(shí)別。除此之外，還有一些被遮擋的交通標(biāo)志很容易發(fā)生誤識(shí)別。密歇根大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)研究人員曾經(jīng)巧妙地改變了停止標(biāo)志，如上圖所示，結(jié)果證明輕微的改變都可能會(huì)讓自動(dòng)駕駛汽車(chē)的識(shí)別產(chǎn)生混淆。該研究還發(fā)現(xiàn)通過(guò)涂鴉，導(dǎo)致算法錯(cuò)誤地將停車(chē)標(biāo)志識(shí)別為限速標(biāo)志等。盡管有人提出了一種通用攻擊算法，即魯棒物理擾動(dòng)（RP2），在不同的物理?xiàng)l件下產(chǎn)生強(qiáng)大的視覺(jué)對(duì)抗擾動(dòng)來(lái)優(yōu)化算法，但并需要大量工作研究證明。

說(shuō)到涂鴉，這幅圖車(chē)上的涂鴉也在誤導(dǎo)自動(dòng)駕駛的識(shí)別系統(tǒng)。車(chē)身上自行車(chē)和行人涂鴉竟然被識(shí)別出來(lái)，讓人哭笑不得。

飄落的雪花

在《下雨天場(chǎng)景對(duì)自動(dòng)駕駛汽車(chē)仍有很大挑戰(zhàn)》一文中提到過(guò)雨雪天給無(wú)人駕駛汽車(chē)帶來(lái)的麻煩。雪花會(huì)讓無(wú)人車(chē)產(chǎn)生一種錯(cuò)覺(jué)，識(shí)別出車(chē)輛周?chē)嬖谡系K物，從而寸步難行。通過(guò)算法可以在使用激光繪制的高分辨率3D地圖來(lái)區(qū)分水和固體，但冬天的雪花會(huì)對(duì)無(wú)人車(chē)產(chǎn)生誤導(dǎo)，這仍然是自動(dòng)駕駛汽車(chē)面臨的最大挑戰(zhàn)之一。因?yàn)檫@種環(huán)境會(huì)使無(wú)人車(chē)的傳感器包括攝像頭和激光雷達(dá)的準(zhǔn)確性下降，攝像頭無(wú)法識(shí)別車(chē)道線(xiàn)，導(dǎo)致無(wú)人車(chē)很難防止車(chē)道漂移以及安全導(dǎo)航；激光雷達(dá)在降雪環(huán)境中的能見(jiàn)度會(huì)明顯下降，這將導(dǎo)致無(wú)人駕駛系統(tǒng)無(wú)法繪制出有效的周?chē)h(huán)境地圖以確保駕駛安全。同時(shí)，降雪天氣也使得這類(lèi)傳感器很難探測(cè)到路上無(wú)法預(yù)料的障礙物。

福特等公司雖然也在測(cè)試雪天場(chǎng)景下無(wú)人車(chē)的表現(xiàn)，但現(xiàn)在并沒(méi)有宣布任何針對(duì)雪地和極端低溫的測(cè)試效果。第一個(gè)讓完全無(wú)人駕駛車(chē)上路的 Waymo 也宣布，他們將在底特律接受?chē)?yán)冬的考驗(yàn)。“我們要在雨雪天氣中訓(xùn)練我們的無(wú)人車(chē)，”Waymo CEO John Krafcik 在一份聲明中這樣說(shuō)道，其目標(biāo)之一即“教會(huì)無(wú)人車(chē)處理在結(jié)冰路面上剎車(chē)打滑的問(wèn)題?！?/p>

今年上半年召開(kāi)的德國(guó)漢諾威國(guó)際信息及通訊技術(shù)博覽會(huì)上，三菱電機(jī)發(fā)布了基于AI的移動(dòng)繪圖系統(tǒng)（Mobile Mapping System，MMS），但這一系統(tǒng)同樣難以避免雪天探測(cè)失靈的繪圖難題。為此，三菱特別開(kāi)發(fā)出厘米級(jí)增強(qiáng)服務(wù)（CLAS）定位手段，能夠?qū)⒕瓤刂圃诶迕准?jí)。

動(dòng)物

說(shuō)到動(dòng)物，國(guó)內(nèi)車(chē)道上可能會(huì)出現(xiàn)貓貓狗狗，但是國(guó)外會(huì)有一些其他的動(dòng)物走上街頭，這也會(huì)混淆計(jì)算機(jī)識(shí)別。在波士頓，NuTonomy公司必須重新編程汽車(chē)軟件來(lái)驅(qū)散頑固的海鷗。正在各地測(cè)試無(wú)人車(chē)技術(shù)的沃爾沃，最近在澳大利亞遇到一個(gè)有趣的問(wèn)題，沃爾沃的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)無(wú)法探測(cè)出袋鼠，這種動(dòng)物的跳動(dòng)會(huì)干擾無(wú)人車(chē)的系統(tǒng)。此前，沃爾沃的大型動(dòng)物探測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)成功的識(shí)別出鹿、麋鹿、馴鹿、駝鹿。然而蹦蹦跳跳的袋鼠跟其他動(dòng)物的移動(dòng)方式很不一樣。這可能就是無(wú)人車(chē)系統(tǒng)發(fā)展和測(cè)試過(guò)程中的一個(gè)插曲。

隔音泡沫

南卡羅來(lái)納大學(xué)的研究人員通過(guò)覆蓋隔音泡沫中使得特斯拉S 自動(dòng)駕駛失去了方向，超聲波傳感器沒(méi)有檢測(cè)到異常。同樣，價(jià)值40美元的Arduino計(jì)算機(jī)和一個(gè)超聲換能器（用于產(chǎn)生聲波）可以誘使特斯拉避開(kāi)停車(chē)位，或者堵塞超聲波傳感器以避開(kāi)近距離的實(shí)際障礙物。一些很簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)都可以騙到無(wú)人車(chē)。

退出車(chē)輛

自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（ACC）保持設(shè)定速度并跟隨前方車(chē)輛的距離。這在高速公路上的高速行駛時(shí)很好，但隨著汽車(chē)開(kāi)始跟隨另一輛車(chē)駛?cè)朐揭暗缆?，可能?huì)出現(xiàn)意想不到的轉(zhuǎn)彎。“當(dāng)汽車(chē)行駛速度太慢而無(wú)法跟蹤車(chē)道線(xiàn)路時(shí)，主動(dòng)車(chē)道保持系統(tǒng)會(huì)使用前方車(chē)輛作為指導(dǎo)，”IIHS 表示?！叭绻懊娴能?chē)輛退出，那么尾隨車(chē)可能來(lái)不及相應(yīng)。”ACC不會(huì)對(duì)交通信號(hào)或其他交通管制做出反應(yīng)。主動(dòng)車(chē)道保持提供持續(xù)的轉(zhuǎn)向輸入以使車(chē)輛保持在其車(chē)道內(nèi)，但駕駛員必須繼續(xù)保持好方向盤(pán)，因?yàn)榍败?chē)的退出可能會(huì)導(dǎo)致無(wú)人車(chē)發(fā)生事故。

丘陵

在弗吉尼亞州中部山區(qū)的IIHS試駕人員發(fā)現(xiàn)，即使是先進(jìn)的駕駛員輔助系統(tǒng)也可能會(huì)錯(cuò)過(guò)車(chē)道標(biāo)記，因?yàn)檐?chē)輛會(huì)爬上山頂。如果前方視野被遮擋，汽車(chē)會(huì)左右轉(zhuǎn)彎以找到車(chē)道的中心，這會(huì)讓司機(jī)嚇一跳。

橋梁

據(jù) Electronic Component News 報(bào)道，橋梁是自動(dòng)駕駛汽車(chē)的黑匣子。由于橋梁缺少道路上存在的許多環(huán)境因素，因此要使用傳感器防止車(chē)輛的偏移。這就像“在一個(gè)巨大的房間里從一端走到另一端，當(dāng)你走到一半時(shí)，燈光熄滅。雖然你看不到任何東西，但你對(duì)繼續(xù)前進(jìn)的方向有一個(gè)大概的了解，但很容易被拋到偏離軌道?！?/p>

樹(shù)影

上圖autopilot轉(zhuǎn)向之前的情況，由于路面上有陽(yáng)光投下來(lái)的樹(shù)影。Autopilot誤以為那是一個(gè)障礙物，所以試圖把車(chē)轉(zhuǎn)上反方向的車(chē)道！IIHS測(cè)試中，特斯拉的Model 3在180英里內(nèi)進(jìn)行了12次“不必要或過(guò)于謹(jǐn)慎”的制動(dòng)操作。其中七次是樹(shù)木在道路上投下陰影的地方，而其余時(shí)間則涉及另一條車(chē)道上的車(chē)輛或越過(guò)前方的道路?！拔覀冇^察到的制動(dòng)事件沒(méi)有造成不安全的情況，因?yàn)闇p速很輕而且足夠短，車(chē)輛不會(huì)減速太多，” IIHS說(shuō)?！叭欢?，不必要的制動(dòng)可能會(huì)在交通繁忙時(shí)造成碰撞風(fēng)險(xiǎn)。另外，那些覺(jué)得自己的汽車(chē)制動(dòng)不穩(wěn)定的駕駛員可能會(huì)選擇不使用自適應(yīng)巡航控制裝置，并且會(huì)錯(cuò)過(guò)系統(tǒng)的任何安全優(yōu)勢(shì)。

這些事物在影響著無(wú)人車(chē)做判斷，無(wú)人要想真正上路，這些難題還需要解決。