Autopilot最新版本的自动换道表现分析
Tesla的车载软件新版本2020.20.12上周发布，很多车主立即都做了更新和评测，并上传互联网。因为这个版本中的大部分功能集中体现在车载娱乐系统，与自动驾驶无关，我们就不一一例举了。但是在一些实地路测中，还是能看到Autopilot的重要组成部分，Auto LaneChange功能的实际表现效果，特别是在人机交互上有些细节上的变化。所以贴在这里，以飨读者。
在Autopilot的技术定义中，AutoLane Change功能的具体定义为，
1 Auto Lane Change功能的使用前提是Autosteer功能激活；（我们在之前的文章讲过Autopilot最重要的组成部分就是Autosteer（侧向方向角自动化）和Traffic-Aware Cruise Control（纵向速度自动化）组成的）
2 在Autosteer功能激活的前提下，人类司机通过转向杆触发车辆自动换道动作，并在转向到目标车道并直行之后完成换道操作；
3 和其他自动化的功能一样，Tesla对于Auto Lane Change也做了严格的场景限定，一方面是为了乘客和司机的安全，另一方面也是严格界定Autopilot辅助驾驶在现阶段下所扮演的角色和承担的责任，除了官司至少有个明确的尺度。
除此之外，在Auto Lane Change功能的激活/触发/实时/退出等细分阶段，有定义清晰的先决条件，如下：
1 人类驾驶员手动激活转向杆/转向灯；
2 Tesla车辆的超声波传感器和视觉摄像头（侧向肩部和侧后）检查到相邻目标车道中心线上没有障碍物和其他形式中的车辆；
3 Tesla车辆的前向视觉摄像头检查车道线是否处于可以换道的状态（虚线和单向虚线是许可的），在换道过程中任何时间点发现目标车道线不可侦测时，换道行为终止，车辆将试图回到原车道；
4 Tesla车辆的视觉摄像头（侧向肩部和侧后）检查相邻车道是否可以提供足够的换到安全空间，而空间的判断取决于多种因素，比如本车车速和临道车辆速度（如果有）；
5 Tesla车辆在自动换道期间将持续观察目标车道以外的状况；
6 Auto Lane change功能的车速环境为不低于45Kmph。
从以上Auto Lane Change功能的定义和功能实施的限定条件描述上，可以看到“车辆换道操作”本身不是一件简单的过程。将此过程自动化，需要牵扯到方方面面的技术细节分析和落地，还要保障安全性不低于人类驾驶员。
在最新版本2020.20.12上，小编认真观察到了完整的换道表现，如下：
如上图所示，本体车辆（Model 3）处在一个高速公路的出口前方位置，三车道的中间车道，如果需要离开高速，则需要向右更换车道。本体车辆处于完全的Autopilot自动驾驶状态。
人类驾驶员激活右转向灯之后，换道条件满足（车道线虚线）、右侧存在真实车道、且相关传感器工作正常，可以看到驾驶中控屏幕上，右侧车道变蓝，显示为目标车道。此时右侧车道上存在其它车辆（如上图中红色框中的蓝色车辆），因此在中控屏幕上车辆红色显示并闪烁，通知司机。
参见上图，因为车辆距离高速出口越来越近了（不足一公里，0.7mile），因此Autopilot主动将本体车辆的速度从76mileph降低到72mph，从而快速拉开和右侧车辆的间距。此时在中控屏幕上可以看到右侧蓝色车道底色上出现白色车辆外廓痕迹……小编推测，这是Autopilot系统根据本车速度/邻车速度，可能还包括邻车道上的前后车辆速度差，而计算出的安全换道的最佳车辆位置。
因为整体的换道操作是完全自动化的，人类司机在激活之后并不需要干预，所以这个蓝底白色车轮廓线的设计是为了让人类驾驶员可以观察到精准的换道时机和换道位置，从而增加人类司机对于Auto Lane Change的持续观察和信心。这也是非常重要的。
如上图，换道的执行过程。当车辆换道完成之后，在新车道上保持Autopilot完整功能，建立新的监控和控制状态。
以上即是完整的Auto Lane Change过程，考虑到高速公路上的实际车况，Auto Lane Change的自动化比例应该是比较高的，如果车况差一些、车流密度高一些，理论上需要人类司机干预的可能性一定会大一些。如果不考虑速度下限的限制（45Kmph），换道的极端状态应该出现在类似大量车辆排队状态。作为完全自动驾驶的技术远景，在合适的时机、合适的地点、合适的车辆密度和合适的驾乘人员体验下顺利完成换道操作，只是一个开始。
备注：
1 题图来自推特；
2 图片1/2/3/4来自于Youtube的Dirty Tesla视频，链接如下：https://www.youtube.com/watch?v=LAetxFadXF4；
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