浅谈利用自动驾驶技术减少交通事故的可能性
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作者:齐磊
[摘 要] 近年来机动车保有量不断攀升，由此带来的是交通事故数量的高居不下。如何缓解交通事故高发的现状，现如今蓬勃发展的自动驾驶技术会为我们提供一种新思路。通过探讨如何利用自动驾驶技术来实现减少事故的发生。
[关 键 词] 交通事故;机动车保有量;自动驾驶技术
[中图分类号] V323.19 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）27-0184-02
近年来，我国居民的汽车保有量不断提升。根据公安部交通管理局于2018年7月16日发布的数据显示，截至6月底，全国机动车保有量达3.19亿辆，其中仅在2018年上半年，私家车保有量就高达1.8亿辆，占比达56.4%。与此同时，汽车保有量增幅也在不断加大，仅2018年上半年新注册登记机动车就达1636万辆，高于去年同期1594万辆的登记量，相信随着经济的进一步发展和居民收入水平的提高，在可预见的将来，国内居民汽车保有量尤其是私家车保有量必然会进入高速增长期。很显然，巨大的汽车保有量必将带来巨大的交通压力。为此，本文旨在通过研究目前的汽车自动驾驶技术，探讨通过发展自动驾驶技术减少交通事故的可能性。
一、我国交通事故相关数据
根据国家安全监管总局和交通运输部在2017年12月19日联合发布的《道路交通运输安全发展报告（2017）》显示：2016年我国道路交通事故共计864.3万起，同比增加65.9万起，增幅达16.5%。其中，涉及人员伤亡的道路交通事故212846起，造成63093人死亡、226430人受伤，直接财产损失12.1亿元。这反映出了现阶段我国道路交通安全所存在的几个问题，即交通事故率、致死率偏高;高速公路事故占比大;农村公路安全严峻等。
二、交通事故的主要成因
不论是大如重型半挂载重牵引车，还是小到自行车。造成各类交通事故的原因林林总总，归根结底可以归结为以下几个原因。
（一）道路状况不良和道路交通设施缺乏
道路状况不良和设施缺乏是导致交通事故的潜在因素。如道路路基、坡度、宽度不适宜;交通信号设施、照明、路面标线老化等，这些并不会直接造成交通事故，却往往会给安全驾驶造成危害。
（二）驾驶人员违规操作和精神不集中
违规操作通常是造成事故的直接原因，如强行超车、闯红灯、超速、酒后驾驶等。
精神不集中则往往会造成驾驶人员不能及时处理突发状况，导致事故发生，如疲劳驾驶，接打电话等。一些药物，比如感冒药在服用后能令人产生困意，服药后驾驶同样可能造成安全事故。
（三）自然及人为因素
包括但不限于雨、雪、雾等恶劣气候使道路状况恶化，视线不良容易造成交通事故;行人和骑自行车的人不遵守交规，闯红灯，翻越护栏，等等。
（四）车辆性能、技术问题
典型的如：2018年11月4日，兰州南收费站发生一起货车因刹车失灵而与多辆车相撞的重大交通事故，造成14人当场死亡、34人受伤、31辆车不同程度损坏，这就是車辆自身的问题造成的交通事故。
三、自动驾驶技术
基于以上所探讨的造成事故的几个主要原因，交管部门、车企等各方面都作出过许多尝试。目前看来各车企和以谷歌为代表的高科技公司都致力于发展的一个新领域——自动驾驶技术，在提高交通安全、减少事故发生等方面上有着巨大的发展前景。
（一）自动驾驶技术简介
首先我们要理解的是自动驾驶技术不等于无人驾驶。从字面上简单理解，就是拥有该技术的车辆通过其身上布置的传感器（雷达、摄像头等），对周围环境进行感知并作出决策和控制，在“无需驾驶员操作”的情况下自行驾驶，而不是常人所理解的无需驾驶员操控的无人驾驶。自动驾驶技术通常包括横纵向的组合控制：
（1）纵向：油门/刹车;
（2）横向：方向盘转向，包括车道保持、变道、掉头等。
（二）自动驾驶技术分级
目前汽车行业内应用最广泛的分级方法，是由美国汽车工程师学会（Society of Automotive Engineers，SAE）公布的，它将该技术分为以下几个等级：Level0，Level1，Level2，Level，3，Level4，Level5（以下简称L0，L1，L2……）。
这几个等级通俗来讲就是：
L0：无自动化，需要驾驶员手动操作。
L1：驾驶员辅助，前述横向纵向操作能够实现1条，比如最基本的ABS技术，高速路段常用的定速巡航、ACC自适应巡航功能及LKA车道保持辅助等，驾驶这种等级的汽车仍然需要驾驶员时刻关注驾驶状态。
L2：部分自动化，前述横向纵向操作能同时实现，比如车辆能同时实现ACC+LKA（自适应巡航+车道保持辅助），如2018款凯迪拉克CT6就是典型的L2级别的车，仍然需要驾驶员时刻关注驾驶状态。
L3：有条件自动驾驶，同L2相比，L3级别的车在一些特定的行驶过程（如堵车）中，不需要驾驶员实时监控当前路况，只需要在系统提示时接管车辆即可。目前，全新奥迪A8是市面上唯一量产的L3车。
L4：高度自动驾驶，不需要驾驶员监督，L4车运用激光雷达和车上各种传感器及高精度电子地图，能够一定程度上处理一些极端状况，但仍然有一定局限。目前L4级别的汽车尚未普及。 L5：完全自动驾驶，L5级别的车能到达任意指定的地方，轻松应对任何情况，即全工况、全区域地自动驾驶。
（三）自动驾驶技术对交通安全的影响
通过分析以上交通事故的成因，研究自动驾驶技术，可以得出拥有自动驾驶技术的车，和驾驶员手动操作车辆的差异主要可以归纳为以下几点。
1.感知：拥有自动驾驶技术可以通过车身设置的各种传感器：雷达、摄像头、激光雷达等，获取比人肉眼观察所能得到的更加详尽和精确的信息，包括路况、车间距、车速等，同时也能对车本身的各项机能状况进行实时监测。详尽的信息对于安全驾驶的重要性是不言而喻的。通过这些传感器可以有效避免突如其来的故障或者驾驶员视角盲区中潜藏的风险因素造成的风险隐患。
2.决策：驾驶员根据自身视觉、听觉等收集到的信息，作出进行加减速、转向等操作决定。而自动驾驶则是由通过车身设置的传感器等输入信息，之后由电脑发出指令，实施一系列操作。众所周知，人在清醒时往往比精力分散时能够更快地对信息作出回应，同时作出更快更准确的决策。在之前对发生事故的原因进行探讨时，我们已经看到，酒驾、服用有精神麻痹作用的药物时，会使人反应迟钝，不能及时作出决策，从而造成事故。而机器则与人不同，并不会因为以上原因而影响驾驶。
3.执行：驾驶员在接收到信息并作出决策之后，能通过油门、方向盘、刹车等对汽车进行控制操作，实现加减速、转向等。但是在人控制车辆时，往往会产生一系列问题，比如上文提到的接打电话。举个例子，在一些视觉上非常危险的路况出现时，驾驶员很难保持冷静，甚至可能会肌肉僵硬，此时驾驶员明知道要转向、减速等，但出于恐惧本能而做不出以上的动作。这就是执行层次上出现了问题，这种情况在新手驾驶员身上尤为常见。而电脑相对人身而言，并不会因为恐惧，精力不集中等原因造成无法执行决策的问题。
（四）自动驾驶存在的隐患
从以上自动驾驶和人驾驶之间的比较，可以看出，自动驾驶技术可以有效避免感知—决策—执行这一流程中出现的问题，从而减少事故的发生，即自动驾驶技术可以减少传统的交通事故。但事无绝对，自动驾驶技术在减少传统交通事故的同时，也会埋下一些隐患，这主要与自动驾驶技术的发展不完善有关，大致可归结为三点。
1.完自动驾驶技术的能力不足：包括电脑的处理能力和在真实复杂的路况下的应变能力，在一些突发问题上，比如行驶过程中遇到一群飞鸟，驾驶员可以分辨出来，但系统有可能认为是行人，从而做出緊急决策，造成事故;再比如自动驾驶技术需要高度精确的地图，如果地图存在偏差，同样会造成事故，也就是说自动驾驶技术无法完全避免事故的发生。
2.自动驾驶系统本身的漏洞：在驾驶员使用自动驾驶技术时，特别是对L3以上甚至更高级别的车，系统往往会运用到大数据分析、高速运算等。我们都知道，在日常生活中各式各样的软件在发售前会经过严格测试，即便如此，在应用过程中仍然会出现各式漏洞，甚至是系统崩溃等。即使是再小的漏洞，放在高速移动的汽车上也会造成不可估量的后果。
3.人机交互中存在的安全隐患：正如在自动驾驶技术的简介中提到的，目前市面上绝大多数的车应用的自动驾驶技术都是L2，即部分自动化。那么在机动车行驶过程中必然存在着驾驶员需接管汽车的情况。在人机互动中，或者说人力和机器两种系统切换时，很难做到100%的流畅。比如上文中提到的，在突发的，视觉上令人极度恐惧的情况发生时，驾驶员往往会出于本能去接手系统。这时就是人机切换，在这种驾驶员并不冷静的情况下，非常容易发生交通事故。
综上所述，交通事故的发生往往有多种原因，在一桩事故中，也往往存在多个诱发因素。自动驾驶技术能够有效地减少传统交通事故的发生，即在尽可能排除掉人本身的缺陷对安全驾驶的影响这一方面是卓有成效的。在机动车保有量不断提升的当下，不能仅靠提升驾驶员自身的能力素质和基础设施建设水平来减少交通事故，大力发展自动驾驶技术，对汽车全行业的发展才是一条行之有效的措施。
参考文献：
唐颖.我国交通事故总量仍居高位 去年造成死亡人数约6.3万[N].中国日报网，2017-12-19.
编辑 陈鲜艳
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