自动紧急制动系统(Automatic Emergency Braking,AEB)已经成为现代汽车重要的主动安全技术。它通过摄像头、毫米波雷达等传感器持续监测车辆前方环境,在系统判断碰撞风险达到一定程度时向驾驶员发出警告,并在必要情况下自动施加制动。大量实际道路研究已经证明,配备行人检测功能的自动制动系统能够降低部分行人碰撞风险。但AEB的作用仍然是减少或减轻碰撞,而不是代替驾驶员观察道路、理解环境和作出完整的驾驶决策。
首先需要明确,AEB并不是一个统一规格的设备。不同汽车制造商采用的摄像头、毫米波雷达、目标分类算法、工作速度范围以及制动策略可能不同,有些系统主要针对前方车辆,有些系统还能够识别行人、自行车和其他道路目标。因此,不能简单规定所有AEB都必须在某个固定距离或者0.5秒内完成识别。真正决定系统能否避免碰撞的,是传感器能否及时获得有效信息、软件能否正确判断目标,以及车辆剩余距离和制动能力是否足够。
车辆从发现危险到最终停止,本身就是一个连续过程。即使AEB能够比驾驶员更早开始制动,也不意味着车辆能够立即停下来。车辆的速度、轮胎抓地力、路面状况、制动系统状态和车辆载荷都会影响最终制动距离。尤其是在高速行驶时,车辆具有更大的动能,制动距离会迅速增加。因此,AEB的价值往往首先体现在提前减速、降低碰撞速度,而不是保证任何情况下都能完全避免碰撞。
传感器能力也是AEB的重要限制因素。摄像头可能受到黑暗、眩光、雨雪、污物以及目标外观变化的影响;雷达虽然对光照变化不像摄像头那样敏感,但对目标分类和复杂道路环境的理解仍然需要软件算法参与。车辆前方出现行人、自行车、摩托车、施工设施或者其他特殊目标时,系统需要判断目标是否真正处于车辆运动轨迹中。现实道路并不像实验场地那样具有清晰、固定和可重复的目标。
行人AEB的实际研究已经说明了这种限制。美国公路安全保险协会(Insurance Institute for Highway Safety,IIHS)对真实交通事故的研究发现,配备行人检测AEB的车辆,其行人碰撞率总体降低约27%,行人受伤碰撞率降低约30%。但在没有街道照明的黑暗道路上,研究没有发现明显的碰撞风险降低效果;在限速50英里/小时以上的道路以及车辆转弯情况下,也没有发现同样明确的降低效果。
这说明AEB不是“看见任何东西就刹车”的万能系统。现实道路中的行人可能从停放车辆后方突然进入车道,也可能穿着不同颜色和反光材料的衣服。2024年的相关研究甚至发现,不同车型对夜间行人的识别能力存在明显差异,增加道路照明或者提高行人可见度也并不一定能够让所有系统获得相同程度的改善。
高速行驶时,这种限制更加重要。假设车辆以120公里/小时行驶,每秒已经前进约33米。即使驾驶员和AEB系统都能够迅速作出反应,车辆仍然需要一定距离才能完成减速。如果前方目标突然出现,而且驾驶员没有足够的提前观察时间,那么无论是人工制动还是自动制动,都可能没有足够距离完全避免碰撞。
因此,AEB真正重要的价值之一,是把碰撞发生前原本完全没有制动的状态,转化为提前警告和主动减速。车辆在碰撞不可避免时,如果能够在撞击前降低车速,也可能降低碰撞能量和人员伤害程度。这也是评价AEB时不能只看“有没有完全刹停”的原因。
同时,AEB也不能替代驾驶员对道路整体环境的判断。系统主要针对特定碰撞风险进行短时间干预,而驾驶员需要同时处理道路方向、交通信号、车道变化、其他车辆行为、施工区域、路面障碍物以及下一步行驶路线。例如前方出现一辆突然横向进入的车辆时,AEB可能开始制动,但驾驶员还需要判断是否应该向相邻车道避让,以及避让是否会产生新的碰撞风险。自动制动本身并不能完成这种完整的交通决策。
这也是为什么美国公路安全保险协会将自动制动视为一种临时性的驾驶辅助功能,而不是持续承担驾驶任务的自动化系统。即使车辆进行了主动干预,驾驶员仍然需要立即恢复完整控制。
AEB还存在另一个容易被忽视的问题,那就是不同车型之间的实际性能差异。IIHS从2022年开始加强夜间行人自动制动测试,早期测试的23款车辆中,只有少数车辆取得最高评价,超过一半车辆在相关夜间测试中只达到基础等级或者没有获得积分。测试还发现,部分系统在较高速度和低光照条件下明显更加困难。
这并不意味着AEB技术没有价值。恰恰相反,美国国家公路交通安全管理局(National Highway Traffic Safety Administration,NHTSA)已经把AEB作为新车安全标准的重要组成部分。2024年NHTSA最终确定新的联邦机动车安全标准,要求新车最终具备能够在最高62英里/小时情况下避免或减轻与前车碰撞的AEB能力,同时要求系统能够在白天和黑暗环境中检测行人;相关标准计划从2029年起适用于所有新的乘用车、SUV和轻型卡车。
从汽车安全工程角度看,AEB最合理的定位并不是“替驾驶员开车”,而是在人类注意力出现失误时增加一道安全屏障。驾驶员可能因为注意力转移、判断错误或者反应不及时而没有立即踩下制动踏板,AEB可以在部分情况下主动介入。驾驶员与系统形成的是冗余关系:人负责持续理解道路环境,系统负责在特定碰撞风险出现时进行快速干预。
因此,驾驶AEB车辆时最危险的误解,并不是不知道AEB存在,而是过度相信AEB。驾驶员如果因为车辆具备自动紧急制动而降低跟车距离、减少观察或者认为系统一定能够在最后一刻刹停,实际上是在主动削弱安全余量。AEB应该成为驾驶员判断失误之后的一道保险,而不应该成为驾驶员放弃主动判断的理由。
现代汽车的主动安全技术正在快速进步,摄像头、雷达以及更复杂的软件算法能够处理越来越多的道路场景。美国最新安全标准也在推动AEB覆盖更高速度和更复杂的行人场景。 但道路环境始终存在无法完全预测的变化,车辆也存在传感器、算法、轮胎和制动距离等物理限制。
真正成熟的驾驶辅助理念,并不是让机器取代驾驶员,而是在机器擅长的范围内尽可能提前发现危险,在机器能力之外仍然保留驾驶员的观察、判断和控制能力。AEB能够减少一部分碰撞,却无法消除所有碰撞风险。对于驾驶员,最安全的使用方式仍然是把它当成最后一道防线,而不是把它当成可以替自己驾驶的“自动刹车司机”。
自动紧急制动为什么不能完全替代驾驶员
图片说明:示意图 图片来源:Public Domain(公有领域)
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