为什么对于自动驾驶而言 向“左转”是件难事
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shuaishuai
2020-02-07 18:12

想象一下,你驾驶一辆车,正打算从一个十字路口左转:

这条路没有交通信号灯或停车标志——你不仅需要在快速的车流中找到行驶空档,还要确保一旦这样做,右车道的车辆会与你相撞。

这种「无保护左转」(即没有交通信号灯或停车标识引导的左转)有多个形式,稍微不那么复杂的版本是:

当你在红绿灯处时,圆形绿灯(不是绿色箭头)示意让你前进,如果你想向左转,就必须在迎面而来的车流中找到一个空隙。

你可能没有注意到,一个看似简单的「左转」可能会引起一系列的问题。

比如,司机要转入的车道可能已经排起了长龙。

这时,到底该开始转弯还是等车队动起来后再转?或者是确定有空间能转入之后就立刻转弯?对向车道有车辆过来吗?距离自己有多远?车辆移动速度多快?能否及时完成转弯?行人走到要转入的车道中间吗?

图片上传中...

  

人类每天要应对如此复杂思考过程上百万次,但是很多时候,还是会出错。

2010 年美国交通部的一项研究通过对超过 200 万起事故调查后发现,左转判断失误导致了其中 22.2% 的事故,而右转只占其中的 1.2%——左转发生的事故几乎是右转的二十倍。

美国快递巨头 UPS 甚至取消左转,规定司机到达任何目的地的正确方法是避免左转弯; 路线规划地图软件 Waze 甚至推出一项特殊的功能,允许用户在没有左转的情况下规划路线。

「左转基本上是人类在复杂的驾驶世界中做的最复杂的事情了。」《开车经济学:我们为什么这样开车?》的作者 Tom Vanderbilt 这样说道。

1、为什么说自动驾驶左转很难?

右转有多容易呢?

——只需要引导汽车进入右转车道,在许多十字路口,司机甚至可以在红灯的情况下右转,因此这对自动驾驶汽车来说十分简单。

左转就不同了。

——路口复杂的车流、蠢蠢欲动的行人、各种各样的标线与交通标志,对自动驾驶车辆的环境感知与预测都提出了极高的挑战。

 

 

对于这种情况,人类司机一般是这样处理的:

他们会等待并观察交通路况。如果左转的机会很少,他们会调整自己的驾驶策略:

1)可能会加速得更快,比如强行左转,在车流中找到空档;

2)有时会小心翼翼进入左边有车辆行驶的车道,以示他们打算转弯,并期望其他车辆腾出空间,尤其是在车流密集、移动缓慢的情况下,他们必须「见缝插针」;

3)或者试图在各车道之间找到一个中间位置,再从中间位置向左转,移动到目标车道。

对人和自动驾驶汽车而言,左转需要观察多方面的信息来判断合适的转向时机,尤其在无保护情况下的左转。

目前,即使是最熟练的自动驾驶汽车可能也很难做到流畅地左转。工程师们发现让无人车安全左转是他们遇到最大难题之一。

 

 

在 Waymo 凤凰城总部附近的一个丁字路口,Waymo 的自动驾驶汽车在这个没有信号灯的路口左转时,常遇到麻烦——找不到机会并线切入正常行驶中的车流中。

这条路的限速约 70 公里/小时。人类司机很快完成的左转。Waymo 的自动驾驶汽车无法在无保护的情况下左转,车辆在交叉路口等待很长一段时间才能最终左转,严重影响在其身后的人类驾驶员的耐心。

其他公司,如 Zoox、Nuro.ai、Pony.ai 的报告都高频描述了无人车在路口左转时出错的问题。

显然,能否顺利完成左转,也成为了衡量自动驾驶公司技术水平的一个重要指标。

麻省理工学院自动驾驶研究方向的教授这样形容左转:「每天都有很多挑战,左转几乎在问题列表的最上方。」

 

 

Waymo 行为团队负责人、软件工程师 Nathaniel Fairfield 表示:无保护的左转是自动驾驶中最棘手的事情之一。

Fairfield 带领的这个团队主要专注如何让自动驾驶汽车按照计划的路线驾驶,解决包括「让汽车固定在各自的车道」,「在驾驶中做出决策并预测其他车辆的行为」等多层问题。

因此,要解决这个问题,很重要的一点是,自动驾驶汽车必须与人类驾驶的汽车有交互,并做出实时计算。

如果自动驾驶汽车开始转弯时,需要计算其他人是否会减速,这就像人类在做同样的操作时需要在心里做出预估一样。

或者,自动驾驶车辆需要弄清楚如何「礼貌要求」其他车辆让路。当然,有时路上的其他人并不都会配合这个请求。

这就是为什么工程师们说左转很难——因为了解人的心思很难。