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由波音空難引發的思考:自動駕駛技術的落地需要理性對待

在自動駕駛落地之前,我們需要搞清楚,究竟是人工操控可靠,還是機器駕駛可靠?

文丨AutoR智駕 張鑫

自動駕駛真的可靠嗎?

在自動駕駛成為汽車產業核心發展方向的當下,一則航空新聞讓我們不得不重新審視自動駕駛技術的安全底線。

2019年3月10日,埃塞俄比亞航空公司的一架波音737 MAX 8班機失事,機上149名乘客和8名機組成員全部遇難。此次客機墜毀,是繼2018年10月29日印度尼西亞獅子航空公司空難後,波音737 MAX 8客機的第二起空難。

目前,美國聯邦航空管理局(FAA)正在對波音公司737 MAX客機進行調查,調查的重點就是MCAS防失速系統。

埃塞俄比亞交通部長莫吉斯也表示,黑匣子的數據顯示埃航客機失事與2018年獅航客機失事有“明顯相似性”。

事故的真正原因,還沒有確切的答案,兩次事故的根源是否都是MCAS防失速系統,目前也還沒有權威的定論。但經過業內人士的分析以及專業媒體的解讀,輿論已經基本鎖定為MCAS防失速系統存在安全隱患。

那麽MCAS防失速系統是一個什麽樣的系統?它的作用又是什麽?為什麽會成為墜機事故的元凶呢?這要從波音737 MAX系列的誕生說起。

波音737系列是全球最成功的中短程雙發噴氣式客機,自第一架波音737-100型客機於1968投入運營以來,歷經半個世紀經久不衰。波音737系列最新的機型就是波音737 Max 8型客機,自2018年5月開始正式運營,第一家使用波音-737 Max 8的公司就是印度尼西亞獅子航空(Lion Air)。

作為波音737的最新衍生機型,波音737 Max 8採用了新型的LEAP-1B發動機,它的發動機直徑比波音737NG使用的CFM56更大。

因此,波音737 Max 8的發動機吊裝結構有所改進。這一改,再加上新發動機的推力提升,就改變了737系列原有的氣動特性,使得波音737 Max 8更容易出現“抬頭”的傾向。

所謂“抬頭”,就是仰角增大。在一定範圍內,機翼仰角越大,獲得的升力就越大。然而一旦超過了極限,升力會隨著仰角的繼續增大而急劇下降,之後就會失速墜毀。

MCAS防失速系統就是為了避免因仰角過大而設計的自動化安全系統,它以飛機上的仰角傳感器作為判斷依據,一旦系統發現波音737 Max 8“抬頭”達到危險值,就會自動前推水準舵,令水準舵面下翻,以此來“壓低”機頭避免失速。

以目前可知的信息來看,很可能是失事飛機上的仰角傳感器出現了故障,造成MCAS防失速系統“以為”飛機達到了仰角危險值。

於是在飛機處於正常飛行的狀態下,MCAS防失速系統自動下壓機頭,飛機便進入了俯衝狀態。在飛行員反覆采取挽救措施之後,人還是沒能“拗過”機器,飛機不斷俯衝直至墜毀。

有消息稱,美國方面相關人士表示,這是源於印度程序員編寫的軟體程序存在理念問題。

據悉,MCAS防失速系統的控制軟體是由印度工程師開發的,而印度人的設計理念是讓機器替人做決定,並且機器的控制權限比人更高。當機器的控制與人的意願出現衝突時,系統並不會執行人的控制意願。

簡而言之,就是在飛機失事前,波音-737 Max 8的飛行員很可能想盡了一切辦法切換到人工控制,但自動駕駛程序死活不讓飛行員接管。

雖然這些信息都還是相關人士單方面的說法,雖然最終的定論還需要時間來調查確認,但這已經足以引發人們的思考——在自動駕駛技術來臨之時,究竟是機器最可靠,還是人最可靠?

尤其是汽車所面臨的行駛環境要比飛機複雜得多,並且自動駕駛在航空領域已經廣泛應用了超過60年,當飛機還因為自動駕駛系統的故障出現重大事故的時候,汽車的自動駕駛之路又該如何去走?

單純從可靠性的角度去看,人的優勢在於可以預判、可以隨機應變,能夠通過技術與經驗的結合,來靈活應對從未出現過的狀況;但人的弱點在於有可能會誤判、會受各種因素干擾,也可能因為判斷不夠及時而錯過挽救的時機。

機器的優勢在於精準、快速,可以毫不猶豫地以最恰當的方式進行應對;但機器的弱點在於只能按照預先設定的程序運作,很難處理預設程序之外的意外狀況,並且機器只能依賴各種傳感器進行分析判斷,一旦發生任何一處的故障,效能將無法保障。

如果波音-737 Max 8的確是因為程序設定機器比人權限更高而發生的事故,那麽這將是一起非常典型的“過於信任機器”的案例。

從這一點上來講,無論未來的技術發展到怎樣的地步,機器與人都不是完全可靠的。人會犯錯,機器會故障,永遠沒法打包票。

那麽,是不是自動駕駛就永遠也實現不了了?

當然也不是,當前的做法是為自動駕駛引入備用系統,也就是所謂的“雙保險”,飛機上很多關鍵的自動化設備都有“冗余”備份,以此來大大降低故障率。

在汽車的自動駕駛輔助系統上,大多也採用了不同技術相互輔助,以采集到的綜合信息進行判斷的方法。例如:以雷達和攝影頭相結合,用雷達“探測”,用攝影頭“觀察”,系統通過綜合分析二者的信息進行控制。

尤其是當車聯網技術大規模應用之後,未來的車與車之間將可以進行“交流”,位置、狀態、需求等信息相互協調,也將大大提高自動化系統的安全水準。

根據國際汽車工程師協會(SAE International)制定的分級標準,自動駕駛分為L0至L5六個等級,其中L0是指人工駕駛,L1為輔助駕駛,L2為半自動駕駛,L3為高度自動駕駛,L4為超高度自動駕駛,L5為全自動駕駛。

其中,L4級和L5級都是真正意義上的自動駕駛,不再需要人為控制和監控。它們的區別在於,L4是有限場景下的自動駕駛,L5是無限場景下的自動駕駛。

但就當前已經投入實用的技術,全球公認最強的特斯拉Autopilot系統,也剛剛達到L3級別——駕駛員必須時刻監控著車輛運行,手也不能離開方形盤,否則系統會監測到駕駛者“離線”並發出警告,之後還會退出自動駕駛狀態。

而即便是特斯拉Autopilot系統,也不止一次出現過嚴重的碰撞事故。

以2016年5月7日發生的事故為例,美國佛羅裡達州的一輛特斯拉Model S,在自動駕駛模式下與路口轉彎的大貨車發生碰撞,這是全球第一例自動駕駛事故致死案件。

事故的原因在於,攝影頭由於陽光照射,未能識別出白色的貨車,同時由於貨車的底盤較高,雷達又沒能探測到障礙物的存在。

雷達與攝影頭同時失誤,車主又過分信賴自動駕駛輔助技術,沒有任何人工介入,最終導致事故發生。

可見,在相關技術尚未徹底完善之前,任何自動化配置都只能起“輔助”作用,不能完全“替代”人的控制。這也是當前業內強調“自動駕駛輔助”六個字的原因,沒有任何一家車企能直接使用“自動駕駛”這個說法。

在汽車向智能化變革的時期,自動駕駛技術的前景很美好,但一系列的事故讓我們必須保持清醒,冷靜理性地對待這一發展趨勢。

或許有一天,我們真的可以完全信任機器,將駕駛權徹底交給機器。我們在車上可以聊天,甚至可以睡上一覺,但那注定是相當長的一段時期之後才能實現的。

當今有些車企給出的諸如“2025年將實現L4級以上自動駕駛”的願景,很可能只是一個目標而已,真正變成現實的日子究竟是哪天,誰也沒法確定。

不過可以肯定的是,各大車企都在為了早日實現目標而努力著,更多的創新技術正在研發,更多的道路測試也在進行。或許隨著時間的推進,我們還會發現更多的新問題需要解決,但未來智聯出行的新生態終將實現。

這就像一百多年前汽車被發明出來一樣,人類的需求永遠是科技進步的源動力。

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