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運輸系統案例集/自動駕駛卡車

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來自華夏公益教科書，開放的書籍，開放的世界

摘要

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自動駕駛卡車的發展歷程可以追溯到 120 年前的卡車創新，從最初的汽車運輸到現在的全自動運輸，可以將 2,000 箱百威啤酒運送 120 英里。這種運輸和配送行業未來的浪潮涉及大量規劃，許多州和地方政府都需要在許多不同的政策問題上進行規劃。技術（即 V2V、V2I 和 V2P）是這一發展過程中的關鍵問題之一，它為其他領域奠定了基調，例如：安全、就業、培訓和許可、環境和能源以及法規。自動駕駛卡車相對較新，但研究人員認為，它將在物流行業產生重大影響，例如：燃油效率、人為錯誤導致的交通事故（將減少對運輸產品的損害），以及透過消除對人工駕駛員的需求來降低人工成本。隨著不斷的改進，可以肯定地說，自動駕駛卡車行業還有更多需要學習的經驗教訓，自動駕駛卡車將像載有人類的卡車一樣撞向我們。[1]

參與者註釋列表

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美國國家公路交通安全管理局 (NHTSA)

  • NHTSA 由 1970 年的《公路安全法》設立，致力於在機動車和公路安全方面實現最高標準。該機構每天都在努力幫助預防交通事故及其隨之而來的成本，無論是人力成本還是財務成本。[2]

聯邦公路管理局 (FHWA)

  • FHWA 負責管理國家高速公路、橋樑和隧道的建設、維護和保養。FHWA 還進行研究，並向州和地方機構提供技術援助，以努力提高安全、流動性和宜居性，並鼓勵創新。[3]

美國交通部

  • 美國交通部的使命是透過確保快速、安全、高效、便捷且可訪問的交通系統來為美國服務，該系統滿足我們重要的國家利益，並提高美國人民今天和未來的生活質量。[4]
    • 聯邦汽車運輸安全管理局 (FMCSA)
      • FMCSA 於 2000 年 1 月 1 日在 1999 年的《汽車運輸安全改進法》下，作為美國交通部的一部分成立。FMCSA 的主要使命是減少涉及大型卡車和公共汽車的交通事故、傷亡和死亡。[5]

美國機動車管理者協會 (AAMVA)

  • AAMVA 是一家免稅的非營利組織，致力於制定機動車管理、執法和公路安全的示範計劃。該協會還充當這些領域的資料庫，並充當這些利益相關者的國際發言人。AAMVA 成立於 1933 年，代表美國和加拿大的州和省級官員，這些官員負責執行和管理機動車法律。AAMVA 的計劃鼓勵各州和省之間的統一和互惠。該協會還充當與其他政府層級和私營部門的聯絡人。其發展和研究活動為更有效的公共服務提供指導。AAMVA 的成員包括協會、組織和企業，它們對該協會的目標抱有共同的興趣。[6]

聯邦貿易委員會 (FTC)

  • FTC 就美國國家公路交通安全管理局 (NHTSA) 關於車對車通訊的擬議規則制定預先通知發表了評論。作為負責保護消費者隱私的主要聯邦機構，FTC 在其評論中表示支援 NHTSA 處理隱私和安全風險的審慎、流程化方法，其中包括隱私風險評估。評論還讚揚 NHTSA 設計了一個 V2V 系統，以將收集和儲存的資料限制在僅服務於其預期安全目的的資料。[7]

美國國家運輸安全委員會 (NTSB)

  • NTSB 是一個獨立的聯邦機構，由國會授權調查美國發生的每一起民用航空事故以及其他運輸方式（鐵路、公路、海洋和管道）發生的重大事故。NTSB 確定事故的可能原因併發布安全建議，旨在防止未來事故。此外，NTSB 還進行有關運輸安全的特別研究，並協調聯邦政府和其他組織的資源，為受重大運輸災難影響的受害者及其家屬提供援助。[8]

州機動車管理局 (DMV)

  • （例如）弗吉尼亞州 DMV 的職責包括車輛所有權和登記、駕駛執照以及駕駛員和車輛記錄的維護。該機構還監控該州的卡車運輸行業，並擔任該州的公路安全辦公室。此外，該機構有效地執行機動車和運輸相關的稅收法律，並有效地徵收和分配運輸相關的收入。[9]

執法機構

  • 海關與邊境保護局 (CBP)
    • CBP 的規則和條例將需要解決自動駕駛車輛的停車和搜查問題。該技術需要能夠識別和在邊境口岸進行通訊。
  • 州和高速公路巡邏隊
    • 如果需要對交通違規行為進行處罰（例如超速、車燈故障等），國內執法機構需要能夠與自動駕駛車輛進行通訊。

自動駕駛汽車技術的開發商

  • Peloton 技術
    • Peloton 是一家自動駕駛汽車技術公司，致力於減少交通事故並提高卡車的燃油效率。他們的技術透過直接的車對車 (V2V) 通訊連線卡車，使非領頭卡車能夠立即對前方卡車的動作做出反應。這種碰撞緩解系統不斷部署雷達感測器來檢測前方卡車的停車或減速，以便在需要時提醒駕駛員並應用制動器。[10]
  • 戴姆勒卡車
    • 2015 年 5 月，戴姆勒卡車在美國製造了首輛獲得許可的自動駕駛商用卡車，名為 Freightliner Inspiration Truck，可以在開放的公共道路上行駛。[11]

卡車司機聯盟

  • 卡車司機聯盟成立於 1903 年，其使命是組織和教育工人，幫助他們提高生活水平。目前有 140 萬名成員分佈在 21 個工業部門，包括幾乎所有 imaginable 的職業，無論是專業人士還是非專業人士，私營部門還是公共部門。[12]
    • 卡車司機聯盟 - 貨運部
      • 貨運部代表來自大約 200 個地方工會的 75,000 多名卡車司機聯盟成員的利益。貨運員工包括卡車司機、碼頭工人、機械師和辦公室人員。貨運部每天都會協調國家申訴小組、區域申訴小組、業務變更以及個人合同的談判。貨運部還會回覆成員和地方工會關於工人福利、裝置安全、申訴、業務變更和組織新成員的詢問。該部門與其他部門緊密合作，以進一步促進貨運成員的利益。[13]

美國卡車運輸協會 (ATA)

  • ATA 是卡車運輸行業最大的全國性貿易協會。透過 50 個州級卡車運輸協會以及行業相關的會議和委員會組成的聯合會。[14]

卡車司機培訓專案

  • 專業卡車司機學院 (PTDI)
    • 自1986年以來，PTDI 一直與運輸公司、卡車司機培訓學校、保險行業和政府合作，將安全放在卡車行業的全國首要位置。PTDI 是第一個非營利組織，為卡車行業制定統一的技能表現、課程和認證標準，併為入門級卡車司機培訓課程和公路運輸公司司機精修專案頒發課程認證。我們的目標是提升卡車司機培訓、技能和專業性，並讓合格的司機上路。PTDI 在整個認證過程中與運輸公司和學校合作，以獲得全國認可，證明他們的專案符合這些標準。PTDI 自1989年以來一直在認證入門級卡車司機培訓課程。[15]

相關企業

  • 貨運交通周圍發展起來的卡車休息站、酒店、餐館和其他服務設施，對卡車駕駛的持續發展有著 vested interest，並將不得不將其業務與自動駕駛車輛整合。

事件時間表

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1898: 俄亥俄州克利夫蘭的亞歷山大·溫頓於1898年發明了半掛卡車，稱其為“汽車運輸車”。[16]

1899: 溫頓汽車公司開始生產“汽車運輸車”，供自己使用以及其他汽車製造商使用。[17]

1914: 奧古斯特·查爾斯·弗洛伊豪夫成立了“弗洛伊豪夫拖車公司”，並開發了掛車半掛車。[18]

1939: 華盛頓州塔科馬一家名為“Peterbilt”的公司開始銷售其半掛卡車。[19]

1942: 行業首款全鋁駕駛室商用車問世，被稱為“鏟鼻”。[20]

1950: 弗萊特萊納向一家名為“Hyster”的公司出售了首款跨大陸駕駛室越頂式臥鋪卡車，該卡車可以拖曳35英尺長的拖車。[span>21]

1953: 弗萊特萊納推出了首款 WF64 型號的頂置臥鋪卡車，用於長途運輸，以符合聯邦法律和規定。[22]

1966: 與康明斯合作開發了原型轉向軸，以便透過山區通道運送雙拖車和三拖車，應用制動器降低拖車的速度。[23]

1974: 空氣懸掛系統被開發並獲得專利，為公路上的司機提供更舒適的乘坐體驗，並減輕卡車拖車在公路和高速公路上的磨損和撕裂。[24]

1982: 制定了1982年《地面運輸法》，以解決運輸行業中的許多問題，以標準化卡車的尺寸和重量限制，首次為法規帶來全國一致性。[25]

2013: 一家名為“力拓”的煤炭開採公司在 4 月份運送了 1 億噸煤炭。[26]

2015: 內華達州向戴姆勒卡車北美公司頒發了在美國公路上運營自動駕駛卡車的首張許可證。[27]

2016: 美國交通部發布了關於自動駕駛車輛的聯邦政策，為製造商的開發和部署設定了明確的預期，並確定了聯邦和州在監管中的作用。[28]

2016: 奧托卡車（現在被優步以 6.8 億美元收購）在沒有駕駛員的情況下，以全自動駕駛模式行駛了 120 英里，運輸了 2000 箱百威啤酒。[29]

位置地圖

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已頒佈自動駕駛車輛立法的州

美國州際公路系統

明確識別政策問題

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技術 - 技術開發包括確保車輛安全準確執行的工具。技術的主要考慮因素包括以下類別：車對車 (V2V)、車對基礎設施和車對行人 (V2P)。總的來說，在美國，車輛與任何其他實體之間的通訊被稱為車對任何事物或 V2X。V2X 通訊系統的首要問題包括無線頻譜的使用、裝置驗證（有關更多資訊，請參閱“安全”部分）、即時環境容量、系統更新以及 DSRC 系統或其他所需技術/裝置的報廢。關於 V2X 是否應在自己的平臺上執行存在持續的爭論，因為擔心干擾和過飽和，或者是否應使用當前平臺（無線、3G、4G 等）。即時通訊也是一個問題。所有系統關於訊息接收和傳遞的閾值尚不清楚。例如，在擁擠的州際公路上，同時可以存在多少輛車，並且能夠有效地進行通訊，而不會出錯？技術更新也正在考慮之中。很難預測使用者對實施這些更新的接受程度。如果更新自動發生，它將提高系統保持最新並維護跨通訊的能力，但是，如果車輛需要帶到經銷商處或基礎設施裝置需要更換/手動更新，這會對系統之間的準確性和有效性造成風險。此外，所用技術的生命週期尚不清楚。當技術需要更換時，流程將是什麼？[30]

  • 車對車 (V2V) - V2V 通訊是指一種旨在車輛之間傳輸基本安全資訊的系統，以幫助駕駛員瞭解即將發生的碰撞。V2V 通訊元件包括車載感測器、攝像頭和雷達應用。這些元件解決碰撞避免和碰撞安全性，以確保車輛、操作員/乘客、周圍基礎設施、其他車輛、其他操作員/乘客和行人的安全。車載通訊使用專用短程無線電通訊裝置 (DSRC) 傳輸有關車輛速度、車輛航向、制動狀態等資訊到其他車輛。反過來，透過 DSRC，其他車輛也會傳輸帶有補充資訊的回信。V2V 通訊正在由多家公司和國家開發。為了避免異構技術帶來的限制，開發行業正在承受壓力，要求他們建立能夠相互通訊並使用相同或幾乎相同的通訊語言的融合系統。與口語語言的差異類似，V2X 通訊的變化會導致錯誤，進而增加事故的可能性。V2V 系統的其他車內元件包括記憶體、GPS 接收器、安全應用電子控制單元、駕駛員-車輛介面以及車輛的內部通訊網路。[31]
  • 車對基礎設施 (V2I) - V2I 通訊是指一種旨在車輛和基礎設施之間傳輸資訊的系統，包括安全資訊、位置資訊以及有關其他車輛、交通擁堵等的資訊。為了支援連線車輛核心系統架構，該系統的架構包括動態移動性應用程式，以提供即時交通訊息、道路天氣應用程式以及即時資訊合成安全，用於機器對機器通訊 (Aeris)。V2I 通訊必須包含許多考慮因素。其中一些考慮因素包括：公交車和緊急車輛的訊號優先順序、道路維護、行人交通密度、交通訊號定時、闖紅燈警告、彎道速度警告、減速區域警告、停車標誌間隙輔助、闖停車標誌警告、天氣資訊、超大型車輛警告等。[32]
  • 車對行人 (V2P) - V2P 通訊是指一種旨在車輛和行人之間傳輸資訊的系統。這包括安全資訊和位置資訊。車對行人通訊是一個有爭議的開發專案。與車輛或周圍基礎設施不同，嵌入式通訊系統的永久硬體元件是不切實際的。除了透過雷達或攝像頭識別之外，一些解決方案可以為車輛、基礎設施和行人提供安全和位置資訊，包括讓行人使用配備無線裝置（例如手機）來發送和接收資訊。[33]

環境與能源 - 將普通汽車轉換為高度自動駕駛汽車 (HAV) 對環境和能源的潛在影響難以完全準確地預測，但無疑會對燃油經濟性、交通擁堵和碳排放產生影響。只有在自動駕駛汽車和自動駕駛卡車得到廣泛採用後，我們才能充分了解對環境的全部益處以及對節能的影響。預計這至少要到 2035 年才會發生。[34]

  • 燃油經濟性 - 尤其是對於自動駕駛卡車來說，隨著自動駕駛卡車的採用率不斷提高，燃油經濟性將顯著提升。卡車編隊是一種提高燃油經濟性的方法。這使得卡車可以“一起”行駛，車輛間距為 30 英尺。編隊最大限度地減少了換擋、加速/減速、不必要的停車和不必要的怠速。根據非自動駕駛卡車司機的經驗、變速箱型別（手動、自動手動或自動）以及周圍的運營商，燃油經濟性會大幅下降。除了編隊之外，在重型車輛（如牽引車）中整合自動駕駛技術可能會導致重量減輕，因為它們將過渡到自動變速箱，或者更可能是電動卡車。在自動駕駛過渡期間，卡車和汽車都預計會推動向更輕的電動汽車過渡。[35]
  • 交通擁堵 - 從整體上看，自動駕駛汽車可以減少交通擁堵。人們預期自動駕駛汽車會增加人們對拼車的需求，從而減少道路上的車輛數量。然而，自動駕駛汽車一旦全面實施，其運輸成本的降低和便利性的提高可能會相反地增加需求。這還可能導致消費者更願意透過私人運營或拼車的方式使用自動駕駛汽車，而不是使用現有的交通方式（地鐵、公交等）。對貿易和商業的卡車運輸需求正在增加。目前，合格司機短缺以及成本限制了這種不斷增長的需求。一旦自動駕駛卡車在全國範圍內可用，成本的降低和對合格司機的需求消除，這種需求就可以得到滿足。這種機會將導致自動駕駛卡車造成交通擁堵增加。目前正在探索專門為自動駕駛卡車建造車道的可能性，但這項工程成本高昂，而且還沒有得到保證。[36]
  • 碳排放 - 透過減少怠速時間，自動駕駛卡車可以減少碳排放。此外，如果轉向電動卡車，燃料使用量和碳排放量將進一步減少。[37]

培訓和許可 - 對車輛製造商、技術開發商、基礎設施工程師、州交通部/機動車管理局/執法部門、聯邦關鍵參與者（交通部、NHTSA、FHWA 等）、駕駛員和行人進行自動駕駛技術培訓，對許多人來說將是一個巨大的學習曲線。當今社會越來越依賴技術，人們也越來越熟悉技術。儘管我們社會的技術能力不斷提升，但與自動駕駛汽車相關的人機互動 (HMI) 仍然令人擔憂。車輛的許可制度將會發展，或者從個人的角度來看，會退化到一種狀態，即車輛中的駕駛員知道如何操作技術，但不知道如何操作車輛本身。對於自動駕駛卡車來說，這種轉變將是什麼樣子呢？大多數現任司機需要持有 A 類商用駕駛執照。除了對技術的培訓之外，行業還擔心消費者的接受度。[38]

  • 培訓 - 目前，自動駕駛技術的培訓是透過模型專案、出版物以及行業和全球合作伙伴關係進行的。為了開發能夠在國家和全球範圍內相互互動的系統，關鍵參與者之間的溝通至關重要。如果組織和國家之間能夠共享資訊，自動駕駛汽車將更加安全、可靠和高效。美國交通部與歐盟委員會之間的關係就是一個透過合作伙伴關係進行培訓和學習的例子。他們一直在合作開發V2V系統，以實現系統之間的協作。自動駕駛汽車和自動駕駛卡車的模型專案僅限於少數幾個州。內華達州是自動駕駛卡車創新和政策的領先州之一。該州是第一個獲得戴姆勒公司許可的自動駕駛電動卡車的州。該州的舉措中汲取的經驗教訓已被充分記錄下來。由此產生的政策和出版物在一定程度上已供其他實體進行研究和學習，從而繼續推進 V2V 溝通和部署方面的培訓。也有人推動聯邦政府制定培訓計劃。交通部已成立了 ITS 聯合專案辦公室 (ITS-JPO)，該辦公室負責開發支援專業能力建設 (PCB) 的課程。目前可用的課程旨在提高專業人士和公眾對 V2V 系統、V2I 系統、系統部署、挑戰以及自動駕駛汽車的當前和未來適用問題的理解。他們提供 ITS 培訓模組、“交通技術對話 (T3)” 網路研討會、會議、研討會、網路和課堂課程。在全球和國家範圍內，都已建立起會議和研討會。例如，由交通研究委員會 (TRB) 和國際無人駕駛飛行器系統協會 (AUVSI) 支援的首次自動駕駛汽車研討會於 2012 年舉行。[39]
  • 許可 - 自動駕駛卡車的許可制度尚未確定。對完全自動駕駛卡車的操作員進行許可需要考慮幾個因素。牽引車屬於組合車輛，需要取得 A 類許可證才能獲得認證。如果所載貨物為危險品，該許可證將進一步專業化，需要進行危險品背書，並且根據車輛的組成部分（氣剎、手動與自動變速箱等）和授權區域（州內與州際）進行限制。美國機動車管理局協會制定了 A 類車輛許可的全國最低要求，並獲得了聯邦公路安全管理局 (FMCSA) 和交通部的批准。要求包括筆試（一般知識、氣剎、組合車輛、油罐（如果適用）、危險品（如果適用））、實踐操作（車輛檢查、基本控制技能測試（倒車/停車））和路試。測試由各州機動車管理局負責。隨著社會向自動駕駛汽車過渡，對操作員的要求將降低，而對車輛及其技術的 Anforderungen 將增加。[40] 尚未確定具體要求。交通部需要確定：如何測試操作員對技術的掌握程度；是否、如何以及在多大程度上要求操作員瞭解車輛的操作作為故障安全措施；是否、如何以及在多大程度上根據貨物型別、車輛型別、州際/州內運輸、車輛組成部分對車輛和/或操作員進行限制。認證流程過渡的時間表也很重要。年齡考慮因素和操作員工作時間/培訓也將進行評估。目前，個人必須年滿 21 歲才能持有 A 類駕照（正在實施一項試點計劃，允許 18 至 21 歲的個人操作）。由於向自動駕駛卡車的過渡不會立即完成，因此需要在全面過渡完成之前保留現有的認證流程和新的認證流程。這對工作量將產生什麼影響？這對卡車運輸的執法和商業監管將產生什麼影響？[41]

監管 - 關鍵參與者已認識到需要制定國家監管制度來規範自動駕駛汽車。與之前交通方式的開發（鐵路、大眾交通、汽車等）類似，協調聯邦政府與州政府的角色以及公共部門與私營部門的權力也是一項挑戰。由於公共安全、公共安全、責任和商業等總體問題，權力領域相互交叉。

  • 聯邦與州 - 自動駕駛基礎設施和車輛的研究與開發始於 20 世紀 90 年代，當時引入了自動高速公路系統 (AHS)，後來改名為智慧車輛高速公路系統 (IVHS)，現在稱為智慧交通系統 (ITS)。與 1991 年的《聯運地面運輸效率法案》(ISTEA) 相一致，6 億美元用於支援該倡議的研究，此後每年平均投入 1 億美元。聯邦政府對自動駕駛汽車和基礎設施有既得利益，因為公眾期望安全。這種利益隨著 1997 年的智慧車輛倡議、2003 年的車輛基礎設施完整性倡議和 2006 年的碰撞避免指標夥伴關係 (CAMP) 的推出而不斷發展，僅舉幾例。對於卡車或重型車輛而言，預計 V2V 技術將解決 81% 的碰撞事故原因，而 V2I 技術預計將解決 15% 的碰撞事故原因，平均為 2009 年交通部碰撞分析報告中確定的 79% 的事故原因。這可以大幅減少涉及卡車的交通事故數量。[42]

交通部和聯邦政府負責監管機動車輛和機動車輛裝置。NHTSA 負責：為新機動車輛和機動車輛裝置制定聯邦機動車安全標準 (FMVSS)；執行 FMVSS 合規性；調查和管理對違規行為和與安全相關的機動車缺陷和召回進行全國範圍內的召回和補救；與公眾溝通並教育公眾瞭解機動車安全問題；併發布供車輛和裝置製造商遵循的指導方針。2016 年 9 月，美國交通部發布了《聯邦自動駕駛汽車政策》。這是在自動駕駛技術開發階段而不是開發之後提供監管的一個重要步驟。雖然該政策沒有解決所有問題或提供所有挑戰的答案，但它表明聯邦政府有主動積極參與自動駕駛汽車部署的意願。[43]

各州負責監管人類駕駛員以及機動車操作的大多數其他方面。這包括：在各自管轄範圍內對（人類）駕駛員進行許可和對機動車進行登記；制定和執行交通法規；在各州選擇進行的情況下進行安全檢查；以及監管機動車保險和責任。一旦許可主要適用於技術而不是操作員，聯邦政府將制定車輛和裝置的最低要求。基礎設施相關的通行權將由聯邦政府監管，但與現行政策一樣，各州很可能仍將負責其管轄範圍內的維護和開發。州對自動駕駛汽車的政策將服從聯邦法規，但儘管如此，各州仍然在積極制定政策。內華達州、華盛頓特區、亞利桑那州和加州等州是首批制定許可和允許自動駕駛汽車的政策的州（2011 年至 2015 年）。[44]

  • 公共與私營 - 公共和私營行業之間關於權力的主要討論與汽車、技術、裝置和基礎設施製造商有關。由於聯邦政府將確定自動駕駛汽車和自動駕駛卡車技術的安全和安全最低要求，製造商必須根據這些標準生產和測試他們的裝置，因此必須有一種監督機制。在目前的汽車生產中，聯邦政府對汽車生產進行監督。人們預計自動駕駛汽車也是如此。爭議的焦點將在於有關技術的專有資訊的隱私。所有公司都將被要求滿足相同的標準和能力，以便在不同品牌/型號和裝置/通訊系統之間進行通訊。這將限制一些公司在技術創新方面的增長，並提高對共享發展的期望。第二個關注領域在於公司測試新技術的能力。公司會自己測試技術還是需要建立獨立的測試設施？此外，關於技術和資料的監督，政府會監控還是由獨立的第三方監控？兩種方法都涉及各種風險和利益衝突。[45]

安全和保險 - 在過去的二十年裡，自動駕駛卡車和自動駕駛汽車的推廣很大程度上得益於其在道路上提高安全性的承諾，以及減少因車禍造成的死亡和傷害。根據美國交通部的事故分析報告，預計自動化技術將解決 79% 與商用卡車有關的事故原因。儘管自動駕駛卡車很可能滿足這一預測的預期，從而提高安全標準，但它也可能無法實現這一預期，以及信任新技術所帶來的風險，這引起了保險公司的擔憂。確定誰願意提供保險以及保險費用的多少是自動駕駛卡車被廣泛接受之前需要克服的一個重大障礙。關於安全問題的監管、要求和系統更新；美國交通部與國家公路交通安全管理局將是安全標準的主要制定者和監管者。參與制造、銷售和購買的所有人員都將在確保安全標準得到滿足和維護方面發揮作用。[46]

法律和道德 - 自動駕駛汽車的法律和道德問題將影響從保險公司到汽車製造商、銷售商、駕駛員和軟體開發人員的眾多實體。軟體需要被程式設計為做出通常留給人類判斷的道德決策。例如，如果一輛自動駕駛卡車處於必須與另一輛車輛發生碰撞或被迫駛離匝道的場景中，軟體程式將如何讓車輛做出反應？關於這種道德選擇應該在聯邦層面確定還是由軟體的實際製造商確定，一直存在爭議。[47]

隱私和安全 - 這項新技術的隱私和安全性至關重要。對於運輸貨物並具有足夠大的尺寸以造成大量損壞的自動駕駛卡車來說，如果隱私或安全性受到損害，其後果將是毀滅性的。政策中已經寫入了防止公司、政府、州、當局等使用該技術追蹤個人或車輛資料的規定。此外，透過該技術進行的隱私入侵是被禁止的。關於隱私和安全監管的細節尚未確定，發生事故的後果也尚未確定。複雜的技術還產生了一些特徵，這些特徵轉化為漏洞：強大的能力（資料速率能力/計算/儲存）、高度的機動性（難以預測節點）、動態網路拓撲結構（資料可以快速加入和離開系統）、時間敏感性/延遲（為了確保安全，資料需要及時接收）、足夠的能量（具有複雜演算法的資源豐富的裝置）、物理保護要求、無線通訊、異構技術、異構執行環境。這些特點被攻擊者積極地研究和利用。[48] 攻擊者可以分為三大類

  • 主動與被動 - 主動攻擊者試圖直接攻擊系統節點。通常，這些攻擊者是內部人員，他們擁有對系統的內部訪問許可權。被動攻擊者試圖在系統節點之間獲取資訊，通常是為了透過研究和模式識別來準備攻擊。被動攻擊者通常是外部人員，即系統外部人員。[49]
  • 外部與內部 - 外部攻擊者沒有訪問系統的授權或身份驗證。內部攻擊者擁有進入系統的授權和/或身份驗證。[50]
  • 惡意與理性 - 惡意攻擊者沒有具體目標。理性攻擊者有具體目標。[51]

ITS 攻擊可能包括對可用性、身份識別和真實性、機密性和隱私、完整性和資料信任以及不可否認性和問責制的攻擊。ITS 可用性攻擊的例子包括：拒絕服務、干擾、廣播篡改、黑洞、惡意軟體、垃圾郵件等。身份識別和真實性攻擊的例子包括：中間人攻擊、重放、GPS 欺騙、位置偽造、偽裝、金鑰/證書複製等。機密性和隱私攻擊的例子包括：竊聽、流量分析、資訊收集等。完整性和資料信任的例子包括：訊息篡改、訊息抑制和更改等。不可否認性和問責制攻擊的例子包括：事件可追溯性丟失、蟲洞等。[52]

為了對抗所有針對自動駕駛卡車的攻擊者，V2X 需要包含：使用者、來源和位置身份驗證；可追溯性和撤銷許可權；資料完整性；使用者和車輛的隱私和匿名性；資料的可用性和即時能力；不可否認性或 ITS 實體的唯一關聯；對外部攻擊者的魯棒性。滿足這些要求的安全性機制包括：對敏感訊息進行加密；隨機化流量模式；訊息簽名；可信硬體模組；主動檢測系統；訊息簽名和其他用於內容交付的完整性指標；證書隨訊息簽名一起提供；檢查機制；偽隨機跳頻；不可沉沒的基於 ID 的系統，用於使用者隱私。[53]

就業 - 當前卡車行業的駕駛員隊伍正在減少。這是一個老齡化行業。據預測，到 2022 年，美國將短缺約 240,000 名卡車司機。與此同時，美國卡車運輸協會估計，目前大約有 350 萬名卡車司機在工作。一旦廣泛普及，自動駕駛卡車將消除商業司機駕駛車輛的必要性。這將有助於緩解預期的司機短缺，提高滿足不斷增長的運輸需求的能力。這也將使數百萬人失業，或者工資大幅下降。在拖車後面沒有人類駕駛員之前，還需要一段時間。這在一定程度上歸因於公眾的接受程度。可以理解的是，大多數人都不願意看到一輛拖車在沒有人類駕駛員的情況下行駛在州際公路上。此外，運輸產品的公司需要對貨物安全有信心，然後才會購買這項技術，儘管它具有潛在的成本節約和更高的吞吐量。此外，人們認為，為了保證貨物安全、技術監控和維護等問題，始終應該有個人坐在方向盤後面。隨著向自動駕駛技術的過渡，"駕駛員"工資預計會下降，最低年齡要求也會降低。支援自動駕駛卡車的基礎設施和技術的就業機會將增加，但大多數目前的卡車司機沒有工程或資訊科技背景。同樣，卡車司機也是老齡化勞動力。自動駕駛卡車的廣泛實施預計要到 2035 年才會實現。到那時，大部分老司機將已從體系中退出。可以說，為當今年輕一代的卡車司機提供 IT/客戶服務方面的培訓，為他們提供支援該行業的機會，可能是有價值的。[54]

貿易 - 根據美國卡車運輸協會的資料，美國約 70% 的貨物噸位是由卡車運輸的。自動駕駛卡車可以改善在滿足該行業貨物吞吐量方面的障礙，包括：對卡車司機實施的嚴格的駕駛時間規定；燃料不足；速度不足；對安全的需要；以及日益嚴重的司機短缺。緩解這些障礙有可能改善商業活動。與此同時，需要考慮有關運輸商品的保險；檔案處理流程；獲取所有權簽名；保護貨物等問題。[55]

案例敘述

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在過去的十年中，如果不是更長時間，汽車製造商和科技公司已經花費了數十億美元，試圖將自動駕駛汽車帶到美國的道路上。幾個州已經出臺了允許在他們的道路上進行測試的立法 [引用]，福特承諾將在 2021 年推出用於拼車服務的量產全自動駕駛汽車[5]。自動駕駛汽車的第一個應用可能是卡車行業。與任何問題一樣，自動駕駛卡車也存在著優點和缺點，雙方都有支持者出現。

美國交通研究機構 (ARTI) 在 2013 年進行的一項分析發現，卡車運輸中以司機為基礎的成本約佔所有邊際成本的三分之一[3]。其他估計可能會有所不同，但很明顯，如果卡車變成無人駕駛，運輸公司將節省大量成本。運輸公司還可能節省時間。目前，美國聯邦公路管理局要求運輸貨物的車輛駕駛員只能連續駕駛 14 小時，並且只能在連續 10 小時下班後駕駛[6]。無人駕駛卡車不會被迫休息，並且可以行駛更長時間。ARTI 研究還發現，燃料成本是運輸公司邊際成本的重要組成部分，約佔 38%[3]。近年來，這一數字可能有所下降，因為從 2013 年到 2015 年，柴油平均價格下降了每加侖一美元以上[4]。然而，運輸公司仍然有可能實現節省，因為不受駕駛時間限制的無人駕駛卡車可以以更低、更省油的速度行駛。最後，也許自動駕駛卡車最重要的優勢是提高安全性。2014 年，涉及大型卡車的交通事故造成 3660 人死亡，其中 16% 是卡車本身的乘員[1]。顯然，如果卡車沒有駕駛員，駕駛員就不會在事故中喪生。此外，按照設計工作的自動駕駛卡車根本不會發生事故。

然而，自動駕駛技術的進步並非沒有缺點，最明顯的是失業。截至 2015 年 5 月，美國有超過 160 萬名卡車司機[2]，並且在 50 個州中超過一半的州，卡車司機是最常見的職業 [需要引用]。不僅如此，許多其他行業也從卡車運輸中受益，例如加油站、餐館和汽車旅館。這些型別的場所將因需要在長途駕駛中停站的卡車司機而失去生意。

經驗教訓

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主動政策 vs. 被動政策

  • 連結到美國交通部 2016 年 9 月釋出的政策

缺乏試點地點（完整的測試環境）

  • 如果沒有一個獨立的試點地點，提供完整的測試環境，這項技術就無法得到全面評估。
  • 加州在 2016 年 9 月透過法案用於測試。

需要吸取的教訓（政策可能無法及時解決的領域）

  • 支出
  • 維護
  • 隱私（車輛之間的資料共享）

討論問題

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如何將倫理程式到自動化技術中？誰應該做出這個決定？

如果一輛自動駕駛卡車即將與另一輛非自動駕駛車輛發生碰撞，卡車是儘量減少自身及其乘員的損失，還是儘量減少非自動駕駛車輛及其乘員的損失？

卡車自動化後，卡車司機的角色是什麼？需要哪些培訓？

卡車自動化將如何影響經濟（例如失業）？

我們將如何確保自動駕駛卡車（或任何自動駕駛車輛）不會被恐怖分子利用？

自動駕駛卡車在服務期間如何維護？

自動駕駛卡車是否會被程式設計成在輪胎爆胎時停靠在路邊？

進一步閱讀

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參考文獻

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  1. ↑ 向上跳轉↑ Santens, Scott. "自動駕駛卡車將像人類駕駛的卡車一樣撞上我們。" Medium, 2015 年 5 月 14 日 https://medium.com/basic-income/self-driving-trucks-are-going-to-hit-us-like-a-human-driven-truck-b8507d9c5961#.3t9voqysf.
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