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【前沿】2017技术突破盘点(二)——自动驾驶卡车

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发表于 2018-1-3 13:06:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 猴头 于 2018-1-9 10:32 编辑

自动驾驶卡车
——驾驶位没有人的卡车上很快就会在公路上出现。这对美国1.7百万卡车司机意味着什么?
预计应用时间:5-10年
作者:David H. Freedman        译自https://www.technologyreview.com/lists/technologies/2017/

罗曼驾驶着他的长途18轮车,沿着一条两车道的德克萨斯高速公路行驶,这时他看到迎面驶来的汽车正向前方几十米的车道滑了过去。他右边有个沟,他左边的车更快,所以他几乎没什么办法,只能按响喇叭并猛踩刹车。“我当时可以听到驾校教练说的第一条规则:”不要伤害任何人!””他回忆道。
但这并没有避免车祸,这辆迎面飞来的汽车与他的卡车前部相撞。它粉碎了他卡车的前轴,他努力控制着他的卡车没有造成更多的事故,但那辆汽车已经一头撞进车头里。穆格里耶夫终于停了下来,他发现驾驶这辆车的女子在事故中丧生。
如果是电脑控制方向盘,能做得更好吗?还是会更糟?
无人驾驶.jpg
李彦宏去年7月就坐着自动驾驶汽车在五环上跑了,未来会有更多公司测试自动驾驶。尽管有些技术问题仍待解决,但支持者们声称:自动驾驶卡车会更安全、成本更低。格雷说:这个系统通常比我驾驶的好。他开卡车40年了,现在于旧金山奥拓公司进行卡车自动驾驶装置的测试工作。

乍看之下,自驾车卡车带来的机遇和挑战似乎仅仅是与汽车驱动的汽车相呼应。但是卡车不仅仅是长的汽车。一方面,自动驾驶卡车的经济理由可能比无人驾驶汽车的经济理由更强大。自主卡车可以将其运动与长段公路紧密地结合在一起,减少风力阻力,节省燃料。让卡车驾驶自己的一部分时间,帮助卡车司机提前完成他们的路线。
但是,自动驾驶卡车面临的技术障碍比自动驾驶汽车要高。奥托和其他公司将需要证明,传感器和代码可以与专业卡车司机的情景感知相匹配--在驾驶一辆容易不稳定的巨型汽车方面,经过多年的经验和培训,在面对混乱的道路危险时,有着25辆本田雅阁的动力。表面条件恶劣,汽车司机不可预测。
或许最重要的是,如果自动驾驶卡车确实占据上风,他们就会比自驾车更有争议。当我们的政治和经济已经被自动化对工作带来威胁的时候颠覆了,自动驾驶卡车将影响大量蓝领工人。根据劳工统计局的数据,美国有1.7百万卡车作业。技术不太可能很快取代卡车司机。但它几乎肯定会改变工作的性质,而不是必须以所有人都欢迎的方式来改变。
“我们没有等”
奥托的总部位于旧金山市场部的南部,曾经破破烂烂,与其他许多改变了该地区面貌的科技初创公司不太一样。它自豪地忘记了社区的升级,这是一个几乎没有翻新过的家具仓库,改造成了一个车库和机械车间,有各种状态的半卡车在工具和电脑的长凳上笨重地拆卸。“这里没有漂亮的、闪亮的办公室,”奥托年轻而整洁的产品经理埃里克·伯迪尼斯(Eric Berdinis)吹嘘道。

Berdinis展示了最新一代的公司快速演进技术,目前安装在沃尔沃半决赛。不像过去一年一直在测试的螺栓上的,看起来疯狂的硬件,新版本的公司传感器和处理阵列是更圆滑地集成在整个沃尔沃驾驶室。该设备包括四架前方摄像头、雷达和一盒加速度计,这称“与政府允许您达到导弹制导质量一样。”
尤其是奥托技术的关键是激光雷达系统,它使用脉冲激光收集有关卡车周围环境的详细数据。目前的第三方激光雷达盒每架100000美元的附近都花费奥托。但是该公司拥有一个团队设计了一个专利版本,成本不到10000美元。
驾驶座.jpg
人类可以在方向盘右侧按下红色按钮,立即接管自动驾驶系统。
在驾驶室里面是一台定制的、液体冷却的、面包盒大小的微型超级计算机,伯迪尼斯声称,它提供了有史以来最强大的计算能力,塞进了这么小的一个包里。需要解决大量的传感器数据,并通过引导算法来引导它调整制动和转向指令来补偿卡车的负载重量。硬件阵容的四舍五入是一个线控盒,将计算机输出变成物理卡车控制信号。它通过机电驱动器来完成,安装到卡车的机械转向、节流和制动系统。驾驶室里两个红色按钮-奥托称之为“大红纽扣”-可以切断所有的自动驾驶活动。但是即使没有它们,系统也是设计用来向方向盘上的任何紧急拖船或司机座椅上的任何一个重型泵输出踏板。
奥托于2016年初创立了安东尼·Levandowski(Anthony Levandowski),他一直在谷歌的自主驾驶汽车上,而Lior则是谷歌地图(Google Maps)和另外两家公司。这是一种自然的举动,利用谷歌在其自主汽车上的巨大体验,这辆汽车在美国几个州的美国公路上驾驶了二百万英里,目光转向美国的四百万辆卡车。沃尔沃卡车、戴姆勒卡车和Peterbilt都在从事自己的自主式卡车技术。
然后,作为进一步的验证,优步于去年8月以六亿八千万美元的价格收购了奥托。根据Berdinis的数据,这项交易让奥托的团队能够接触到优步的大约500名工程师,从事自主驾驶技术。Levandowski现在领导着Uber的这项工作,优步表示,它设想为货物和人员提供一个总体的、基本上是自动化的交通网络。

奥托在公路上只有七辆卡车,但它希望更多卡车车主最终能够免费测试它。Berdinis说,该公司正致力于降低这项技术的成本,使其能够提供一到两年的回报。这可能意味着在30000美元附近进行改造意味着什么。Berdinis说:“我们希望政府最终会授权这项技术,并让卡车制造商将其整合到他们的车辆中。”。“但新卡车的开发周期为8年,我们没有等待。”
减薪
去年10月,一辆奥托装备的自驾卡车在科罗拉多州的25州际公路上行驶200公里,从柯林斯到科罗拉多泉,携带2000瓶百威啤酒,而卡车唯一的人类司机坐在驾驶室后座的卧铺上,而没有触碰到车辆的控制。
这项商业交付是首次由自主重型卡车来处理的,说明了这项技术的潜力。但它也显示了当前的局限性。司机驾驶卡车从高速公路上走到公路上,因为这种技术并不能在乡村公路或城市里驾驶。即使是在高速公路上,一辆汽车在卡车前面行驶,以确保右边车道仍然保持清晰。奥托的系统被设计成留在那条车道上,因为在许多道路上,卡车被限制在很远的地方,通常在那里被认为更安全。卡车周围有几辆车,载有奥托人员和科罗拉多州巡逻人员。
在所有其他对奥托装备卡车的测试中,像格雷格墨菲这样的专业司机坐在司机的座位上,随时准备在时刻注意到控制,即使是在高速公路上。另一名奥托雇员也在出租车里。墨菲击中了大红色按钮时,道路上有碎片或建筑。墨菲说:“我的手总是在方向盘上,我必须非常努力地集中精力准备。”。“实际上比正常驾驶要难得多。”。(我被邀请坐在奥托的测试车里,但在我即将露面之前不久,我被告知有一段时间安排上的误会,卡车也无法使用。我怀疑这次取消的原因更多地是因为早上的大雨-这会导致汽车失去动力-但奥托却坚持了自己的故事。
事实上,奥托坚称,它没有计划释放那些没有司机在出租车上操作卡车的产品。“至少十年后,没有司机在卡车上,”Berdinis说。但是奥托确实希望在高速公路巡航期间能释放司机,留在驾驶室后面放松、工作甚至小睡。而其中最强劲的部分则是自驾车卡车。司机们每天都要限制驾驶11小时,每周60小时。鉴于新的大型钻机大约需要150000美元,考虑到运输到货物运输中的巨大延误,可以巡航近24/7的卡车能够大幅降低运费。
还有其他预期的节省,因为卡车驾驶自己横跨美国230000英里的公路。燃料大约是长途卡车运营成本的三分之一,而司机可以从卡车上最大限度地拧出每加仑汽油的里程数,而许多人则在踏板上太过脚。(Berdinis说,最好的司机比最坏的司机更节油30%。)奥托的设备被编程用来使卡车与最优速度和加速度相结合。

奥托说,它无意把司机完全从出租车里赶出来-至少在未来十年里。
那么,有可能减少事故。美国汽车和汽车相撞事故造成美国每年约4000人死亡,另有100000人受伤。司机疲劳是大约7起致命卡车事故中的一个因素。90%以上的事故至少部分是由某种形式的驾驶员错误造成的。我们还不知道这些错误会被自主技术所消除-或者它会引入什么新错误-但是对自动驾驶汽车的测试表明,这种技术会降低错误。
只要自动驾驶卡车需要司机留在船上,驾驶工作就显得安全了。在某些方面,那些每年平均支付40000美元的工作甚至会有所改善。首先,每天开车11小时都是压力大的。“你会感到身心疲惫,”2013发生在德克萨斯州事故中的司机穆格里耶夫(Mugriyev)说。(他没有发现自己是个错误的人),除了能在驾驶室里小睡放松,奥托驾驶时,司机们说,司机们可以利用车轮的时间来赶上卡车运输繁重的文件。找到一个“回程”负荷,支付回程费用,与家人和朋友聊天,学习第二次贸易,或经营业务。他说:“当他们这样做的时候,司机们仍然因为开车而得到报酬。”
这些潜在好处可能有助于招募和培训卡车司机-这是一个关键问题,因为美国和欧洲的司机实际上都很短缺。美国卡车协会认为,目前美国大约有50000名司机短缺,并预测在未来8年内将总共需要近900000名新司机。沃尔沃卡车产品安全主管卡尔·约翰·阿姆奎斯特(Carl Johan Almqvis)表示:“我们有客户打电话给我们,说如果我们也能为司机提供服务,他们会从我们那里购买10辆新卡车。”
对于自动卡车对卡车公司和司机的潜在好处的认可,来自俄亥俄州州政府。俄亥俄州是一个拥有70000多名司机的卡车运输中心。该州承诺1500万美元,用于在哥伦布以外地区建立35英里的公路,以测试自驾车的卡车。美国Trucking协会和俄亥俄州Trucking协会的负责人都公开建议,自动卡车对卡车司机有利。
然而,这项技术并不仅仅是一种让这份工作对人力司机更具吸引力的方法,它可能是一种让卡车公司来填补那些没有工作机会的司机的方法。如果有一天自动驾驶系统被接受为能够站在司机中的能力,为什么总是让司机们保持正常?毕竟,司机占每英里卡车运营成本的三分之一。
即使,在可预见的未来,司机会留在自动驾驶卡车的驾驶室里,但目前尚不清楚经济状况会对他们有利。这是因为目前没有任何规定要求公司支付司机在出租车后面的时间。此外,货运公司很可能被迫将从长期滚动卡车的成本节约转化为低运费以进行竞争。那些收取费用的费用可能会给卡车司机带来压力。穆格里耶夫说:“如果负荷价格被这项技术压低,公司会说,‘你没有做那么多的驾驶,所以你赚的就没那么多了。’”
安全问题
otto的技术是否能安全地驾驶80000磅卡车沿着繁忙的公路?如果司机在驾驶室里有一个司机不会做很多事情来弥补系统中的缺陷,因为奥托自己估计,在后面的司机可以完全定位到司机的座位上,这可能需要30秒。
谷歌自驾汽车所经历的广泛历史令人鼓舞,7年来只有20次崩溃,数百万英里。只有一次撞车事故被发现是这辆车的错误:奥托把这种情况交给司机的那种交通合并情况。
但是这份记录并不容易转化为自动驾驶卡车安全的预测。正如Berdinis所指出的那样,卡车不能转弯以避免车辆的危险。高速、硬转向方向盘的高速将使卡车进入fishtailing和可能的重新启动。从刹车应用到卡车时速55英里的时候,这辆车的长度远远超过了一个足球场的长度,以便车辆停下来。卡车两边只有六英寸的车道,也就是说,即使在车道一侧也没有危险,也不能避免车道上的危险。“许多自动驾驶汽车的避免算法并不适用于卡车,”Berdinis说。

在百威啤酒送货的大部分图片中没有看到一个关键的细节:奥托的工作人员和警察在附近开车以确保安全。
卡车的一个优点是一些传感器可以安装在驾驶室顶部,提供了一个高视角的视角,可以看到前面交通的交通。但是即使是最先进的传感器也难以提供准确、明确的数据。明亮的阳光可以短暂地盲目地看相机,电脑不能总是区分车旁边的汽车和一个大标志,系统可以被雪、冰和沙子抛掉。他们也无法解释附近司机的面部表情和手势,以预测其他车辆的驾驶行为。很少有系统能够区分搭便车者和示意停车的建筑工人。
尽管有这些限制,无人驾驶汽车在大多数城市的驾驶中都表现得很好,但在公路速度和机动能力有限的情况下,卡车可能会出现更多的短缺。“我们仍然面临这些挑战,”沃尔沃卡车的阿姆奎斯特说。重型卡车司机通常要在驾驶学校呆上几个月,并在数千英里的监督下驾驶,然后才能完全负责一个大型的钻井平台。因此,与一个驾驶汽车匹配的人驾驶汽车比一个自动驾驶汽车更难。例如,穆格里耶夫想知道,一个自主系统是否能够做到他所做的:努力让卡车安全停下,前轴被吹坏,汽车被撞坏了,被粘在前面。
由于安全问题,沃尔沃目前没有计划在公共道路上使用其自主卡车。相反,它打算将它们限制在诸如地雷和港口等私人场所。“在公共道路上,我们将使用这项技术来支持司机,而不是代替司机。”。沃尔沃仍不确定社会对这项技术的接受程度。公司有时在测试其自主卡车时识别过往车辆的牌照,然后跟踪车主们,并调查他们的看法。
Berdinis承认挑战,但他坚持奥托的技术正在迅速地进化以满足他们。他说:“在我们确信没有人能立即控制卡车的情况下,我们才会发货。”
奥托还必须让监管机构相信,它的系统已经为高速公路做好了准备。与uber相比,优步首先依赖乘客服务的消费者人气,先走上道路,然后再与法规角力,奥托将严格按照这本书做每件事,Berdinis说。

就连沃尔沃的阿尔姆奎斯特也认为,在不远的将来,这项技术将进入公共道路。但时机将是至关重要的,他补充道:“如果我们太快,发生意外,我们就会伤害到这个行业。”。如果你失去了公众的信任,那么重拾它就很难了。


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发表于 2018-1-3 14:29:22 | 显示全部楼层
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