自动驾驶汽车对环境造成哪些影响

道德考量

 

无人驾驶汽车的问题可以概括为自动驾驶汽车的道德规范。在问题的经典版本中，有一辆车沿着车道行走，驾驶员必须在保持车道和切换车道之间做出选择。如果继续保持在当前车道上，那么将有五人被杀。但是，如果他切换车道，则会只有一个人会被杀死。 2014年，麻省理工学院的研究人员建立了“道德机器”，以测试世界各地人们对自动驾驶汽车可能会遇到的棘手问题的态度和方法。

 

本质上，车辆必须选择要撞到的东西。例如，汽车将与宠物发生相撞，是否应该转弯而与人相撞？这类情况是为残疾人、年老、年轻、守法的公民、罪犯、男人，妇女、健康和有病的人设立的。

 

该研究的主要作者Edmond Awad解释说：“该研究基本上是在试图理解无人驾驶汽车可能要诉诸的道德决定。我们还不知道他们应该怎么做。”如果车辆能够识别出犯罪分子，那么它必须非常聪明才能找出适合的人以及隐私隐患，但是我们仅假设车辆可以做出这样的区分。

 

四年后，研究人员得到了答案。编入无人驾驶汽车的决策可能必须取决于汽车的位置。例如，假设车辆必须在撞上老人或儿童之间做出选择。在法国和希腊，这种文化使年轻人可以幸免。然而，在中国和日本，老年人受到更多的尊重，更受欢迎的选择是使老年人处境更加安全。但是，对于各种选择，文化态度并不相同。考虑到在节省旅客和行人之间可以做出选择，日本和中国处于相反的境地。日本人想挽救乘客，而中国人想饶恕行人。

 

研究人员从道德引擎中学到的东西是，人们想要的可能不是最佳的道德选择，决策者可能需要介入并确保这些工具做出与大众期望相反的决定。例如，世界上大多数人都认为，将地位高的人的安全放在地位低的人的安全上是可以接受的。

 

自动驾驶汽车对环境造成的影响

 

现在的事情是，当车辆被编程为以某种方式起作用时，它将在每次具有相同选择的情况下都选择该选项。例如，可以对车辆进行编程以使一个8岁的孩子免于受伤，并撞到一个80岁的男人。现在，每次得到选择时，它都会做同样的事情，乘客无权干预此决定，制造商已经做出了道德选择。

 

在法国的中国乘客上车时可能会面临道德难题。乘客可能会更加犹豫，因为他们知道与行人相比，自己的生活将受到较低的重视。一种建议是，如果出现这种情况，则将控制权提供给驾驶员。但是，有研究表明，大多数人根本无法做出足够迅速的反应来做出这样的决定，因此这不是可行的方法。所有这些考虑都引出了一个问题，人类是否愿意让计算机做出生死攸关的决定？

 

但是，考虑到自动驾驶汽车的实际工作方式，决策可能不会那么简单，而只是做出选择并继续前进。决策过程是连续的，就像从所有传感器了解周围环境和车辆当前状态的过程一样。在自动驾驶汽车的计算机大脑中，权重赋予了某些概率，并根据这些概率采取后续行动。

 

例如，看似纯白色的表面可以解释为雾墙，实际上可能是水泥墙或卡车的后部。对功能性质进行的任何判断都可能随时随地更改。这通知了车辆做出的决定。因此，将道德考虑因素真正纳入自动驾驶汽车的编程是一项非常细微的工作。车辆可能不得不在没有完整的周围环境信息的情况下做出决定，这受到车载传感系统的限制。

 

对环境造成的影响

 

迄今为止，大多数评估自动驾驶汽车对环境的影响的研究尚无定论。这是因为我们不完全了解完全自主技术的推出将对人类的行为和模式产生什么样的变化。请记住，自动驾驶汽车与电动汽车有所不同，并且不一定所有的自动驾驶汽车都是电动汽车。

 

根据加利福尼亚大学研究人员的一项研究，在常规情况下，将车辆自动化但不采用电动模式，到2050年，排放量将增加50%。但是，如果将车辆电动化和自动化，则预计温室气体排放量减少80%，但电力生产本身可能会对环境产生负面影响。

 

从广义上讲，有一些因素有望减少排放。乘车共享不再是每辆车一个人，而是越来越普遍。按需共享交通的便捷可用性预计将成为减少排放的主要因素。按需机动性也有望减少个人拥有的车辆数量。新兴的所有权模式（例如汽车共享和租赁）将对此有所帮助。预计车辆和车辆之间的协调会缓解交通拥堵，摆脱走走停停的交通状况并改善出行时间，所有这些共同努力有助于减少排放。由于自动驾驶汽车提高了安全性，因此可以通过取消安全系统来减轻汽车的重量。

 

但是，所有这些积极因素都意味着人们有强烈的动机来增加车辆的使用。研究人员将这些潜在的陷阱称为“反弹效应”。节省时间和金钱的任何技术都不可避免地增加了使用率。更多的人将能够使用车辆，包括那些不能独自使用车辆的人，这些人包括老年人、体弱者、残疾人和儿童。有迹象表明，出行需求将随着自动化而增加。

 

同时，由于降低了行驶压力，通勤距离会增加。人们可能会发现，将更多的时间花在汽车上会更舒适，因为他们不必再将注意力放在道路上了。自动驾驶汽车所需的物理传感器和系统会增加汽车的终生能耗。它们也增加了车辆的重量并增加了阻力。

 

另外，有时候自动驾驶汽车会行驶到没有人的地方。这些可以是导航到接载地点的自动出租车，也可以是座位数少的长途自动公交车。对于所有可能导致排放减少的因素，都有相同数量的可能导致排放增加的因素。在这个时候，研究人员无法猜测，即使自动驾驶汽车的引入会对环境产生净的正面或负面的影响。

 

未来的城市

 

与环境影响密切相关的是无人驾驶汽车的引入如何改变城市景观。影响城市的因素与环境相同。如果更多的人选择共享出行，那么对停车位的需求就会减少。在理想情况下，大多数车辆将在道路上并被占用，而不是在停车位等车主。城市可能从停车位产生的收入要少得多。同样，房地产价格可能会被调整，因为将有更多空间可用于其他用途。潜在的新收入来源可以是上下车点，这也需要适当的设计，尤其是在拥挤的地区。举例来说，城市可能会收取访问这些点的费用。

 

一旦所有车辆实现完全自主，道路的设计也可能会改变。例如，可以将所有车辆简单地编程为仅在公共汽车经过时才开启专用车道，而不是为公共汽车和卡车提供专用车道。实际上，政策制定者有可能使用这些技术来确保自动驾驶汽车最终受益。例如，可以限制单人乘坐的车辆的行驶，或者提取更高的通行费。

 

从历史上看，影响城市规模的最大因素之一是从外围到城市中心所花费的时间。随着车辆，高速公路和高速运输系统的引入，城市规模也呈指数增长。随着自动驾驶汽车的推出，人们愿意花在通勤上的时间可能会增加。

 

到目前为止，无论出行方式如何，世界各地的平均通勤时长约为30分钟。这意味着，从郊区到达市区大约需要30分钟。如果未来的自动驾驶汽车的乘客能够更好地忍受长时间的通勤时间，那么都市足迹很可能会扩大。简而言之，这些城市有望成长。

 

网络安全

 

由于目前还没有5级自动驾驶汽车，研究人员对自动驾驶汽车网络安全的直接经验很少。但是，安全研究人员概述了一些潜在的情况，以便可以采取适当的保护措施。这些威胁中的某些威胁可能并不完全是新威胁，但在自动驾驶汽车的情况下可能更加可怕。这是因为仅需要保护计算机，智能手机甚至云存储系统上的数据，即可保护它们。

 

从某种意义上说，使这些有价值的东西完全在网络空间中。但是，当涉及自动驾驶汽车时，生命可能受到威胁。

 

以勒索软件为例。它会感染机器，并阻止用户访问内容，除非进行付款。现在想象一下进入车内，车门关闭并锁上。除非您进行加密货币付款，否则您不能离开或移至任何地方。甚至内置在车辆中的安全系统也会出问题。

 

在全自动驾驶汽车中，万一出了什么问题，可能不会有驾驶员接管，即使出现问题，车辆中也可能没有人能够实际控制车辆，例如车中只有残疾人。汽车制造商期望通过配置车辆的安全目的地来解决此类问题，以防万一出现任何问题（例如感觉到已被黑客入侵）。但是，如果在紧急情况下（例如，去医院就诊）启用了该机制，该怎么办。

 

据密歇根大学的研究人员称，对自动驾驶汽车面临的安全威胁的了解还不是很清楚。这是因为自动驾驶汽车既是物理系统又是虚拟系统。这意味着威胁暴露是两倍。他们容易受到传统的劫车者和小偷的攻击。他们还容易受到黑客，spoofers和ddos攻击。研究人员开发了一种工具，可以识别各种威胁的动机，攻击的媒介以及影响。

 

密歇根大学网络安全工作组的负责人Andre Weimerskirch表示：“网络安全是自动驾驶汽车开发中被忽视的研究领域。我们的工具不仅标志着解决这些问题的重要的早期步骤，而且还提供了一个蓝图，可以有效地识别和分析网络安全威胁，并创建有效的方法来确保自动驾驶汽车系统的安全。

 

现在，智能自动驾驶汽车可能已经配备了与周围智能城市互动的系统。其中包括与收费站、其他车辆、信号、充电站和家庭传感器的双向通信。所有这些都是潜在的攻击媒介。除个别车辆外，黑客还可以一次将许多车辆作为攻击目标。

 

例如，出于意识形态的原因，黑客主义者可能希望使特定制造商的所有车辆脱机。一些潜在的攻击可能会更加可怕。例如，网络恐怖分子可能通过控制许多车辆来锁定整个城市的电网。佐治亚理工学院的研究人员正在运行模拟，以了解黑客通过在一个城市中接管多辆车辆来释放大规模混乱的情况。例如，要使曼哈顿陷入僵局，黑客只需要使20%的车辆停在阻碍交通的位置即可。

 

现在，无论道路上有多少辆汽车是自动驾驶或有人驾驶的，该数字都成立。甚至在仅由全自动驾驶汽车填充道路之前，这种情况就可能发生。其中一位研究人员David Yanni解释说：“在高峰时段随机熄火20%的汽车将意味着总交通冻结。百分之二十的城市已被分割成小岛，您可以在其中几处走动，但没人能穿越城市。”

 

现在，曼哈顿的道路井然有序，交通顺畅。考虑到此类袭击之后的恐慌以及其他城市的不良道路网络，锁定一个城市所需的车辆百分比可能要少得多。研究人员还提出了一些防止此类攻击的方法，包括确保将尽可能多的车辆相互隔离。如果按照设计，控制自动驾驶汽车的网络不允许一次控制多辆汽车，那么这就是一项安全功能。