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| 本文作者： 大壯旅 | 2017-12-14 16:50 |
雷鋒網(wǎng)按：在民航領(lǐng)域，自動(dòng)化的普及大大減少了飛行員的工作量和壓力，同時(shí)也讓飛機(jī)成了最安全的旅行方式。那么，航空業(yè)在安全上的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)能應(yīng)用在自動(dòng)駕駛汽車上嗎？特別是關(guān)于駕駛員與車輛互動(dòng)的問題。為此，有人專門找了人為因素專家來尋找問題答案。
當(dāng) Marc Dubois 機(jī)長踉踉蹌蹌沖進(jìn)機(jī)艙時(shí)，這里已經(jīng)是一片混亂的場景。他的飛機(jī)正在劇烈晃動(dòng)，各種報(bào)警器發(fā)出刺耳的鳴叫，連儀表盤都看不清了。與此同時(shí)，兩位副駕駛也亂了陣腳，飛機(jī)開始直線下墜。
從后來的事故調(diào)查報(bào)告可知，Dubois 機(jī)長不知所蹤的那一分鐘成了乘客和機(jī)組人員永遠(yuǎn)的噩夢，這場慘痛的事故也成了新飛行員們的必修課。2009 年 6 月 1 日凌晨，法航 AF447 永遠(yuǎn)消失在了一片漆黑的大西洋中。那么，這期間到底發(fā)生了什么？
從打撈起來的黑匣子數(shù)據(jù)來看，飛機(jī)起飛四小時(shí)后機(jī)長離開駕駛艙準(zhǔn)備小憩一會(huì)，而此時(shí)飛機(jī)即將進(jìn)入雷暴區(qū)域。之后客機(jī)的空速管結(jié)冰失靈，導(dǎo)致自動(dòng)駕駛系統(tǒng)斷開，需要飛行員手動(dòng)操控。不過，呼叫機(jī)長多次的卻遍尋不到的副駕駛最終錯(cuò)誤的判斷了形勢，他選擇拉升飛機(jī)，導(dǎo)致飛機(jī)進(jìn)入了失速狀態(tài)。面對急促的失速警告，副駕駛還以為是飛機(jī)儀表顯示錯(cuò)誤。當(dāng)一分鐘后 Dubois 機(jī)長回到駕駛艙，一切都為時(shí)已晚。
這場罕見事故的黑鍋到底應(yīng)該誰來負(fù)責(zé)？自動(dòng)化技術(shù)？機(jī)組人員？還是兩者都有錯(cuò)誤？
事實(shí)上，當(dāng)年自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)入航空領(lǐng)域時(shí)，兩者曾被認(rèn)為是天作之合?！吧鲜兰o(jì) 70 年代起，飛機(jī)座艙的自動(dòng)化就在不斷提高?！?杜克大學(xué)的資深研究科學(xué)家 Michael Clamann 博士表示?！爱?dāng)時(shí)，自動(dòng)化的普及是為了減少飛行員的心理負(fù)擔(dān)。”
通常來說，如今的飛行員全程只需碰幾次控制桿，其他操作都由飛控電腦完成，飛行員更像是沉默的監(jiān)督員。
自動(dòng)化的介入讓飛行變得更安全，空客的研究顯示，如今每一百萬次飛行的事故率已經(jīng)趨近于零。雖然航空公司將自動(dòng)化當(dāng)成過去十年最重要的進(jìn)步，但對它的無條件信任給飛行員和未來的自動(dòng)駕駛汽車駕駛員都帶來了挑戰(zhàn)。連續(xù) 15 年的安全飛行讓 A330 飛行員根本不知道如何應(yīng)對危險(xiǎn)情況。
事實(shí)上，航空業(yè)多年以前就開始研究自動(dòng)化對飛行員的影響了。這樣一來，汽車行業(yè)研究航空業(yè)的經(jīng)驗(yàn)就好理解了，畢竟兩者都有著相同的目標(biāo)：通過消除人類失誤來防止事故的發(fā)生。
初看來，在天上飛和在地上跑完全沒有可比性。前者經(jīng)過千錘百煉才能拿到執(zhí)照，整個(gè)飛行過程中必須注意到每個(gè)細(xì)節(jié)，而后者可能在駕校里學(xué)習(xí)兩個(gè)月就能上路了。
不過在自動(dòng)化的問題上，Clamann 認(rèn)為兩者是在同一軌道上?！斑@里不是要拿飛行和駕駛做對比，我們真正要探究的自動(dòng)化對不同人類操作員的相同影響?！?/p>
在足球比賽中，我們也會(huì)遭遇類似情況，守門員和己方防守球員會(huì)盲目的向球撲去，他們確實(shí)都在盡力防守，但有時(shí)卻免不了會(huì)相互干涉，這種情況出現(xiàn)主要是因?yàn)樨?zé)任劃分不明。在飛行員和駕駛員與自動(dòng)駕駛交互時(shí)，這樣的情況同樣會(huì)出現(xiàn)。人為因素研究專家稱其為模式混淆。
“如果一個(gè)人希望系統(tǒng)控制整個(gè)事情的走向，他就很難掌握即時(shí)情況?！盋lamann 說。特別是在緊急情況發(fā)生時(shí)，有缺陷的人機(jī)交互（HMI）可能會(huì)帶來嚴(yán)重后果。
在 Clamann 看來，這就是造成 AF447 悲劇的主要原因。飛機(jī)不但沒有找到速度傳感器里到底出了什么問題，也沒能總結(jié)出到底如何排除故障。而這時(shí)，如果它能將情況準(zhǔn)確的傳達(dá)給飛行員并指導(dǎo)飛行員進(jìn)行手動(dòng)操作，也許悲劇就不會(huì)發(fā)生。
半自動(dòng)操作狀態(tài)下，人類應(yīng)該隨時(shí)準(zhǔn)備拿回控制權(quán)，但我們準(zhǔn)備好了嗎？
人類是一種習(xí)慣動(dòng)物，隨著我們對工作逐漸熟悉，大多數(shù)人會(huì)變得自鳴得意。不過，在一些復(fù)雜的任務(wù)，如開飛機(jī)時(shí)，自鳴得意是一個(gè)恐怖的詛咒?！把芯匡@示，在完成復(fù)雜任務(wù)時(shí)人只能專心 20 分鐘，隨后就會(huì)開小差。”Clamann 說道?！斑@是人類的本性，飛行員也不例外。”
隨后，人類需要一段時(shí)間來恢復(fù)全神貫注，要拿回車輛控制權(quán)則時(shí)間更長，而無論是 3 萬米的高空還是擁堵的城市道路，這個(gè)反應(yīng)時(shí)間都太長了。舉例來說，去年的特斯拉致命事故中，駕駛員就是太相信那套 Level 2 系統(tǒng)，在緊急情況下根本來不及做出反應(yīng)了。
此外，我們還要記得一點(diǎn)：想保持技能就得勤學(xué)苦練。飛行員要花大量時(shí)間在飛行模擬機(jī)里就是這個(gè)原因，他們不但要學(xué)會(huì)應(yīng)對各種新情況，還得保持自己的技能。而在 AF447 的悲劇中，飛行員們就出現(xiàn)了技能退化，沒了計(jì)算機(jī)輔助他們就不會(huì)開飛機(jī)了。
更可怕的是，飛行員們天真的認(rèn)為，有自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在，飛機(jī)就不會(huì)失速?！白约簞?dòng)手做事可跟在一旁看著機(jī)器做不一樣?！盋lamann 說道?！拔磥砣祟惪赡軙?huì)出現(xiàn)駕駛技能退化問題，尤其是當(dāng)自動(dòng)駕駛汽車進(jìn)化到 Level 4 階段（Level 4 依然不夠完美，還是需要人類的輸入）?！?/p>
AF447 飛行員們遇到的問題可以被稱為自動(dòng)化悖論，從核電站的操作員到游輪的船員都能適用。如果你不相信，可以想想自己還能背出幾個(gè)電話號碼？心算的能力在計(jì)算器出現(xiàn)后又退化了多少？
自動(dòng)化系統(tǒng)越出色，人類操作員的技能就越生疏，因此一旦出問題，狀況就會(huì)非常極端。
“自動(dòng)化悖論”可以分為三個(gè)層面：
第一，通過具備易于操作的特點(diǎn)以及自動(dòng)糾錯(cuò)功能，自動(dòng)化系統(tǒng)可以容忍人工的無能。正因?yàn)槿绱?，一個(gè)技能不熟練的操作員可以濫竽充數(shù)很長時(shí)間，直至他的無能被暴露出來——這種無能會(huì)制造極大的隱患，幾乎可以無限期地存在下去。
第二，即便操作員是專家，由于有了自動(dòng)化系統(tǒng)，他們的技能得不到練習(xí)，久而久之，這種技能也會(huì)變得生疏。
第三，自動(dòng)化系統(tǒng)失效往往發(fā)生在異常狀況中，或者會(huì)造成異常狀況，這需要操作員能夠熟練地應(yīng)對。一種更強(qiáng)大、更可靠的自動(dòng)化系統(tǒng)只會(huì)讓問題變得更糟。
大多數(shù)航空公司的安全機(jī)制（訓(xùn)練和體檢）在自動(dòng)駕駛時(shí)代已經(jīng)變得不切實(shí)際，因此自動(dòng)化的影響肯定也會(huì)沖擊自動(dòng)駕駛汽車市場?！癓evel 3 就是個(gè)可怕的點(diǎn)子，汽車制造商真應(yīng)該趕緊甩掉它。”Clamann 說道。在他看來，自動(dòng)駕駛技術(shù)非常不成熟，借助廣告詞讓駕駛員丟開方向盤愜意的看電影簡直就是謀殺?！安恍业氖?，半自動(dòng)駕駛系統(tǒng)就是在這樣腐蝕著人們脆弱的生命?！彼忉尩?。
有解決方案嗎？“恐怕最終我們得靠新的交互界面了，它得能靠直覺主動(dòng)與駕駛員交流與合作?！敝挥羞@樣，人們才不會(huì)輕信自動(dòng)系統(tǒng)并時(shí)刻保持警惕。
有了安全的人機(jī)交互，開車發(fā) email 根本不是問題
為了讓駕駛員和系統(tǒng)進(jìn)行相互了解，供應(yīng)商 Nexteer 董事長 Joe Klesing 建議進(jìn)行智能交互界面的融合。舉例來說，車載攝像頭可以追蹤駕駛員的疲勞程度，判斷他是否能在緊急時(shí)刻反應(yīng)過來。如果需要，車輛還會(huì)通過視覺或聽覺警告來喚醒司機(jī)。
“研究顯示，聲音警告比視覺的要有效得多?！盋lamann 說道。同時(shí)，簡單明了的命令（如“踩剎車”）可比長篇大論的說明有用。Klesing 認(rèn)為，抬頭顯示技術(shù)能幫駕駛員注意到迫近的危險(xiǎn)。同時(shí)，如果啟動(dòng)了自動(dòng)駕駛功能，可以通過方向盤回縮的動(dòng)作提醒駕駛員。如果駕駛員想那會(huì)控制權(quán)，就必須將回縮的方向盤再次拉到面前。
在這里，我們還是要問一個(gè)問了幾千遍的問題：給系統(tǒng)加入更多自動(dòng)化功能真的能讓它變得更安全？Clamann 認(rèn)為，在添加自動(dòng)化功能時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)生改變，同時(shí)我們與其互動(dòng)的方式也會(huì)發(fā)生變化。在航空業(yè)，隨著駕駛艙不斷自動(dòng)化，各種針對飛行員的教育也在加強(qiáng)，目的就是幫他們理解這套系統(tǒng)，提早發(fā)現(xiàn)其有害影響。
那么，汽車行業(yè)也會(huì)走上這條道路，保證駕駛員能理解自動(dòng)駕駛汽車嗎？事實(shí)上，各家公司都在拼命奔跑，它們都想第一個(gè)推出“安全”的自動(dòng)或半自動(dòng)駕駛汽車，而市場部門則通過對各種新功能的宣傳吹起了自動(dòng)駕駛的大夢。
講到這里，先插播一條廣告，2018 年 1 月 16 日，雷鋒網(wǎng)·新智駕將在美國硅谷舉辦 GAIR 硅谷智能駕駛峰會(huì)，屆時(shí)也將有多位國內(nèi)外自動(dòng)駕駛大牛一起探討自動(dòng)駕駛的發(fā)展與未來。詳情點(diǎn)擊：https://gair.leiphone.com/gair/gairsv2018，歡迎大家關(guān)注。
回到正題，在這場狂飆突進(jìn)中，我們卻忘了一個(gè)關(guān)鍵問題：推出新功能時(shí)卻忘了給用戶提供合適的技術(shù)知識，也就是說各家廠商連說明書都懶得提供。
卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的自動(dòng)駕駛技術(shù)專家 Raj Rajkumar 認(rèn)為，我們距離實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛，還有 10-20 年時(shí)間。在此之前，預(yù)計(jì)會(huì)是一種更為漸進(jìn)的過程：在較為簡單的環(huán)境中，讓汽車自動(dòng)駕駛，而人類則在情況變得復(fù)雜時(shí)接管控制權(quán)。
“隨著時(shí)間的推移，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的場景將會(huì)不斷增多。直到有一天，汽車將能完全自主行駛，但這最后一步將是很小的變化，人們可能都不會(huì)注意到。”Rajkumar 解釋，而且即便到了那個(gè)時(shí)候，“還是會(huì)有一些事情會(huì)超出任何人的控制?！?/p>
如果這聽起來很可怕，也許是因?yàn)樗驹撊绱?。乍一看，汽車在情況變得復(fù)雜時(shí)，會(huì)向人類交還控制權(quán)，這聽起來很合理。但這引出了兩個(gè)直接的問題。
如果我們希望汽車知道在什么時(shí)候移交控制權(quán)，其實(shí)就是要求系統(tǒng)能夠知道自己的能力范圍——了解自己在什么狀態(tài)下能行，以及什么狀態(tài)下不行。這是非常困難的事情，甚至對人類來說都不簡單，更不用說一臺(tái)計(jì)算機(jī)了。
另外，如果我們希望人類接管控制權(quán)，那么人類如何知道做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)呢？我們已經(jīng)知道，當(dāng)飛機(jī)的飛行控制系統(tǒng)斷開時(shí)，訓(xùn)練有素的飛行員會(huì)很難弄清楚究竟發(fā)生了何種異常狀況。因此，對于人類在計(jì)算機(jī)即將犯錯(cuò)時(shí)及早察覺的能力，我們也理應(yīng)保持懷疑態(tài)度。
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