自动驾驶汽车的命运,取决于一个价值7万亿美元的设计问题

时间:2018-12-10

来源:百家号

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导语:Waymo在近日正式推出了自动驾驶叫车服务这背后有哪些问题呢?Waymo又是怎么考虑的呢?《快公司》杂志的资深撰稿人马克·威尔逊(Mark Wilson)去体验了Waymo One,并采访了Waymo的设计师与相关业务的负责人,发表了一篇长文章,对自动驾驶汽车商用中遇到的问题,以及Waymo的解决思路进行了详细的报道。他认为,这预示着真正的交通革命正式开始了。

        Waymo在近日正式推出了自动驾驶叫车服务这背后有哪些问题呢?Waymo又是怎么考虑的呢?《快公司》杂志的资深撰稿人马克·威尔逊(Mark Wilson)去体验了Waymo One,并采访了Waymo的设计师与相关业务的负责人,发表了一篇长文章,对自动驾驶汽车商用中遇到的问题,以及Waymo的解决思路进行了详细的报道。他认为,这预示着真正的交通革命正式开始了。

       我打开一个应用程序,定位。 几分钟后,就会有一辆白色面包车开到路边来接我。 在后Uber时代,这并不是什么了不起的事情。 只不过,这辆车是自动驾驶的。

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       我现在在亚利桑那州的钱德勒,天气晴朗,温度适中,在一排排露天的购物中心和沙漠棕榈树中间,在准备体验第一批Waymo One,它已经正式推出了。这是世界上第一个自动驾驶出租车服务——像Lyft一样,但是自动驾驶。

       我觉得我生活在未来世界,一个奇怪的四轮机器人正开车送我穿过这座城市!但实际上,我只是一个坐在面包车后座上的成年人。它舒适,但也幼稚,因为坐在面包车的后座上总是、而且永远都会是这样。

        直到面包车试图在十字路口例行左转。 没有人,所以它先减速,然后刹车,再次松开油门,然后刹车,这次刹车更用力了,安全带卡在我的肩膀和锁骨之间,非常痛苦。

        这时我瞥了一眼屏幕,想看看到底发生了什么。 一条消息写道:“探测到物体。”需要澄清的是,这意味着,一辆我完全控制不了的面包车对街道中央的一个物体产生了幻觉,然后犯了两次驾驶错误!

        过去几年里,Waymo 的设计师和工程师一直在努力使机器人的行为更加人性化。 这是一项艰巨的任务。

        Waymo One是Waymo新推出的自动驾驶汽车服务,大约10年前,诞生于谷歌高度实验性的X实验室。2014年,谷歌在硅谷推出了Firefly,这是一款可爱的自动驾驶汽车,有人可能会这么说。但随着时间的推移,他们长大了,脱离了谷歌,转而由Alphabet公司经营,搬到了凤凰城的郊区。

        如今,Waymo拥有600多辆改装过的克莱斯勒Pacifica,配备了专有的视觉摄像机、可以追溯到20世纪80年代转换车的大型激光雷达扫描仪,以及不断旋转的二级激光雷达,像变焦镜一样在前后保险杠上旋转。

         这是一系列令人眼花缭乱的技术,Waymo不知疲倦地努力让这些技术变得完全可靠。这家公司认为,这一设计策略将是主导7万亿美元自动驾驶汽车行业的关键。

当汽车自动驾驶

        自动驾驶汽车的到来,并不仅仅意味着我们有一天会租一辆无人车,可以自己开车带一家人去迪斯尼乐园。自动驾驶汽车将会重塑人和货物的运输体系,进入“后-所有权”和“后-Uber”的社会。小型无人车将会用来运送比萨、杂货等商品。

        人们会在途中做自己做爱做的事情。城市的规划将会有所不同,房价会有所波动,这仅仅是因为交通系统没有限制,出租车会在你的门口出现。交通死亡人数将减少多达90 %。而且,建筑物甚至可能会移动。考虑到所有这些,汽车工业本身将会改变,因为人们可能根本不再购买汽车,这基本是未来会发生的事情。

        但是,这些自动驾驶技术的设计——其中大部分仍然远远落后,远远不能取代人类驾驶——将在它们如何以及在多大程度上重塑交通格局方面发挥关键作用。

        拿电脑和智能手机来说。在它们分别采用Macintosh和iPhone的图形用户界面之前,两者都不可能成为主流。自动驾驶汽车也必须利用设计使自动驾驶变得可行。但是迄今为止,汽车工业展示自动驾驶技术的策略有很大不同。

        大多数汽车制造商都提供半自动驾驶工具,比如自动刹车或者自动转向系统,这些工具可以让你保持在一条车道上,作为安全功能——同时慢慢地想办法让司机把控制权交给汽车,然后随意收回。

        埃隆·马斯克(Elon Musk)把特斯拉的汽车“自动驾驶仪”(Autopiloting)放在路上,就像一台时间机器一样,让我们在眼花缭乱中看到光明的未来。

        但特斯拉的自动驾驶系统实际上只能用来停车和在高速公路上驾驶,而且这些汽车需要你总是把手放在方向盘上,否则它们会像闹钟一样发出嘟嘟声,迫使你接手。(到目前为止,特斯拉的自动驾驶系统已经造成了三名司机的死亡。) 这种模式对特斯拉来说是有意义的,因为它的商业模式是销售汽车。

        Uber和Lyft都已经在他们自己的绝密驾驶项目上投入了大量资金来提供服务。

        Lyft雇佣了300名工程师,并计划在短期内将员工人数增加一倍,并从自动驾驶技术合作伙伴Magna那里获得2亿美元的投资。它还运营着Apttiv的30辆车的预订平台,这个平台围绕着拉斯维加斯大道,在酒店和主要景点之间提供自动驾驶汽车服务。

        Uber有超过1000名员工投入到自行驾驶的工作上。直到最近,Uber还在亚利桑那州测试汽车;这个地方气候宜人,道路宽阔,交通便利,法规宽松,是自主驾驶产业的温床。然而,Uber公司今年早些时候撤走了,因为它的一辆车在夜间撞伤了一名行人。Uber已经暂停了其所有的200辆自动驾驶汽车的测试,等待公司从悲剧中恢复过来。

        与此同时,Waymo是第一个推出所谓的“L4”自动驾驶技术的公司。这意味着你可以说,“在这里接我,在那里让我下车”,汽车足够智能,可以处理其余的事情。

        现在,由于自动驾驶汽车致死仍是头版新闻,Waymo是第一个突破这一桎梏的公司,公众对自动驾驶汽车的看法将在很大程度上由这一家公司决定——至少一开始是这样。

        这可能有助于解释为什么Waymo将自动驾驶汽车定位为一种不具威胁性的公共事业,而不是激动人心的未来主义,以防止每年125万人死于车祸。

        因此,用Waymo产品主管丹·楚(Dan Chu)的话来说,Waymo的设计师和工程师们努力使这项服务变得更加可靠。在整个Waymo One体验中,这一方针得到了加强。

       它无处不在,从汽车的界面,在每一个转弯时都会提醒你,让你放心,它会提前刹车,无时无刻都散发着避免意外的味道。为了减轻人们坐上机器人汽车的恐惧(并防止一场真正灾难性的媒体事件),Waymo One内仍然有一名人类“司机”。

        这是一名员工,实际上只是笨拙地坐在方向盘后面,双手放在膝盖上,时刻准备着按下一个红色的“停止”按钮,这个按钮被固定在汽车中央杯架上,看起来像是啤酒杯。

        在我试乘期间,Waymo的员工不止一次地建议,一两次之后,乘客的体验是多么“无聊”。他们是对的;当我第二次穿越菲尼克斯郊区时,我感觉自己像是在周六早晨做着麻烦的跑腿工作,而不是被“擎天柱”载着穿过菲尼克斯。

        可用性设计是一项非凡的壮举:Waymo已经将这项技术变得如此平凡,不再觉得新奇。

通过熟悉缓解恐惧

        我给 Waymo 面包车打了招呼,它开上了一条空荡荡的街道,然后慢慢地停了下——噢,太慢了——停到了路边。 它像我忠实的宠物一样在阳光下悠闲地坐着。

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        它看起来确实像一只宠物,也可以说是一个蹒跚学步的孩子的玩具,因为它有柔软的圆角。Waymo 用户体验研究和设计团队的负责人瑞安·鲍威尔(Ryan Powell)指出:“你不会看到任何尖锐的角度或咄咄逼人线条。我们真的希望让它们给人一种平易近人的感觉。”

        汽车顶上的激光雷达扫描仪有一个黑色的圆顶。后保险杠上的旋转传感器给了面包车一条尾巴,暗示着拟人化。

        此外,甚至在我看到这辆车之前,这种体验的熟悉感就已经开始有了。用Waymo应用程序预约一辆车是轻而易举的事,对于经常用Uber或Lyft的人来说,这都是“第二天性”。

       它使用了相同的地图和定位界面,但有一些关键的更新。因为司机是一个优化了上车点的机器人,所以你不能随意定位。取而代之的是,这个应用程序会建议你选择附近的一个上车点。

        如果你不喜欢这个地方,你可以在屏幕上拖动地图,它最终会捕捉到该区域的另一个选项。然后,在下车的时候也要这样做,因为你不能告诉自动驾驶汽车说“嘿,停在路边”。

        这种半开放式定位的方法,是我第一次注意到Waymo是如何努力让我对自动化系统有一点控制感的。像这样的解决方案对Waymo来说并不立即显而易见;它们来自大量的用户测试。

        自2017年4月以来,鲍威尔的团队一直在仔细研究400名被邀请作为Waymo在凤凰城的第一批测试员的“早期乘客”。

        他们进行采访,运营,当然,挖掘从平台和应用程序本身收集的大量数据(这甚至迫使用户对试乘进行评分,并在每次行程结束时给出他们喜欢或不喜欢的内容)。所有这些反馈塑造了Waymo的体验。

        对于设计和工程团队来说,接送乘客仍然是一个棘手的挑战。在将大部分测试从湾区转移到菲尼克斯来扩大项目规模后,Waymo意识到亚利桑那州有大片的停车场,这与山景城不同,在山景城中,大多数车都可以在路边停车。

         当在一个繁忙的周六,你在Target外面带了一大堆行李时,你想让那辆车去哪里接你?

         “很显然,它应该就在大门口,对吧?但事实并非如此,”丹·楚说。“如果你有六个袋子要装,你肯定不希望成为那个令人讨厌的、阻碍交通的人。我们早期的乘客说,‘不要送我去那里,送我去路边,这样人们就不会对我按喇叭了!我们解决这一问题的方式,是在移动应用程序中给予乘客更多的控制权。”

         当我走向等待的面包车时,我的智能手机无声地与车辆同步,验证我的身份并解锁车门。 (理想情况下,门会自动地为你打开。 但是据我所知,这个功能还在开发中。)

        上车的时候,我听到一段令人想起航空安全视频或东京地铁的音乐。这是为了让我放松,帮助我从忙碌的外部世界过渡到这个自动化的世界中,在这里我可以睡觉、社交或者完成工作。

        除了旅程的开始或结束,Waymo对声音持保守态度。该团队发现,音频通知可以使乘客检查屏幕的可能性增加50% ,因此使用音频通知是明智的。鲍威尔说,他们不想让这一旅程“感觉像一场电子游戏”。

        车内有专门的按钮,如果你愿意的话,可以把车停下来,或者呼吁“立即援助”。它们的位置很显眼,就在你的头顶上方。Waymo知道辅助按钮是必要的,以免乘客感觉被困在机器里,但他们不知道它会如此受欢迎。

      首次乘车的顾客经常打电话求助,事实证明,他们会问机器人司机各种各样的问题,比如,“汽车知道前方在施工吗?“Waymo起初对电话使用的频率感到惊讶,但现在已经开始认可了这个现象。

        与此同时,人们几乎从来没有按过停止按钮,Waymo 说。 事实证明,机器人的驾驶技术已经足够好了,所以乘客们觉得他们没必要这么做。 但是看到那个小按钮,就在我触手可及的地方,当我真的觉得自己被一个机器人绑架时,我会有某种安慰。

屏幕让我们一窥算法思维

        只有如此多的经验设计可以让乘客在机器里感到舒适。Waymo面临的最大挑战之一,是帮助用户了解计算机内部正在发生的事情——一个可以每秒进行数十亿次计算但缺乏感知的驱动程序——这样他们就可以信任计算机的决定。

        鲍威尔说:“我们很早就从用户研究中认识到,我们需要一个‘代理’来代替乘客与司机之间进行大量交流。人类司机的情况下,有直接的交流:你可以问他们你要去哪里;也有和间接的交流:你会看到驾驶员把他们的手放在方向盘上,因为你知道他们要转弯。”

        为了让你可以直观地看到这些算法,Waymo 在前排座位头枕处安装了两个屏幕。这些屏幕有一项艰巨的任务:它们必须取代你,从一个人那里得到的所有微妙的提示和交谈。

        它们展示了所有你想要的东西:你的名字。 你的目的地。 你到达的时间。 还有一个大大的蓝色的“开始行驶”按钮。 (有人告诉我,启动不可能是自动的,因为一辆车怎么可能知道所有人都在里面?)

        点击开始,你将进入一个新的界面——Waymo设计团队的杰作。这是一个类似汽车GPS的系统,让乘客能够看到黑匣子算法内部的情况,黑匣子算法就是它的计算机驱动程序。

       “我们早期遇到的一个问题是,我们的汽车到底能看到多少东西?“鲍威尔回忆道,他最近在感恩节拜访家人时被问到这个话题。答案是,很多,而且远远超过人类的能力——360度全方位300码。

       工程师可以在调试的原始输出中看到这个视图,这是一个令人敬畏、但又荒谬的传感器波和包裹在盒子里的物体的集合。

       “这是一个非常震撼的方式,来告诉我们汽车能够看到什么,而且这不是很能激发信任,”鲍威尔说。“所以我们花了很多时间,设计和思考如何策划人们应该看到什么。”

        最终的结果是这样的一个视图:车辆出现在屏幕上,然后在车的前面和后面,一条长长的绿色线表示汽车行驶的轨迹和即将行驶的道路。(为什么是绿色的?这是Waymo的品牌颜色,没错,因为绿色能让人平静。)

        其他汽车,则会以一个大块的长方形的方式出现。屏幕上还显示出了人行横道和路边。与我们在Uber上看到的用户界面不同——Uber应用程序会在你的屏幕上放置虚构的汽车驾驶路线——Waymo界面上的一切都是真实的,从而来增强对机器的信任。

       偶尔,这个界面会让乘客感到紧张,也会真正展示它的仪器灵敏度。乘客经常怀疑汽车是否能发现前方道路有施工情况。它是可以的。因为它会发现12个交通锥,在街道上不均匀地间隔开。

       汽车视觉中的人比那些交通锥更加逼真。不像你想象的那样,它们会被描绘成图标,而是被画成点云,由汽车激光生成的3D点地图构成。

        仔细观察,你可以注意到他们在移动,轻微的视觉复杂性似乎在对乘客耳语,“没关系,我们知道他们是人,我们知道他们很脆弱,我们知道他们比建筑物和汽车更重要。”

教会机器人不要像机器人那样驾驶

        Waymo 的下一个挑战是任何用户界面都无法解决的。因为如果Waymo想让机器人汽车给人安全舒适的感觉,迟早,它必须教会它们以更人性化的方式驾驶。

        简而言之:当你坐在Waymo的汽车上时,感觉不像是人在开车驾驶。一点也不像。车辆在转弯时有均匀加速的倾向。为了等黄灯它很早就会停下来。通常,当我不知道,在一些特殊的情况下,为什么它会轻轻地踩刹车或加油门。

        为什么会如此频繁地加速和减速?有一次,我低头看了看屏幕。 发现它正在避让一辆车,距离我们的车大概有四个车身距离。

        我之所以知道这些,是因为任何 Waymo 考虑过的驾驶决定都会在屏幕上用绿色高亮显示。 行人,骑自行车的人,甚至是远离的汽车都会体现在其中。 如果它们发出绿光,Waymo 将把它们纳入特别考虑范围。

        所以,在这种情况下,随着那辆车在我们前面被突出显示,我很快推断出,我坐的这辆Waymo只是保持了它认为安全的距离,按照我的衡量,这“太保守了”。

        Waymo通过用户界面,减轻了机器人驾驶的怪异感。“这确实有点不同于人类开车的方式,”鲍威尔说。“它拥有如此丰富的数据,远远超过我们人类的数据,因此它将会以不同于人类的方式驾驶。我们试图理解并超越这一事实。”

        Waymo知道,这种设计上的权宜之计是不够的。接下来,它需要减轻机器人司机跟人的一种不可思议的感觉,并设计加速和转向的所有微小瞬间,让自己更人性化。

        说起来容易,做起来难。正如Waymo的团队向我解释的那样,很难确定15分钟行程中的哪个时刻会让乘客烦恼,因为他们通常只是在行程结束时对行程进行评分。第二,Waymo从其用户反馈和数据中了解到,我们实际上并不都同意普通人类司机的感受。

        “有一个乘客感觉太保守了,而且几乎完全一样,另一个乘客感觉你太激进了,”丹·楚说。“当乘客偏好如此不同时,你如何为乘客调整它......我们能否做到对乘客的需求进行准确预测?看到一辆车,然后说,这类用户可能不太喜欢它,而另一类用户会喜欢它?这是一个需要应对的有趣挑战,因为它根本不是一刀切的。”

        那么,Waymo的未来会是什么样的呢?我们最终会拥有超个性化的交通设施,算法会根据我们的喜好进行调整吗?丹·楚说,可能不会。相反,他们会试着找到一个对能够照顾到每个人80%的中间地带——也许一辆汽车会在自己和其他司机之间留下一点额外的空间,但遇到黄灯时,仍然会停下来。

        Waymo One最近正式推出,随着其服务规模在未来几周逐渐升级,也许凤凰城的任何人都可以预约机器人出租车。这个消息令一些人恐惧,令一些人极度兴奋。但可以预见的是,交通革命已经真正开始了。

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