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Mobileye在2017年末發表了一篇重要論文《On a Formal Modelof Safe and Scalable Self-driving Cars》，并在該論文中提出了責任敏感安全模型（RSS）。

   圖 1  Mobileye論文

一、RSS的初衷

如何證明一輛自動駕駛汽車是安全的？在RSS出現之前，行業上有兩種方法：

一種方法是依靠足夠的測試里程。根據統計目前人類駕駛汽車事故的死亡率是10-6次/小時，假設自動駕駛汽車事故死亡率要降低3個數量級，即需達到10-9次/小時，需要的測試里程是30億英里。

                           

圖 2  自動駕駛安全測試里程

另一種方法是對標行業最佳實踐（Best Practice）。這就要求車企走上軍備競賽的道路，堆積更多的冗余硬件和開發工作量。

Mobileye認為以上兩種方法更多地是統計層面的意義，無法真正證明自動駕駛汽車的安全性，而且巨大的開發工作量也使其很難實施。

為解決此困境，Mobileye推出了責任敏感安全模型RSS，其目標是提出一套被整個社會廣泛接受，可以證明自動駕駛安全性的全新方法論。

圖 3  責任敏感安全模型RSS

二、RSS到底是什么？

自動駕駛的通用技術架構可以分為“感知-決策-執行”三個層次，其中在決策層面又可進一步細分為以下四個層面：戰略（strategy）、戰術（tactics）、路徑規劃（path planning）和控制（control）。

舉個例子，戰略層面決定要變道；戰術層面決定具體變道時機；路徑規劃根據戰術決策規劃變道路徑；控制就是根據路徑規劃結果，控制車輛的橫縱向運動執行器。

圖 4  決策算法

在戰略層面和戰術層面的決策算法中，機器學習都會起到重要作用。也因為機器學習算法的應用，導致戰略和戰術層面的算法成為了黑箱，難以判斷安全性。

Mobileye的解決思路，就是在路徑規劃部分中增加責任敏感安全模型RSS。RSS本質是一套數學模型，其將人類對于安全駕駛的理念和概念轉化成為了數學公式和計算方法。在車輛通過深度學習算法做出決策后，將指令輸入到 RSS 的模型中，如果RSS模型顯示結果安全，則執行上層算法；如果RSS模型顯示有危險，則將執行返回到上層算法，進行二次決策。

圖 5  RSS的作用位置

三、RSS的實現方法

RSS模型的目標為：自動駕駛汽車本身不會導致事故；自動駕駛汽車應該在其它車輛發生錯誤時做出正確反應。也就是說在RSS模型作用下，自動駕駛汽車只可能被動卷入交通事故，而不會主動制造交通事故；同時當其它因素引發交通事故時，自動駕駛車型應盡可能采取適當地應對方式。

那怎么實現這個目標呢？RSS模型的思路是如果可以用數學模型定義出什么是危險情況，以及危險情況下的正確反應，就可以劃分事故責任——即在危險情況下，沒有采取正確反應的一方需承擔事故責任。

具體來說，RSS模型將4種人類駕駛常識進行了數學建模：

1.     追尾不是前車的責任，后車必須保持足夠的安全距離

RSS模型中對安全距離的定義為：在最惡劣的情況下仍可以避免碰撞的距離，最惡劣的情況是指前車以最大剎車加速度開始剎車，后車發現后有一定的反應時間，并在反應時間內仍以最大加速度前進，然后改成以最小剎車加速度剎車，直到危險解除。

圖 6  安全距離

2.     因變道而導致的事故，責任在實施變道的車輛

雖然由其它車輛變道導致的安全事故，責任在變道車輛，但RSS模型中還是定義了變道場景下橫向安全距離。只要留有足夠的安全距離，自動駕駛車輛就應該保證安全。

圖 7  變道

3.     擁有路權，而不是爭搶路權

即使一輛汽車違反了交通規則進入自動駕駛汽車擁有路權的道路，自動駕駛車輛也不能由于自己的路權高而向前沖。而是在有足夠的時間剎車避免事故時，必須剎車，否則就要承擔責任。

圖 8  路權

4.     行人和遮擋

現有即使條件下，無法完全避免遮擋情況下的行人事故。RSS模型中同樣定義了這種情況下自動駕駛車輛的正確行為。

圖 9  行人和遮擋

四、后續

可以看出，Mobileye的RSS模型是一套基于人類現有駕駛常識的數學模型，其目的在于規范自動駕駛車輛的決策路徑，判定自動駕駛車輛的事故責任。

RSS模型只有得到政府、企業和社會的廣泛認可情況下，才有可能得到推廣。目前已有大量組織和企業開始采用RSS模型：

1、電氣電子工程師協會（IEEE），即將出臺新的標準“IEEE 2846”是基于RSS制定；

2、 中國交通運輸部下屬的標準制定機構“中國智能交通產業聯盟”已經通過了提議，將采納RSS模型作為其即將推出的自動駕駛汽車安全標準的框架；

3、百度Apollo和法雷奧都宣布將引入RSS模型。