自動駕駛在航空業(yè)已廣泛應(yīng)用六十余載，為什么還不能避免3月10日埃塞俄比亞航空波音737MAX空難發(fā)生？對汽車自動駕駛有何借鑒意義？

自動駕駛救命系統(tǒng)變要命系統(tǒng)？

3月10日，埃塞俄比亞航空的ET302航班墜毀。本次墜毀的波音737MAX于2018年11月完成交付，且在今年2月4日剛剛完成了嚴(yán)格的首次檢查及保養(yǎng)。

2018年10月29日，印尼獅航(Lion Air)的JT-610航班墜毀，失事飛機(jī)于2018年8月15日才投入使用，同樣是波音737 Max型號。 

這也是近五個(gè)月來第二架波音737MAX客機(jī)墜毀。 

北京時(shí)間3月11日，民航總局下發(fā)通知，要求國內(nèi)航空公司全部暫停運(yùn)行737MAX，不少航線已改用737—800執(zhí)行。

波音737 Max 8機(jī)型的誕生，是為了應(yīng)對2010年就投入市場的空中客車A320neo的挑戰(zhàn)，以期提高波音737系列機(jī)型的燃油效率和運(yùn)營效率。2011年，為了盡可能保留起落架的原有設(shè)計(jì)，以及讓新發(fā)動機(jī)保持離地17英寸的凈高，波音選擇了更大尺寸的68英寸LEAP-1B發(fā)動機(jī)，來保證燃油效率及降噪效果。 

2011年，波音進(jìn)一步將發(fā)動機(jī)直徑增加到69.4英寸，同時(shí)把起落架加長6至8英寸。而換裝了更大更省油的LEAP發(fā)動機(jī)之后，機(jī)翼前緣幾乎和發(fā)動機(jī)頂端齊平。為了保證發(fā)動機(jī)和地面有最低安全距離，波音被迫選擇讓737 Max機(jī)頭抬得更高飛行，而大迎角飛行容易失速！

飛機(jī)失速非常致命，波音設(shè)計(jì)師的解決辦法就是在原有經(jīng)典的鋼索控制飛基礎(chǔ)上，開發(fā)了Maneuvering Characteristics Augmentation System (MCAS)，即機(jī)動特性增強(qiáng)系統(tǒng)，從而由機(jī)械系統(tǒng)演變成混合式控制。

理論上，MCAS系統(tǒng)可以隨時(shí)監(jiān)測飛機(jī)迎角，迎角超過了安全界限，就自動壓低機(jī)頭保持10秒鐘飛行然后解除。

而實(shí)際操作中，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)誤判需要飛行員介入時(shí)，人為操作已起不了太大作用。

飛行員與飛機(jī)自動系統(tǒng)的拉鋸戰(zhàn)

美國CNN新聞頻道航空分析師,美國運(yùn)輸部前監(jiān)察長瑪麗·夏沃(Mary Schiavo)評論到，半年內(nèi)連續(xù)兩次空難，可能都和波音737 Max的自動駕駛系統(tǒng)有關(guān)。

印尼獅航墜機(jī)事故的根源，也正是由于MCAS系統(tǒng)對錯誤的數(shù)據(jù)做出了反應(yīng)。隨后，飛行員們與飛機(jī)的自動系統(tǒng)進(jìn)行了一場拉鋸戰(zhàn)，試圖逆轉(zhuǎn)飛機(jī)，引發(fā)飛機(jī)起飛后不正常的迅速俯沖。 

而發(fā)生在印尼獅航上的人機(jī)拉鋸戰(zhàn)，并不是孤例，而是在自動駕駛已高度發(fā)達(dá)的航空業(yè)普遍存在的現(xiàn)象。《汽車商業(yè)評論》采訪了北京飛機(jī)維修工程有限公司(Ameco)的一位飛機(jī)修理師，了解到為保證飛行安全，飛機(jī)上一般都會有多個(gè)操作系統(tǒng)。比如飛行控制計(jì)算機(jī)就有多部，如果一部失效了，就有備用的計(jì)算機(jī)頂上。最關(guān)鍵的是在電子系統(tǒng)出了問題后，還會有人工操控手柄來控制。 

據(jù)參與新加坡獅航調(diào)查的安全專家以及聯(lián)邦航空局中層官員和飛行員的描述： 

“波音737 MAX 8和MAX 9型飛機(jī)的自動失速防護(hù)系統(tǒng)，旨在幫助駕駛艙工作人員避免錯誤地將機(jī)頭舉得過高。在不尋常的情況下，它可能會意外地被壓下來，而且非常強(qiáng)大，以至于機(jī)組人員無法將其拉回”

（under unusual conditions can push it down unexpectedly and so strongly that flight crews can't pull it back up） 

令人吃驚的是，美國聯(lián)合飛行員協(xié)會發(fā)言人表示，波音沒有向飛行員提供駕駛飛機(jī)時(shí)所依賴的全部信息，飛行員過去接受的訓(xùn)練和手頭任何資料，都沒有提及這個(gè)自動失速防護(hù)系統(tǒng)！ 

與此同時(shí)，隨著自動飛行系統(tǒng)越來越先進(jìn)復(fù)雜，飛行員在培訓(xùn)后，也有可能不能充分理解自動飛行系統(tǒng)的所有行為模式和具體規(guī)則。

硬幣的兩面

自動駕駛系統(tǒng)的好處顯而易見，但硬幣的另一面，是飛行員的參與度，以及對飛行控制權(quán)的下降。

現(xiàn)代民航飛行員大多數(shù)時(shí)候只是在和空管溝通，或者適當(dāng)調(diào)整自動駕駛模式的參數(shù)。而飛機(jī)的自動駕駛系統(tǒng)，會根據(jù)預(yù)設(shè)好的航線進(jìn)行飛行，甚至完成降落。  

有如此先進(jìn)的自動駕駛系統(tǒng)加持， 飛行員很多數(shù)時(shí)候已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的“控制飛機(jī)飛行的人”，而更像是一個(gè)“飛機(jī)自動駕駛系統(tǒng)操作員”了。 

這就導(dǎo)致了在緊急情況發(fā)生的時(shí)候，在巨大的壓力下，飛行員沒有足夠的時(shí)間來思考飛機(jī)所處的狀態(tài)，以及做出必要的判斷，選擇正確的人為干預(yù)操作。 

更何況，人類最快的反應(yīng)速度，是直覺。而直覺是建立在大量實(shí)操經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上的。自動駕駛系統(tǒng)的一大弊端，就是阻斷了人們獲得經(jīng)驗(yàn)的來源。人類發(fā)明的自動化系統(tǒng)，在提高操作的穩(wěn)定性，減少人類小錯誤的同時(shí)，也扼殺了人類的本能，以致在重大緊急事件面前，無法做出應(yīng)有的反應(yīng)。

特斯拉降溫Autopilot全自動駕駛宣傳

民航領(lǐng)域的自動駕駛，已經(jīng)普及了幾十年，比起汽車自動駕駛的發(fā)展和應(yīng)用成熟度，不可同日而語。根據(jù)維基百科記載，早在1954年，美國空軍的C-54運(yùn)輸機(jī)就已經(jīng)用自動駕駛系統(tǒng) （Autopilot），實(shí)現(xiàn)了一次完整的起飛和降落全過程。 

如此看來航空業(yè)的Autopilot，可以說是特斯拉Autopilot的老祖宗。較起真來，馬斯克還要給航空業(yè)交品牌使用費(fèi)。 

而特斯拉終于也在高調(diào)標(biāo)榜幾年“全自動駕駛”之后，悄悄的更改了Autopilot宣傳策略。官網(wǎng)上的宣傳口徑，由原來的“所有車輛上都有全自動駕駛硬件”，修改為“未來駕駛”。

同時(shí)在介紹“全自動駕駛”功能的部分，也增加了一個(gè)保守聲明：

“在未來，上述功能（《汽車商業(yè)評論》注：完全自動駕駛能力）將無需人類監(jiān)督即可實(shí)現(xiàn)，但將需要數(shù)十億英里的行駛里程的驗(yàn)證，以達(dá)到遠(yuǎn)超人類駕駛員的可靠性；同時(shí)還有賴于行政審批（某些司法管轄區(qū)可能會需要更長的時(shí)間）。 

今年1月6號晚上，一輛開啟了Autopilot功能的特斯拉Model 行駛中將一尊Promobot機(jī)器人撞倒在路邊，導(dǎo)致其損毀嚴(yán)重?zé)o法參加拉斯維加斯CES展。這與之前幾樁自動駕駛致命案例都在提醒我們，此事急不得。 

所有自動駕駛技術(shù)的應(yīng)用只是為了提高人們的駕駛體驗(yàn)，尤其是安全體驗(yàn)。特斯拉在自動駕駛方面，轉(zhuǎn)為采取更為保守的宣傳策略，是符合整個(gè)自動駕駛現(xiàn)階段發(fā)展要求的。 

達(dá)到L4（有限場景）和L5（無限場景）無人自動駕駛階段，才可以將人完全排除在駕駛決策之外。顯然，L4和L5才是真正意義上的無人駕駛。

而要實(shí)現(xiàn)無限場景下的無人駕駛，安全即是初衷，也是最大的障礙。

汽車自動駕駛發(fā)展需要冷靜和耐心 

2019年CES，沒有一家汽車主機(jī)廠單獨(dú)展示自動駕駛技術(shù)進(jìn)展，或者把自動駕駛作為展示重點(diǎn)，展示重點(diǎn)是智能座艙。

自動駕駛哪去了？為什么在全世界影響力最大的前沿技術(shù)展會上，全行業(yè)都不談未來汽車最大趨勢？ 

《汽車商業(yè)評論》認(rèn)為，自動駕駛目前處于狂熱后的冷靜期。更多技術(shù)落地、更多實(shí)路測試、更多事故案例、更多新問題的發(fā)現(xiàn)讓車企開始反思之前不切實(shí)際的目標(biāo)，對自動駕駛更為理性。 

美國密西根大學(xué)教授、《汽車商業(yè)評論》特約撰稿人陳玉寶也認(rèn)為，車企對待自動駕駛變得更加理性，“L2、L3多做少說，L4、L5多說少做”。 

陳玉寶認(rèn)為，汽車是關(guān)乎車內(nèi)車外人類生命的重要工具，雖然目前某些接近L4條件的應(yīng)用場景正在出現(xiàn)，但是要使所有場景滿足無人駕駛條件，是一項(xiàng)涉及整個(gè)社會生存空間變革浩瀚而巨大的工程，絕非一家或幾家企業(yè)甚至一個(gè)產(chǎn)業(yè)能夠完成，在可見的未來幾乎不會成為現(xiàn)實(shí)。（具體內(nèi)容參見《汽車商業(yè)評論》2018年9月25日文章，《無人駕駛真相》） 

幾乎可以斷言的是，多家汽車主機(jī)廠設(shè)定的將L4級自動駕駛在2021量產(chǎn)目標(biāo)，可能無法實(shí)現(xiàn)。自動駕駛真正地回歸事物發(fā)展規(guī)律、回歸理性、腳踏實(shí)地，比之前業(yè)界預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)要遲到一段時(shí)間，并非壞事。 

關(guān)于自動駕駛系統(tǒng)的問題，《汽車商業(yè)評論》和自動駕駛激光雷達(dá)禾賽科技創(chuàng)始人兼CEO李一帆，也進(jìn)行了交流。李一帆表示，在機(jī)器代替人這條漫長的路上，有兩個(gè)哲學(xué)方向要選擇。 

-  哲學(xué)A是不斷積累經(jīng)驗(yàn)，補(bǔ)丁上加補(bǔ)丁不斷改進(jìn)系統(tǒng)。因?yàn)闄C(jī)器之間的經(jīng)驗(yàn)是可以無成本同步的，總有補(bǔ)完的那一天。

-  哲學(xué)B則認(rèn)為補(bǔ)丁不可能被補(bǔ)完，或者說試錯成本太高，而需要迭代出更"深"更聰明的系統(tǒng)，也就是說我們不斷提高的是"智商"而不是"經(jīng)驗(yàn)"。最終這套高智商系統(tǒng)，其實(shí)不需要太多訓(xùn)練數(shù)據(jù)，就能實(shí)現(xiàn)近乎完美的結(jié)果。 

這就有點(diǎn)像是一個(gè)聰明的學(xué)生，雖然只做10道練習(xí)題，卻就可以超越一個(gè)普通學(xué)生做10000道題的效果。 

也許避免空難，提高自動駕駛安全性的終極辦法，是去尋找更聰明的學(xué)生，即找到迭代的方案，而不是做更多的題。

高精度地圖是L4自動駕駛的基礎(chǔ)設(shè)施 

數(shù)據(jù)的豐富程度(Richness)，新鮮度（Freshness）,以及精度(Precision),很大程度決定了地圖的智能程度，并直接影響自動駕駛的可實(shí)現(xiàn)程度。而高精度地圖在L4階段，將成為自動駕駛的基礎(chǔ)設(shè)施。 

今年二月在武漢光谷舉辦的“第二屆全球自動駕駛論壇”發(fā)言嘉賓中，就有三位來自地圖供應(yīng)商，包括國外的TomTom, 北京的四維圖新，以及武漢本地的立得空間,凸顯高精度地圖在自動駕駛中的重要性。

其中成立于1999年，武漢本地的立得空間信息技術(shù)股份有限公司（以下簡稱：立得空間），是三家地圖供應(yīng)商中最不知名的一家，但卻有值得了解的獨(dú)到之處。 

立得空間在自動駕駛領(lǐng)域，具有大多數(shù)競爭對手不具備的核心能力：車規(guī)級的慣性導(dǎo)航。

慣性導(dǎo)航，是不依賴于外部數(shù)據(jù)的自主導(dǎo)航，以陀螺和加速度計(jì)為敏感器件，解算載體在導(dǎo)航坐標(biāo)系中的位置、速度、姿態(tài)和航向信息。 

而在L4級別以上的高度自動駕駛階段，由無人駕駛系統(tǒng)完成所有的駕駛操作，沒有任何一種傳感器能夠替代慣性導(dǎo)航裝置，在無人駕駛系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)全天候全車載地域定位定姿作用。

源自于航空航天的慣性導(dǎo)航技術(shù) 

無人駕駛包括感知、決策和控制三個(gè)層面，即完成在哪里、怎么去、如何去的過程。慣性導(dǎo)航裝置在感知層，可滿足全天候（雨、雪、霧、傍晚等）、載車全域（鄉(xiāng)村、城市、隧道、曠野等）自主定位定向要求，為決策層提供路徑規(guī)劃的位姿感知信息源，回答車在哪里、車的速度以及方位的問題。 

可以預(yù)計(jì)，到L4自動駕駛時(shí)代，慣性導(dǎo)航裝置將成為剛需。擁有核心技術(shù)的高科技公司，面臨最大的的挑戰(zhàn)是降成本，盡早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)。據(jù)估計(jì)，如果車載慣性導(dǎo)航裝置成本降到兩千元左右，將容易被量產(chǎn)車型所選用。 

結(jié)語：

安全性，對航空業(yè)和汽車業(yè)來說，都是最重要的要求。各種技術(shù)路徑與應(yīng)用領(lǐng)域互相疊加，碰撞，帶來的變革和創(chuàng)新，好比當(dāng)年寒武紀(jì)物種大爆發(fā)，必將給汽車行業(yè)帶來更豐富的新生態(tài)。在汽車自動駕駛浪潮中最終留下，是那些能給人們帶來既舒適便利，又安全可靠體驗(yàn)的企業(yè)。

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