Waymo無人車報(bào)告：通往自動駕駛之路

前不久，Waymo（前Google自動駕駛項(xiàng)目）向美國交通部提交了一份43頁的安全報(bào)告，這份報(bào)告詳細(xì)說明了Waymo如何裝備和訓(xùn)練自動駕駛車輛，從而避免駕駛中的一般和意外情況發(fā)生。這份報(bào)告是Waymo以第一視角，對自己自動駕駛技術(shù)的最完整解讀。Waymo可能最快今年11月上線自動駕駛打車服務(wù)。在自動駕駛走向商業(yè)化之際，Waymo的這份報(bào)告不僅是對自己八年開發(fā)的總結(jié)，也彰顯了它對自己及新技術(shù)的信心。或許我們將迎來一個自動駕駛的新世界，這份報(bào)告則是一個起點(diǎn)。

以下是Waymo報(bào)告完整中文版，由雷鋒網(wǎng)作者張馳、李秀琴、張夢華、李天使、高宇、Brian Chan、陳浩、張丹丹、劉聰聯(lián)合編譯。

以下為報(bào)告全文：

自動駕駛汽車能夠改善道路安全并給上百萬人提供新的移動出行方式。不管是上下班通勤、接送孩子上學(xué)還是挽救生命，全自動駕駛車輛都有著巨大的潛能——因?yàn)樗苁谷藗兊纳钭兊酶谩?/p>

安全是Waymo的核心任務(wù)，這也是我們在八年前就成立谷歌自動駕駛項(xiàng)目的目標(biāo)。

每年，全世界有120萬生命死于交通事故。在美國，這種因事故死亡的數(shù)量還在增加。 一個常見的現(xiàn)象是94%的交通事故都是由人為失誤造成的。我們相信，Waymo的技術(shù)每年可以拯救上千個在交通事故中失去的生命。

我們對安全的承諾反映在我們所做的每一件事情中，從谷歌的文化到如何設(shè)計(jì)和測試這項(xiàng)技術(shù)。在Waymo自動駕駛技術(shù)的安全報(bào)告里，我們詳細(xì)闡述了Waymo的工作：安全。

這個關(guān)于安全系統(tǒng)的概論強(qiáng)調(diào)了Waymo自動駕駛汽車在350萬英里實(shí)測所積累的數(shù)據(jù)里程，以及在上千萬英里的模擬駕駛中所學(xué)到的重要經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

Waymo的安全報(bào)告也影響了美國交通廳發(fā)布的聯(lián)邦政策框架：《自動駕駛系統(tǒng)2.0： 安全駕駛的愿景》（Automated Driving Systems 2.0: A Vision for Safety ）。交通廳的框架列出了12點(diǎn)安全設(shè)計(jì)元素，并鼓勵各公司測試并且部署各自的自動駕駛系統(tǒng)來解決相應(yīng)的領(lǐng)域。

在這個報(bào)告中，我們將列出與每一個安全設(shè)計(jì)元素相關(guān)的流程以及他們是如何支撐整個自動駕駛車輛的研發(fā)、測試和部署的。

全自動駕駛汽車只有在安全的情況下才會被大眾的所接受。這也是為什么我們一直以來都在研究安全課題?？偠灾覀兊淖詣玉{駛汽車將實(shí)現(xiàn)更安全的交通和更多樣的機(jī)動性，以此來更好的服務(wù)廣大民眾的需求。

報(bào)告內(nèi)容主要分為五部分：

一、系統(tǒng)安全程序：安全的設(shè)計(jì)

二、Waymo的自動駕駛車輛如何運(yùn)作

三、測試及驗(yàn)證方法：確保車輛安全有效

四、與人群安全互動

五、總結(jié)

一、Waymo的系統(tǒng)安全程序–安全設(shè)計(jì)

作為第一家在公共道路上完成自動駕駛的公司，Waymo一切都得自己來。

在Waymo成立之初，我們建立了自己的系統(tǒng)安全計(jì)劃，這一安全理念一直根植在我們的技術(shù)測試和開發(fā)流程中。這個項(xiàng)目是一個全面并且穩(wěn)健的，我們稱之為：安全設(shè)計(jì)。

安全設(shè)計(jì)意味著我們從地面上考慮安全性，并將安全性納入每一個系統(tǒng)層級和每一個開發(fā)階段，從設(shè)計(jì)到測試和驗(yàn)證。這是一個多管齊下的方法，建立在包括航空航天，汽車最佳實(shí)踐和防御系統(tǒng)等多個行業(yè)中。

根據(jù)這些實(shí)踐，我們對自動駕駛車輛的各個部件進(jìn)行了強(qiáng)有力的測試，以確保所有子系統(tǒng)作為完整的自驅(qū)動系統(tǒng)集成時，能夠安全地運(yùn)行。

這個方法還可以幫助我們驗(yàn)證車輛是否作為全自動駕駛汽車安全地行駛在道路上。同時我們還可以了解系統(tǒng)部件、子系統(tǒng)或其他方面的任何變化或故障，以及在整個自動駕駛系統(tǒng)中所引起的變化。

這個過程激發(fā)了Waymo許多關(guān)鍵安全功能的產(chǎn)生，包括冗余的關(guān)鍵安全系統(tǒng)，使車輛在技術(shù)故障時安全停止，隨著多傳感器的使用和廣泛開展的測試程序，以使我們進(jìn)行快速的技術(shù)改進(jìn)。

Waymo的系統(tǒng)安全解決方案

我們的系統(tǒng)安全計(jì)劃涉及5個不同的安全領(lǐng)域：行為安全、功能安全、碰撞安全、操作安全和非碰撞安全。每一個領(lǐng)域都需要各種測試方法的組合，這些測試方法可以讓我們驗(yàn)證全自動駕駛汽車的安全性。

行為安全

行為安全是指車輛在道路上的行駛決策和行為。正如人類駕駛員，自動駕駛車輛也要遵守交通規(guī)則，必須在各種情況下安全地導(dǎo)航——無論是預(yù)料中的還是意外的。

Waymo運(yùn)用功能分析、仿真工具和道路駕駛，以充分了解在我們的業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域提出的挑戰(zhàn)，并制定安全要求和多管齊下的測試和驗(yàn)證過程。

功能安全

功能安全旨在確保我們的車輛安全運(yùn)行，即使有系統(tǒng)缺陷或故障。這意味著要建立備份系統(tǒng)和冗余機(jī)制來處理意外情況。

例如，我們所有的自動駕駛車輛都配備了第二臺計(jì)算機(jī)——在主計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時可立刻接管車輛，使車輛安全停車（即最小風(fēng)險條件）。我們的每一輛車都有備用轉(zhuǎn)向和制動，整個系統(tǒng)還有其他許多冗功能。

碰撞安全性

碰撞安全性，即耐撞性，是指車輛通過各種措施保護(hù)車內(nèi)乘客的能力，從保護(hù)車內(nèi)人員的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到具有座椅約束和安全氣囊的功能，以減輕傷害或防止死亡。

碰撞安全性是由美國聯(lián)邦機(jī)動車輛安全標(biāo)準(zhǔn)（FMVSS）定義的，由美國國家公路交通安全管理局（NHTSA）發(fā)布。汽車廠商必須證明他們的基礎(chǔ)車模型滿足FMVSS要求。

操作安全

操作安全是指我們的車輛和乘客之間的互動。有了操作上的安全，我們可以確保消費(fèi)者在自動駕駛車輛中擁有安全舒適的體驗(yàn)。

我們建立安全產(chǎn)品的方法是通過危險分析、現(xiàn)有安全標(biāo)準(zhǔn)、廣泛測試和各種行業(yè)的最佳實(shí)踐而得知的。例如，通過我們早期的乘坐項(xiàng)目（在4節(jié)中進(jìn)一步介紹），我們已經(jīng)開發(fā)和測試了一種能使乘客可以清楚地表明目的地，指揮車輛靠邊停車，并聯(lián)系Waymo的用戶界面。

非碰撞安全

我們針對可能與車輛相互作用的人群進(jìn)行物理上的安全處理。例如，電子系統(tǒng)或傳感器的危害，可能會對乘員、車輛技術(shù)人員、駕駛員、急救人員或旁觀者造成傷害。

安全流程

為了減少潛在的內(nèi)部風(fēng)險，必須在設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)安全性，然后進(jìn)行驗(yàn)證以證明安全風(fēng)險已降低到可以確定的水平。

我們的方法從識別危險場景和潛在風(fēng)險的緩解措施開始。這些措施可以采取多種形式，如軟件或硬件的要求、設(shè)計(jì)建議、程序控制或額外的分析建議。

我們使用各種風(fēng)險評估方法，如預(yù)先危險性分析、故障樹，設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）。這個連續(xù)過程與正在進(jìn)行的工程和測試活動以及安全工程分析密切相關(guān)。

風(fēng)險分析過程有助于我們識別自動駕駛系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、子系統(tǒng)和組件的需求。這些安全要求是從一系列子系統(tǒng)和系統(tǒng)分析技術(shù)、各種系統(tǒng)工程過程以及聯(lián)邦和州的法律法規(guī)中發(fā)展起來的。分析還支持Waymo的行為安全測試需求發(fā)展，以及系統(tǒng)如何檢測和處理故障。

Waymo在公共道路、閉合環(huán)、以及模擬駕駛環(huán)境上都進(jìn)行了廣泛的測試。我們使用從這次測試中收集到的信息，以及對國家碰撞數(shù)據(jù)和自然駕駛的研究，為潛在危險提供更多的分析。

來自這些工具的組合在Waymo對系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒的理解中起著重要作用?；谶@一認(rèn)識，我們能夠全面分析和評估系統(tǒng)安全性，然后才可以在公共道路上進(jìn)行全自動駕駛操作。

二、Waymo自動駕駛汽車是如何工作的？自動駕駛系統(tǒng)

與現(xiàn)在汽車采用的技術(shù)不同，如自適應(yīng)巡航控制或者車道保持系統(tǒng)，需要駕駛員不斷監(jiān)控。Waymo自動駕駛系統(tǒng)的開發(fā)則基于無人參與。Waymo的自動駕駛系統(tǒng)包含軟硬件，當(dāng)集成到汽車中，就能執(zhí)行所有的駕駛功能。

用自動駕駛的行話來說，Waymo的自動駕駛系統(tǒng)在特定地理區(qū)域和特定條件下，可以完成整個動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)，人類駕駛員不需要提供操作。

這種技術(shù)在國際汽車工程師學(xué)會（SAE International）的定義上來看，屬于自動駕駛系統(tǒng)的Level 4級別，即在任何系統(tǒng)故障事件中，我們的技術(shù)可以為車輛提供安全制停的能力，實(shí)現(xiàn)最小的安全風(fēng)險。

與Level 1、Level 2、Level 3這些較低級別的自動駕駛系統(tǒng)不同，Level 4級別可在任何系統(tǒng)故障的情況下，給車輛安全制停的能力，而無需人類駕駛員接管。

全自動駕駛：讓人類一直保持“乘客”身份

高級駕駛員輔助技術(shù)是Waymo團(tuán)隊(duì)探索的首批技術(shù)。2012年，我們開發(fā)并測試了Level 3自動駕駛系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以讓車輛在單車道的高速公路上實(shí)現(xiàn)自動駕駛，但過程仍然需要人類司機(jī)的接管。在內(nèi)部測試中，我們還發(fā)現(xiàn)人類過于依賴這項(xiàng)技術(shù)，而沒有仔細(xì)監(jiān)控路況。

當(dāng)駕駛員輔助技術(shù)變得更加先進(jìn)時，人類經(jīng)常被要求在幾秒鐘內(nèi)由「乘客」轉(zhuǎn)向「司機(jī)」，但在更具挑戰(zhàn)性或更復(fù)雜的情況下，這些場景用得很少。車輛承擔(dān)的任務(wù)越多，這一過渡階段就越來越復(fù)雜。

避免這個轉(zhuǎn)接過程帶來的問題，也是Waymo正在開發(fā)全自動駕駛汽車的部分原因。我們的技術(shù)將關(guān)注所有駕駛，讓人類在車內(nèi)保持「乘客」身份。

目標(biāo)和事件檢測響應(yīng)：車輛傳感器

為了滿足自動駕駛的復(fù)雜需求，Waymo開發(fā)了一系列傳感器，讓自動駕駛汽車無論是在白天還是夜晚，都能實(shí)行360°監(jiān)控，且視野面積可達(dá)3個足球場那么大。

這種多層傳感器套件可以無縫協(xié)同工作，繪制出整個視野的3D圖像，并顯示動態(tài)和靜態(tài)物體，包括行人、自行車、來往車輛、交通指示燈、建筑物和其他道路特征。

LiDAR（激光雷達(dá)）系統(tǒng)

LiDAR（光檢測和測距）的日夜工作，可在每秒內(nèi)輸出數(shù)百萬個360°的激光脈沖，測量反射到表面并返回車輛所需的時間。

Waymo的系統(tǒng)包括內(nèi)部開發(fā)的三種類型激光雷達(dá)：短程激光雷達(dá)可以讓車輛持續(xù)不斷地觀察和監(jiān)控；高分辨率的中程激光雷達(dá)；新一代功能強(qiáng)大的長距離激光雷達(dá)，視線面積可達(dá)三個足球場。

視覺（照相機(jī)）系統(tǒng)

我們的視覺系統(tǒng)包括，用于觀察世界的照相機(jī)，該相機(jī)可像人類一樣觀察世界，同時具有360°視野，而人類只有120°視野。由于Waymo的高分辨率視覺系統(tǒng)能檢測到色彩，它可以幫助系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)交通指示燈、施工區(qū)、校車和應(yīng)急車輛的灰燈。Waymo的視覺系統(tǒng)由多套高分辨率相機(jī)組成，以便在長距離、日光和低亮度的情況下也能很好的工作。

雷達(dá)系統(tǒng)

一般而言，雷達(dá)使用波長來感知物體和運(yùn)動。這些波長能夠在諸如雨滴等物體的周圍進(jìn)行傳播，從而可以讓雷達(dá)在雨、霧、雪天氣中都發(fā)揮效果。Waymo的雷達(dá)系統(tǒng)具有連續(xù)的360°視野，可以跟蹤車輛的前后方和兩側(cè)過路車輛的行駛速度。

補(bǔ)充傳感器

Waymo還有一些額外的傳感器，包括音頻檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以聽到數(shù)百英尺遠(yuǎn)的警車和緊急車輛發(fā)出的警報(bào)聲，以及GPS，它可以補(bǔ)充車輛對其地理位置的了解。

Waymo自動駕駛軟件

自動駕駛軟件就是車輛的「大腦」。它讓來自傳感器的信息變得有意義，這個「大腦」還能利用這些信息幫助車輛做出最佳駕駛決策。

Waymo已經(jīng)花了八年的時間來打造和完善這些軟件，并在其中使用了機(jī)器學(xué)習(xí)和其他先進(jìn)工程技術(shù)。經(jīng)過多年的精心設(shè)計(jì)和測試，Waymo已經(jīng)收獲了數(shù)十億英里的模擬駕駛，以及超過350萬英里的道路駕駛經(jīng)驗(yàn)。

同時，我們的系統(tǒng)還對這個世界擁有很深的語境理解，這也是區(qū)分Level 4自動駕駛技術(shù)的關(guān)鍵部分。

Waymo的自動駕駛軟件，不只是檢測其他物體的存在，還要真正理解這個物體是什么，它可能做出哪些舉止，以及如何影響我們的車輛在路上的行為。這就是Waymo的車輛如何在全自動模式下實(shí)現(xiàn)安全駕駛。

鑒于我們的軟件由不同部分組成，在這里Waymo將細(xì)介紹三個重要組件：感知、行為預(yù)測和規(guī)劃。

感知

感知是Waymo軟件用于檢測和分類道路對象的一部分，同時還可用于估算速度、航向和加速度。我們的自動駕駛軟件可以從Waymo的傳感器獲取無數(shù)細(xì)節(jié)，并將它們變成一個實(shí)時視圖。

感知有助于車輛區(qū)分行人、騎自行車者、摩托車手、車輛和其他物體等等。它也能區(qū)分諸如傳輸信號之類的靜態(tài)物體的顏色。對于這些物體，感知能讓我們的系統(tǒng)在語義上了解周圍車輛的情況——無論交通燈是綠色的，車輛是否亮起，車道是否被阻擋，都能知曉。

行為預(yù)測

通過行為預(yù)測，我們的軟件可以對道路的每個對象的意圖進(jìn)行建模、預(yù)測和理解。由于Waymo已經(jīng)擁有數(shù)百萬英里的駕駛里程經(jīng)驗(yàn)，在面對不同的道路對象可能做出的行為時，我們的車輛已經(jīng)構(gòu)建了高精準(zhǔn)度的模型。

例如，我們的軟件了解到，行人、騎自行車者、摩托車手可能看起來相似，但在行為上則有很大差異。行人可能比騎自行車者、摩托車手速度都要慢，但都有可能突然轉(zhuǎn)向。

規(guī)劃

我們的規(guī)劃軟件會考慮到從感知和行為預(yù)測兩個程序中收集到的所有信息，并為車輛繪制好路徑。依據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，最好的司機(jī)往往是防御型的司機(jī)。這也是為什么我們會訓(xùn)練防御型駕駛行為。比如遠(yuǎn)離其他司機(jī)的盲點(diǎn)區(qū)域，給騎自行車者和行人留出額外的空間。

Waymo的規(guī)劃軟件會優(yōu)先考慮這幾步。例如，如果自動駕駛軟件認(rèn)為前面的車道由于施工而關(guān)閉，并預(yù)測車道上的自行車會移動，那么規(guī)劃軟件可以做出決定，以便提前給騎自行車者減速或騰出空間。

依據(jù)道路經(jīng)驗(yàn)，我們還完善了駕駛體驗(yàn)，以確保車輛中的乘客在路上是平穩(wěn)而舒適的。對于其他道路使用者來說，也是自然和可預(yù)測的。

設(shè)計(jì)運(yùn)行范圍：確保車輛在特定條件下可安全運(yùn)行

設(shè)計(jì)運(yùn)行范圍（operational design domain，簡稱ODD），是指自動駕駛系統(tǒng)可以安全運(yùn)行的條件。Waymo的范圍就包括地理位置、道路類型、速度范圍、天氣、時間、國家和地方性交通法律法規(guī)。

事實(shí)上，自動駕駛的ODD可能是非常有限的。例如，白天的溫帶氣候條件下的一條低速公共街道或私人場地（如商業(yè)園區(qū)）的單程固定路線。然而，Waymo的目標(biāo)在于可以在廣泛的地理區(qū)域內(nèi)、在各種條件下導(dǎo)航城市街道。我們的車輛已經(jīng)具備在惡劣天氣下駕駛的能力，如中雨，白天和夜間都能正常工作。

Waymo的系統(tǒng)也被設(shè)計(jì)為不能在未經(jīng)批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)運(yùn)行范圍之外運(yùn)行。例如，乘客不能選擇我們認(rèn)可的地理位置之外的目的地，我們的軟件不會創(chuàng)建在「地理圍欄」區(qū)域以外的路線。

類似地，我們的車輛也被設(shè)計(jì)為自動檢測可能會影響其ODD以內(nèi)的安全駕駛的突然變化，例如，暴風(fēng)雪天氣，以讓車輛及時安全制停（即達(dá)到最小風(fēng)險條件）直至行駛條件得以改善。

Waymo的車輛還需遵守其地理區(qū)域范圍內(nèi)的聯(lián)邦、州政府和當(dāng)?shù)氐姆?。?jīng)法律要求，這些要求中的任何變化，都被視為我們系統(tǒng)中的安全要求，包括相關(guān)的速度限制、交通指示和信號。

在我們的車輛駛?cè)胄聟^(qū)域之前，我們的團(tuán)隊(duì)會逐一了解任何獨(dú)特的道路規(guī)則或駕駛習(xí)慣，以及時更新軟件，并讓車輛能夠安全做出響應(yīng)。例如，加利福尼亞和德克薩斯州，就自行車道上如何進(jìn)行右轉(zhuǎn)彎則有不同規(guī)則。

與此同時，Waymo的ODD還將不斷發(fā)展。我們的最終目標(biāo)是開發(fā)完全自動駕駛技術(shù)，從而可以讓人類在任何時間、任何地點(diǎn)，任何情況下都能自由的從A地到往B地。

隨著我們系統(tǒng)功能的不斷增長和驗(yàn)證，我們還將不斷擴(kuò)大設(shè)計(jì)運(yùn)行范圍，將我們的技術(shù)帶給更多的人。

最小風(fēng)險狀況：確保車輛能夠過渡到安全停止?fàn)顟B(tài)

對于低等級自動駕駛水平的車輛，當(dāng)?shù)缆翻h(huán)境過于復(fù)雜，超出車輛處理能力或車輛本身出現(xiàn)故障時，需要由人類駕駛員執(zhí)行對車輛的控制。

作為全自動駕駛汽車，Waymo的技術(shù)必須要具備足夠的魯棒性以能夠獨(dú)自處理這些狀況的能力。

如果我們的自動駕駛車輛不能繼續(xù)一段計(jì)劃中的行程，它必須有能力進(jìn)行安全停止，即被稱作“最小風(fēng)險狀態(tài)”或“回退”。

這可能包括以下情況：自動駕駛系統(tǒng)感知到故障、車輛發(fā)生碰撞、環(huán)境條件的改變，導(dǎo)致在設(shè)定的設(shè)計(jì)運(yùn)行環(huán)境內(nèi)可能影響駕駛安全等。

Waymo的系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為自動檢測每一個上述場景。除此之外，我們的系統(tǒng)每秒鐘運(yùn)行上千次，檢查系統(tǒng)，并發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)錯誤。同時Waymo系統(tǒng)配備了一系列對關(guān)鍵系統(tǒng)（如傳感器系統(tǒng)、計(jì)算系統(tǒng)和制動系統(tǒng)）的冗余設(shè)計(jì)。

我們的車輛響應(yīng)隨以下因素的不同而有所區(qū)別，包括：道路類型、目前交通狀況、技術(shù)故障嚴(yán)重程度等。根據(jù)這些因素，系統(tǒng)將確定一個適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)動作以保證車輛和乘客的安全，包括靠邊停車或安全停止。

車輛冗余-安全至上的自動駕駛系統(tǒng)備用計(jì)算系統(tǒng)

備用計(jì)算系統(tǒng)總是在后臺運(yùn)行，目的是當(dāng)它檢測到主計(jì)算系統(tǒng)故障時，控制車輛執(zhí)行安全停止。

備用制動系統(tǒng)

如果主制動系統(tǒng)出現(xiàn)故障，我們有一個完整的備用制動系統(tǒng)能夠立即生效。當(dāng)故障發(fā)生時，主制動系統(tǒng)、備用制動系統(tǒng)均可以讓車輛執(zhí)行安全停止。

備用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

備用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有獨(dú)立的控制器和獨(dú)立的電源供應(yīng)，以執(zhí)行冗余的轉(zhuǎn)向可控制。對主轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、備用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中之一發(fā)生故障時，另一個均能夠執(zhí)行車輛的轉(zhuǎn)向操作。

備用電源系統(tǒng)

對于每個關(guān)鍵的驅(qū)動系統(tǒng)提供兩個獨(dú)立的電源供應(yīng)。這些獨(dú)立的電源供應(yīng)確保了我們車輛的關(guān)鍵驅(qū)動組件在發(fā)生單電源故障或電路中斷時仍然可用。

備用碰撞檢測和碰撞規(guī)避系統(tǒng)

多個碰撞檢測和碰撞規(guī)避系統(tǒng)能夠不間斷的掃描車輛前后的物體，包括行人、自行車和其它車輛。在極少數(shù)情況下，當(dāng)主系統(tǒng)對行駛路徑中的物體沒有檢測到或沒有響應(yīng)時，這些備用系統(tǒng)能夠控制車輛減速或停止。

冗余的慣性測量系統(tǒng)：對進(jìn)行車輛定位

冗余的慣性測量系統(tǒng)能夠幫助車輛準(zhǔn)確地追蹤它的行駛軌跡。主慣性測量系統(tǒng)、冗余慣性測量系統(tǒng)相互反復(fù)核對，并在其中一個系統(tǒng)檢測到故障時由另一個系統(tǒng)執(zhí)行車輛定位。

數(shù)據(jù)記錄和事故后的行為

Waymo自動駕駛技術(shù)永遠(yuǎn)不會停止進(jìn)步。Waymo有一個強(qiáng)大系統(tǒng)來收集和分析現(xiàn)有上路車輛所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。對從一輛車中學(xué)習(xí)到的任何有用經(jīng)驗(yàn)，我們會同時體現(xiàn)在整個車隊(duì)中。

Waymo的系統(tǒng)能夠檢測到碰撞的發(fā)生，并將自動通知Waymo后臺運(yùn)營中心，在那里我們訓(xùn)練有素的專家可以啟動碰撞后響應(yīng)程序，包括與執(zhí)法人員和急救人員進(jìn)行溝通，并派人員到現(xiàn)場。我們的運(yùn)營中心也有乘客支持專家，他們可以通過車載音響系統(tǒng)直接與乘客溝通。

在碰撞發(fā)生后，我們可以分析所有可用的數(shù)據(jù)，包括視頻和其他傳感器數(shù)據(jù)，以評估可能導(dǎo)致這一事故的原因。同時，我們可以做出任何適當(dāng)?shù)能浖?，并相?yīng)地升級車隊(duì)中每輛車。任何影響車輛安全的隱患都會被修復(fù)，同時在車輛升級前我們會進(jìn)行安全測試。

自動駕駛車輛的網(wǎng)絡(luò)安全

Waymo已經(jīng)開發(fā)了一個健全的識別、劃分優(yōu)先級并降低網(wǎng)絡(luò)安全威脅的流程。我們的安全實(shí)踐是建立在谷歌的安全流程基礎(chǔ)之上，遵循NHTSA及Auto-ISAC發(fā)布的指導(dǎo)策略。

為了進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)安全性，Waymo還加入了Auto-ISAC，這是一項(xiàng)旨在加強(qiáng)全球汽車行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全意識和協(xié)作的行業(yè)行動計(jì)劃。

如何建立自動駕駛車使用的地圖

在自動駕駛車輛上路前，我們的地圖團(tuán)隊(duì)會首先使用測試車輛的傳感器來創(chuàng)建高度詳細(xì)的3D地圖。這些地圖不同于基本的衛(wèi)星圖像或在線地圖。

相反，Waymo的地圖給汽車提供了對于物理環(huán)境的深刻理解：道路類型、道路的距離、尺寸和其他地貌特征。

我們使用這些數(shù)據(jù)并添加凸顯的信息，包括交通控制信息，如人行橫道的長度、紅綠燈的位置、相關(guān)標(biāo)識等。

通過安裝在車上的地圖，Waymo的系統(tǒng)會重點(diǎn)關(guān)注環(huán)境動態(tài)變化的部分，如其他道路使用者。我們的系統(tǒng)交叉引用實(shí)時傳感器數(shù)據(jù)和車載3D地圖以檢測道路變化。

如果一個道路的變化被檢測（如前方發(fā)生碰撞導(dǎo)致一個十字路口擁堵），我們的汽車可以在設(shè)計(jì)運(yùn)行環(huán)境內(nèi)對路徑進(jìn)行重新規(guī)劃，并通知后臺運(yùn)營中心，讓其他車輛可以避免在該地區(qū)行駛。

在這種情況下，地圖不僅作為參考點(diǎn)添加到我們的軟件，同時也向系統(tǒng)提供重要的信息反饋。這些詳細(xì)的自定義地圖提供了對每個行駛位置的全面的理解。再加上我們對于系統(tǒng)的的深入了解，Waymo能夠確保車輛只在設(shè)計(jì)運(yùn)行環(huán)境內(nèi)使用。

Waymo實(shí)現(xiàn)安全的方法

1. 構(gòu)建可驗(yàn)證的軟件和系統(tǒng)

2. 對通信進(jìn)行加密和驗(yàn)證

3. 為關(guān)鍵系統(tǒng)構(gòu)建冗余的安全措施

4. 限制關(guān)鍵系統(tǒng)之間的通信

5. 提供及時的軟件更新

6. 對安全威脅建模并優(yōu)先考慮

我們從實(shí)體車輛的內(nèi)部和外部對自動駕駛系統(tǒng)的所有潛在安全訪問點(diǎn)進(jìn)行了全面審查，并采取措施限制這些接入點(diǎn)的數(shù)量和功能。

這首先要與我們的汽車廠商合作伙伴合作，以確定和減輕基礎(chǔ)車輛的漏洞。我們在軟件設(shè)計(jì)和汽車設(shè)計(jì)過程中充分考慮已知的威脅，以確保我們的系統(tǒng)和車輛設(shè)計(jì)能夠?qū)惯@些威脅。

新軟件版本需通過同行評審和驗(yàn)證過程。我們的風(fēng)險分析和風(fēng)險評估過程旨在識別和降低這些風(fēng)險，包括那些與網(wǎng)絡(luò)安全有關(guān)的風(fēng)險。在Waymo的設(shè)計(jì)中，安全性至關(guān)重要，如轉(zhuǎn)向、制動、控制器與外界通信隔離。

我們同時也考慮無線通信的安全。Waymo的車輛不依賴于一個固定的連接來保持安全性。在路上行駛時,所有的車輛和Waymo的通信（如：冗余的連接）會加密，包括那些Waymo運(yùn)營支持人員和乘客的通信。車輛可以同我們的運(yùn)營中心通信以收集更多的路況信息, 而同時我們的車輛在實(shí)時執(zhí)行駕駛?cè)蝿?wù)。

這些保護(hù)措施有助于防止那些對自動駕駛汽車有物理訪問權(quán)限的人，包括乘客和附近的惡意者。我們有不同的機(jī)制來觀察異常行為和內(nèi)部機(jī)制來分析這些事件。

如果我們意識到有人試圖破壞車輛安全性，Waymo將會觸發(fā)公司級別的事件響應(yīng)程序，包括評估、遏制、恢復(fù)和補(bǔ)救。

三、測試及驗(yàn)證方法：確保車輛的性能與安全

Waymo的技術(shù)經(jīng)過了廣泛測試，包括公開道路，封閉道路和模擬等，這使得系統(tǒng)的每個部分在運(yùn)行時都有效，可靠和安全。

Waymo自動駕駛汽車由三個主要子系統(tǒng)組成，它們都經(jīng)過了嚴(yán)格的測試：

車輛本身，由OEM認(rèn)證；

內(nèi)部硬件，包括傳感器和計(jì)算機(jī)；

自動駕駛軟件，用于做出駕駛決策。

上述子系統(tǒng)組合成全自動駕駛車輛，然后作進(jìn)一步測試和驗(yàn)證。對硬件和軟件進(jìn)行整體測試，可以確保自動駕駛車輛符合我們?yōu)橄到y(tǒng)設(shè)定的所有安全要求。

車輛安全

Waymo目前的自動駕駛汽車，是由2017年款的克萊斯勒Pacifica混合動力Minivan改裝的，加入了自動駕駛系統(tǒng)。這些改裝的車輛通過了菲亞特克萊斯勒（FCA）的認(rèn)證，符合所有適用的聯(lián)邦機(jī)動車輛安全標(biāo)準(zhǔn)（FMVSS）。

自動駕駛硬件測試

在FCA和Waymo的技術(shù)合作中，Waymo的自動駕駛系統(tǒng)（包括傳感器和硬件）與FCA提供的改裝的Pacifica Minivan進(jìn)行了整合。

為了保證兩者整合的效果，Waymo在FCA的測試的基礎(chǔ)上，還進(jìn)行了數(shù)千次額外測試。這些測試包括了私人測試場景，實(shí)驗(yàn)室和模擬等情景，可以評估車輛的每個安全功能，比如制動器、轉(zhuǎn)向，以及鎖、前燈和門等物理控制。

通過測試，我們可以確保車輛在手動模式，自動駕駛模式（有測試司機(jī)在方向盤后）和全自動駕駛模式（車輛中沒有人）的安全。總得來說，測試的目的是保證加入自動駕駛系統(tǒng)后車輛能安全運(yùn)行。

自動駕駛軟件測試

與硬件一樣，自動駕駛軟件也遵循“安全設(shè)計(jì)（Safety by Design）”的原則。Waymo嚴(yán)格測試了軟件的各個組件，包括感知、行為預(yù)測和規(guī)劃以及整體軟件。

我們的技術(shù)會不斷學(xué)習(xí)和提高。軟件的每一次更新都經(jīng)歷了嚴(yán)格的發(fā)布過程。每個更新都會經(jīng)過模擬測試，封閉路段測試和公共道路測試。

模擬測試

在模擬中，我們會嚴(yán)格測試任何修改和更新，然后再部署到車輛中。我們還找出了車輛在公共道路上遇到的最具挑戰(zhàn)性的情況，并將其數(shù)字化為虛擬場景，供自動駕駛軟件在模擬中練習(xí)。

封閉路段測試

新軟件會首先推送到少數(shù)幾輛車，以便有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員在私人場地中測試。我們可以在不同的車輛上使用不同版本的軟件，從而測試新的或特定的功能。

現(xiàn)實(shí)世界測試

一旦確認(rèn)軟件如預(yù)期一樣良好，我們就開始在公共道路上測試。開始會很小心，在自動駕駛車可以安全且持續(xù)按預(yù)定路線行駛后，才會將軟件更新推送到整個車隊(duì)。在公共道路上行駛的距離越多，就越能監(jiān)控和評估軟件的性能。

隨著駕駛里程的增長，我們會進(jìn)一步完善駕駛體驗(yàn)和更新軟件。這種持續(xù)的反饋過程使我們對系統(tǒng)建立了信心，也讓車輛能達(dá)到SAE Level 4級的自動駕駛水平。

模擬器：虛擬世界幫助車輛學(xué)習(xí)高級的現(xiàn)實(shí)世界駕駛技巧

Waymo的模擬器可以在每個新軟件版本里回放我們在真實(shí)世界里駕駛的數(shù)據(jù)，還可以針對我們的軟件構(gòu)建全新的現(xiàn)實(shí)虛擬場景進(jìn)行測試。

每天有多達(dá)25000輛虛擬的Waymo無人車在模擬器中駕駛高達(dá)八百萬英里的里程，來鞏固已有的技能和測試新商務(wù)技能，從而幫助車輛安全地在現(xiàn)實(shí)世界中駕駛。

舉個例子：有一個左轉(zhuǎn)黃燈在亞利桑那州梅薩的南隆摩街和西南大街的拐角處閃著。 這種類型的路口對于人類和無人車來說都是棘手的，因?yàn)樗緳C(jī)在進(jìn)入五個方向的路口后，要在車流里找到縫隙通過。 過早左轉(zhuǎn)可能會造成危險，太晚轉(zhuǎn)彎可能會阻礙交通。

模擬器能夠讓我們有很多次機(jī)會練習(xí)這種單一情況來精通一個技能。

模擬器如何工作第一步：從視覺世界開始

我們可以重建一個非常詳細(xì)的虛擬現(xiàn)實(shí)版本東部山谷

我們用強(qiáng)大的定制傳感器套件構(gòu)建了具有相同的尺寸、車道線、路肩和交通信號燈的虛擬路口。

在模擬器中，我們可以專注于最具挑戰(zhàn)性的路口而不是單一的高速公路，比如閃著黃燈的左轉(zhuǎn)路口、犯錯的司機(jī)和不按規(guī)則出牌的自行車。

第二步：駕駛、駕駛、駕駛

在模擬器里，我們可以讓車隊(duì)中不同的車輛在相同的駕駛條件下通過同一個路口很多次。 如上圖，我們正在模擬自動駕駛汽車通過的一個路口。

隨著這個閃黃色的左轉(zhuǎn)路口在虛擬世界中被數(shù)字化，我們的軟件可以練習(xí)這個場景數(shù)千次。 每當(dāng)我們更新軟件時，我們都可以在各種駕駛條件下測試軟件對同一路口的改變。

這就是為什么我們能夠在閃黃燈的路口自然地向前挪動車輛，并插入到復(fù)雜的車流中。 此外，在模擬中我們可以在遇到的每個閃黃燈的路口練習(xí)這個新技能，以便更快地迭代這個軟件。

第三步：創(chuàng)造大量的變化

通過“模糊”過程我們可以改變這些虛擬街道上各種物體的速度、軌跡和位置

接下來，我們可以通過這個棘手的左轉(zhuǎn)來探索無數(shù)種可能性。

通過一個叫“模糊”的過程，我們改變車流的速度和交通信號燈的時間，以確保無人車仍然可以找到安全的車距。 通過添加模擬行人、摩托車變道甚至慢跑者過馬路，現(xiàn)場可以變得更繁忙和更復(fù)雜，看他們?nèi)绾斡绊懳覀兊臒o人車。

第四步：驗(yàn)證和迭代

為了使場景更加復(fù)雜，我們可以添加原場景不存在的車輛、行人和騎自行車的人

如今，我們的無人車已經(jīng)學(xué)會了如何自信地在閃著黃燈的路口左轉(zhuǎn)。

這個新技能成為了我們永久知識庫的一部分，與車隊(duì)中的每一輛車共享。 反過來，我們將使用現(xiàn)實(shí)世界的駕駛和我們自己封閉式測試場地來驗(yàn)證模擬器里的經(jīng)驗(yàn)，然后循環(huán)又從第一步開始。

正常駕駛的行為能力

完全自動駕駛的車輛必須能夠處理在同一業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)所有人類駕駛員所期望的日常駕駛?cè)蝿?wù)。

這意味著自動駕駛系統(tǒng)需要證明他們具有足夠的技能，或者說“行為能力”，這對預(yù)期的地點(diǎn)和操作條件是必需的。

美國運(yùn)輸部（DOT）已經(jīng)建議，Level 3，Level 4和Levle 5級（SAE）自動駕駛應(yīng)該能夠證明至少28項(xiàng)核心競爭力，易滿足加州合作伙伴先進(jìn)交通技術(shù)研究所（PATH）在加州大學(xué)伯克利分校交通運(yùn)輸研究院的研究成果。 DOT還鼓勵公司“在考慮所有已知行為能力下，對自動駕駛系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，測試和驗(yàn)證”。

Waymo的安全計(jì)劃則在廣度和深度上擴(kuò)展了28項(xiàng)核心競爭力，我們在復(fù)雜性方面測試了大量的場景變化，確保我們的系統(tǒng)能夠安全地處理現(xiàn)實(shí)環(huán)境的挑戰(zhàn)。 另外，我們已經(jīng)確定了更多的類別來擴(kuò)展最初的28個核心競爭力。

對于每個能力，Waymo團(tuán)隊(duì)在封閉場景和模擬器上創(chuàng)建了各種各樣的單項(xiàng)測試。例如，為了測試Waymo的左轉(zhuǎn)能力，我們搭建了數(shù)十個現(xiàn)實(shí)生活中的情形，并測試我們的車輛能否適當(dāng)?shù)刈鞒龇磻?yīng)。 我們把有挑戰(zhàn)性的變量帶進(jìn)普通道路練習(xí)，包括多條線路的車流、用大卡車擋住車輛的視野等。

我們在每一種場景中還使用模擬器來創(chuàng)建數(shù)百種不同的變化。通過虛擬測試，我們還可以創(chuàng)建輛左轉(zhuǎn)的全新場景，以便我們進(jìn)一步測試此技能。

隨著我們擴(kuò)展業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，核心競爭力的數(shù)量可能會增加（例如在北美地區(qū)開展業(yè)務(wù)，我們的系統(tǒng)必須能夠安全地在雪中行駛），并且每個類別中的測試數(shù)量可能會擴(kuò)大以包含更多復(fù)雜獨(dú)特的場景。

雖然這種情景測試可以展示我們軟件的核心駕駛技巧，但這些能力需要轉(zhuǎn)化到現(xiàn)實(shí)世界。所以這只是一個起點(diǎn)，接下來我們的需要把模擬驗(yàn)證的結(jié)果用來測試我們車輛的硬件和軟件，然后進(jìn)行軟硬件無縫整合，以便它在公共的道路上駕駛，在現(xiàn)實(shí)交通狀況下展現(xiàn)Waymo自動駕駛汽車的能力。

在封閉設(shè)施進(jìn)行現(xiàn)場測試

Waymo在加利福尼亞州專門為測試需求而設(shè)計(jì)和建造了一個占地91英畝的私有封閉式測試設(shè)施。

這個綽號為“城堡”的私有設(shè)施就像一個模擬城市，包括從高速公路、郊區(qū)車道到鐵路道口。 我們的團(tuán)隊(duì)使用這些設(shè)施來驗(yàn)證新軟件，然后再將其更新到我們在道路上的車隊(duì)。

我們還可以在這些場地創(chuàng)造出有挑戰(zhàn)性或罕見的路況，以便我們的車輛獲得在特殊情況下的經(jīng)驗(yàn)。

我們能夠在封閉道路中進(jìn)行數(shù)千個“結(jié)構(gòu)化測試”，重新創(chuàng)建用于學(xué)習(xí)和測試的特定場景。為了幫助我們的模擬器獲得素材，我們在Castle設(shè)置了超過20000個模擬場景。

每個場景都重新創(chuàng)造了一個我們想要練習(xí)的駕駛狀況，比如一個心急的駕駛員快速變道，或者一個突然從停在路邊的汽車上下車的人，這可能在公共道路上很久才能見一次。

我們已經(jīng)重現(xiàn)了人們從路邊的帳篷或移動廁所里走出來，玩滑板的人躺在他們的滑板上，并在傳感器前扔了一堆紙等情況。

這種“結(jié)構(gòu)化測試”是加速技術(shù)進(jìn)步和確保車輛在日常駕駛和具有挑戰(zhàn)性的駕駛狀況下的安全性的關(guān)鍵。

完整的自動駕駛汽車測試

測試完底層車輛、自動駕駛系統(tǒng)和軟件之后，我們測試了整體的自動駕駛汽車，包括封閉道路上的防撞測試，可靠性和耐久性測試，以及測試駕駛員坐在方向盤后面的道路測試。

公開道路測試

Waymo 有一個綜合性的道路測試項(xiàng)目，過去8年中一直在不斷更新改進(jìn)。

這是非常重要的一個環(huán)節(jié)，它可以幫助我們驗(yàn)證技術(shù)，發(fā)現(xiàn)新的具備挑戰(zhàn)性的解決方案，不斷開發(fā)新的技能。道路測試需要有經(jīng)過高度訓(xùn)練的駕駛員坐在車上，來保證其安全性。

我們的測試駕駛員經(jīng)過大量專業(yè)訓(xùn)練，了解整個駕駛系統(tǒng)，以及如何在公開道路上監(jiān)控汽車安全行駛。同時，他們也學(xué)習(xí)了防御駕駛課程。經(jīng)過這些訓(xùn)練，在公開道路上測試車輛時，駕駛員可以監(jiān)控系統(tǒng)狀況，在需要時及時控制車輛。

道路測試中，每周行駛的成千上萬英里里程都用在了軟件評估上。我們監(jiān)控系統(tǒng)，確保其有效展示車輛行為特征。之后，我們再尋找可以建構(gòu)這種特征的解決方案，以促成更穩(wěn)定的駕駛。

實(shí)際場景測試則提供了一個連續(xù)的反饋環(huán)路，可以幫助我們持續(xù)更新系統(tǒng)。工程師們監(jiān)控真實(shí)場景的解決方案、調(diào)整軟件、更新駕駛系統(tǒng)，進(jìn)而完成這些改變。

反復(fù)測試后，再在公開道路上確認(rèn)，這幫助我們在擴(kuò)展車輛能力操作設(shè)計(jì)的同時，也更安全地測試了自己的能力。

真實(shí)場景體驗(yàn)

過去8年，Waymo 在美國4個州進(jìn)行了測試，在20多個城市里實(shí)現(xiàn)了自動駕駛——從晴朗的鳳凰城，一直到多雨的柯克蘭，整個過程中積累了超過350萬英里的自動駕駛數(shù)據(jù)。每到一個新的地方，我們就可以獲得多種不同道路環(huán)境、街景和駕駛習(xí)慣的經(jīng)驗(yàn)。

比如，在鳳凰城，我們得以測試傳感器和軟件在沙漠環(huán)境下的反應(yīng)，包括極端溫度和揚(yáng)塵情況。另外，我們還學(xué)習(xí)如何讓新型交通工具更持久地駕駛，例如澆水車在路中間澆水的時候，速度可從3英里/小時提高到45英里/小時。奧斯汀有水平交通信號燈，柯克蘭則提供了更多濕潤氣候下的經(jīng)驗(yàn)。

在新的城市，我們每天都會遇到還不習(xí)慣在路上看到自動駕駛汽車的人。我們從這些不同的人群中得到很多新鮮的視角和觀點(diǎn)——人們使用自動駕駛汽車的意愿，他們?nèi)绾慰创詣玉{駛汽車等等，這些人可以為我們發(fā)展和更新自動駕駛技術(shù)提供很多指引。

極端溫度下的自動駕駛

在極端寒冷和非常炎熱的溫度下，我們的自動駕駛車輛也需要可靠并且安全地運(yùn)行。Waymo工程師研發(fā)了自動駕駛的硬件和軟件，由此創(chuàng)造了一整套可以在極端環(huán)境下可靠運(yùn)行的系統(tǒng)。

高溫對所有的現(xiàn)代科技提出了挑戰(zhàn)。電子設(shè)備，例如手機(jī)，當(dāng)在烈日下使用，可能過熱而關(guān)機(jī)。然而，我們的自動駕駛系統(tǒng)在炎熱環(huán)境下也必須安全工作。

我們的車輛裝有一個特殊的冷卻系統(tǒng)，能讓這些電子設(shè)備在非常高的溫度下也能工作，比如發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在最大功率以及系統(tǒng)在最大能耗的情況。Waymo的工程師在一個幾乎能模仿各種天氣情況的風(fēng)洞進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，包括地球上曾記錄的最高溫度。

除了風(fēng)洞測試，我們也在美國三個最熱的地方也測試了我們的自動駕駛車輛：拉斯維加斯，戴維斯丹以及死亡峽谷。

戴維斯丹位于亞利桑那和內(nèi)華達(dá)州的邊境，有漫長陡峭的沙漠公路可以在烈日下行駛。拉斯維加斯可以讓我們在烈日下無數(shù)停停走走的城市擁堵路況下測試我們的車輛。死亡峽谷則擁有地球上官方記載的最高溫度134℉（57℃）。

在測試中我們密切的監(jiān)視著系統(tǒng)溫度，每秒記錄超過200個不同的溫度點(diǎn)，來驗(yàn)證我們的自主開發(fā)的傳感器套裝和算法正常工作。

測試車輛防撞能力

除了測試核心能力，我們的工程師也在不同的情景下進(jìn)行了防撞測試（附錄8記載了Waymo防撞測試情景）。

Waymo在私有測試道路上完成了上千次的防撞測試。每一次測試都在不同的駕駛情況下進(jìn)行，讓我們的分析汽車的反應(yīng)。我們用仿真器來測試這些情景并改善總體軟件能力。

我們從大量數(shù)據(jù)中了解應(yīng)該測試哪種碰撞，包括我們的分析，例如NHTSA的致命碰撞數(shù)據(jù)庫，我們在自動駕駛汽車方面的廣泛經(jīng)驗(yàn)，來擴(kuò)展到NHTSA的37個預(yù)碰撞情景。我們也測試了其他情景，例如其他道路使用者造成了潛在的危險情況，比如車輛突然駛離了車道，大型車切入目標(biāo)車道，摩托車進(jìn)入道路，行人亂穿馬路等等。

2015年，NHTSA發(fā)布了最常見的預(yù)碰撞場景的數(shù)據(jù)。例如，僅僅4種碰撞目錄就涵蓋了84%的碰撞情形：后端碰撞，車輛轉(zhuǎn)彎或者穿過十字路口，車輛駛下路沿，車輛變道。因此，防止或者緩和此類的碰撞是我們測試項(xiàng)目的重要目標(biāo)。

硬件可靠性和耐久性測試

自動駕駛車輛和傳統(tǒng)車輛一樣，必須可靠運(yùn)行。這意味著車輛和每一個零部件必須在極端環(huán)境和整個生命周期內(nèi)都能正常運(yùn)行。

Waymo工程師設(shè)計(jì)了獨(dú)特的應(yīng)力測試。利用疲勞物理知識來加速在車輛和其零部件上的環(huán)境應(yīng)力，我們把真實(shí)生活中幾年的使用周期壓縮到幾天或者幾周的測試。

我們讓零部件在紫外線輻射中進(jìn)行暴曬，用強(qiáng)力水槍進(jìn)行轟炸，把車浸在幾乎零度的水桶中，在充滿鹽霧的房間里慢慢腐蝕，搖晃并強(qiáng)有力震動，在潮濕的空間里幾星期的加熱，冷凍。

我們分析任何類型的失效并改進(jìn)設(shè)計(jì)來增加零件的可靠性，監(jiān)視每個傳感器的健康程度和車輛自身，從而可以在問題出現(xiàn)之前發(fā)現(xiàn)并解決潛在危險。

四、與乘客安全互動

我們的車輛被設(shè)計(jì)成自動駕駛，因此用戶界面的設(shè)計(jì)考慮的是乘客，而非駕駛員。

這也是我們開發(fā)特殊的車內(nèi)內(nèi)容和用戶界面的原因。這能幫助乘客理解Waymo的自動駕駛車輛在道路上正在做的事情，讓乘客知道例如選擇目的地，靠邊停車，并在需要的情況下和Waymo支持熱線聯(lián)系。

除了為乘客提供安全且直觀的日常出行方案，Waymo為應(yīng)對緊急情況開發(fā)了流程。例如，我們的車輛不僅可以發(fā)現(xiàn)碰撞并且對在路上的緊急車輛做出反應(yīng)，而且我們和法律部門以及第一援助人員，這些可能和我們車輛聯(lián)系的機(jī)構(gòu)進(jìn)行了培訓(xùn)。

最后，自動駕駛的潛力只有通過增加公眾的認(rèn)知和認(rèn)可才能完全實(shí)現(xiàn)。今年10月，Waymo啟動了“讓我們談?wù)撟詣玉{駛”——世界上最大的關(guān)于自動駕駛的公共教育活動。

通過和國家和地區(qū)安全組和高級團(tuán)體的伙伴合作，我們希望讓公眾參與進(jìn)來，并讓公眾了解這種技術(shù)的工作原理，以及自動駕駛技術(shù)背后的巨大益處。

Waymo的早期試駕者項(xiàng)目

我們希望了解一輛自動駕駛汽車如何滿足人們的日常交通需求，無論是作為私人用車還是共享用車，或是讓大眾出行更加便宜。這也是為什么在今年4月，我們在鳳凰城啟動了早期騎行者項(xiàng)目，這也是第一輛Waymo自動駕駛汽車的公眾試驗(yàn)。

我們的試乘者來自不同的人群，從有青少年的家庭，到年輕的工作者。他們用我們的車輛來滿足日常需求，從上下班，到帶孩子去參加足球練習(xí)。讓早期使用者學(xué)習(xí)如何使用車輛至關(guān)重要，我們的研究團(tuán)隊(duì)和使用者緊密聯(lián)系，為他們提供項(xiàng)目信息，告訴他們?nèi)绾问褂密囕v以及如何提供反饋。

在過去的100年，當(dāng)車輛被設(shè)計(jì)時，總是假定有一個人類駕駛員。試乘著的體驗(yàn)告訴我們，人們希望如何和車輛互動，以及作為乘客而非駕駛員的乘坐體驗(yàn)。他們的經(jīng)歷幫助我們創(chuàng)造了一種更直觀且更方便的車內(nèi)體驗(yàn)。

行駛體驗(yàn)

Waymo的用戶體驗(yàn)由4個主要原則主導(dǎo)：給予乘客一次無縫出行所需的信息；幫助乘客預(yù)期將要發(fā)生的事情；積極主動溝通車輛對路況的反饋；幫助乘客與車輛安全共存。

我們希望乘客了解車輛正在接受的信息，以及采取相應(yīng)行動的原因。每輛車提供了乘客貫穿行程的有用的視覺和聽覺信息，幫助他們了解車輛和其他道路使用者正在采取的行動。在Waymo自動駕駛車中，有一個顯示屏來提供視覺駕駛信息，例如目的地、當(dāng)前車速、車輛選擇的路線。聲音系統(tǒng)則為乘客提供相關(guān)通知。

我們已經(jīng)為試乘者和車輛互動提供了多種的方式，如按下物理按鈕，移動App和和Waymo行駛支持專家通話。

讓W(xué)aymo車輛更容易使用顯示

Waymo乘客顯示屏幕顯示了重要的交通信息，例如目的地、到達(dá)時間。它也顯示了靜態(tài)的道路元素，例如交通燈，停車信號牌，以及一些環(huán)境中的動態(tài)元素，例如車輛，自行車以及行人。

如此，乘客可以理解車輛正在感知并且回應(yīng)這些元素，從而對車輛的能力更有信心。

啟動行車按鈕

無論何時，使用者都可以用App或者車內(nèi)的按鈕來開始行程

靠邊停車

車輛有一個靠邊停車按鈕，當(dāng)按鈕被按下，車輛會找到一個附近安全的地點(diǎn)來停車。

移動App

Waymo早期用戶項(xiàng)目的參與者，在Wayo車輛里用一個移動App，可以發(fā)起目的地的需求。這款A(yù)pp也能讓用戶給予使用反饋和聯(lián)系Waymo尋求支持。

行駛支持小組

Waymo創(chuàng)建了一個用戶支持小組來回答早期用戶的的問題。通過在車內(nèi)的按鈕、電話移動App，就可以聯(lián)系這些專家。

無障礙性：為現(xiàn)今無法駕駛的人們提供機(jī)會

我們相信，Waymo的技術(shù)具有為世界各地的人們完善安全性和機(jī)動性的潛能。從一開始，Waymo一直在聆聽殘障人士人群的聲音并與之合作、共事。

我們持續(xù)了解到不同駕駛者特有的需求。同時，我們所了解的這些需求將構(gòu)成新的特性，而這些特征將使得長期以來不得不依賴于他人的人們獲得經(jīng)驗(yàn)。

我們也知道，我們無法獨(dú)立完成我們的目標(biāo)。Waymo致力于與合作伙伴合作，打造能夠服務(wù)于更多人群的車輛平臺和解決方案。

開發(fā)中的無障礙功能一款無障礙移動App

我們正在構(gòu)建一款直觀、便捷的移動應(yīng)用程序。專為使用Android TalkBack, iOS VoiceOver及其它無障礙服務(wù)人士所設(shè)計(jì)。

語音提示及工具

視力障礙的駕駛者需要我們將車輛定位在出發(fā)地點(diǎn)。我們正在探索具體的“尋路”功能，包括駕駛者能夠讓車輛提供語音以幫助他們引導(dǎo)車輛行駛的方式?？稍谝苿覣pp中打開附加的語音提示，同時，可在車內(nèi)使用，讓駕駛者了解他們的旅程情況。

盲文標(biāo)簽

我們的自動駕駛車輛中的行駛按鈕伴有盲文標(biāo)簽，讓視障駕駛者能夠啟動車輛，靠邊停車，或是致電與能夠?yàn)槠涮峁└鄥f(xié)助和信息的操作人員進(jìn)行通話。這些按鍵也可以在移動App中使用。

視頻顯示

在通過每一個行駛階段，聾啞及聽力障礙的駕駛者可以通過屏幕視頻提示，了解車輛情況。

無障礙的駕駛幫助我們采用對話形式的駕駛幫助，通過車內(nèi)的視頻顯示或音頻讓所有駕駛者獲得所有駕駛的能力。

緊急情況及與執(zhí)法人員和現(xiàn)場急救員的互動

Wammo的自動駕駛車輛可實(shí)現(xiàn)與執(zhí)法人員及現(xiàn)場急救員的互動。使用我們定制的傳感器套件，包括音頻檢測系統(tǒng)，我們的軟件可以鑒別附近的消防車，檢測其閃爍的燈光，可在數(shù)百英尺遠(yuǎn)的地方聽到警報(bào)聲。音頻傳感器能夠識別警報(bào)聲可能來源的方向，提高車輛安全和及時響應(yīng)的能力。一旦檢測到緊急情況發(fā)生，我們的車輛能夠及時做出響應(yīng)，靠邊停車或立即停車。

Waymo還會提供我們所測試的每一座城市的政府信息，并提供一系列交通管理機(jī)制。在一些城市，Waymo還進(jìn)行現(xiàn)場培訓(xùn)，幫助警察和其他緊急援救人員在緊急情況下，鑒別我們的車輛。

我們計(jì)劃持續(xù)開展這類現(xiàn)場培訓(xùn)，同時，我們計(jì)劃擴(kuò)大培訓(xùn)范圍，從而讓我們的車輛更智能。

與亞利桑那州錢德勒警察局進(jìn)行測試

我們已經(jīng)同亞利桑那州錢德勒警察局和消防部門進(jìn)行合作，對我們的自動駕駛小型貨車進(jìn)行緊急車輛測試。當(dāng)?shù)鼐?、摩托車、救護(hù)車、救火車及非標(biāo)示特殊作業(yè)車輛追蹤、通過并引導(dǎo)我們的車輛時，強(qiáng)大的傳感器套件，包括遠(yuǎn)程音頻檢測系統(tǒng)，可以觀測到這些車輛。我們的傳感器可以采集各種速度、距離和角度的數(shù)據(jù)——構(gòu)建一個視覺和聲音庫，這將有助于我們的車輛在道路上遇到緊急車輛時做出安全反應(yīng)。

五、總結(jié)

八年來，Waymo一起專注于一件事：讓全自動駕駛技術(shù)成為現(xiàn)實(shí)。我們嚴(yán)守安全設(shè)計(jì)，公司文化也將安全，以及安全之上的開放溝通置于核心位置。Waymo的所有人都希望實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，讓自動駕駛對每個人來說都安全可用。

這份報(bào)告總結(jié)了我們?yōu)榇_保全自動駕駛車輛安全部署所做的努力。這項(xiàng)新技術(shù)能提升道路安全，提供新的出行選擇，我們對此感到很興奮。