Ngành công nghiệp ô tô đang chứng kiến sự trỗi dậy mạnh mẽ của công nghệ tự động hóa, đặc biệt là xe tự hành (Autonomous Vehicles – AVs). Mục tiêu chính của xu hướng này là giảm thiểu lỗi do con người gây ra, yếu tố được cho là nguyên nhân của khoảng 90% các vụ tai nạn giao thông.
Người ta cho rằng xe tự hành có tiềm năng giảm thiểu đáng kể số lượng tai nạn trên đường. Các ước tính hiện tại chỉ ra rằng lỗi của con người chiếm khoảng 90% các vụ tai nạn giao thông. Tuy nhiên, việc biến tương lai thành hiện thực không phải là một nhiệm vụ dễ dàng, và xe tự hành đã gặp phải không ít trở ngại, đó là lý do tại sao chúng ta chưa thấy chúng xuất hiện rộng rãi trên đường.
Mặc dù xe tự hành có tiềm năng cải thiện sự an toàn và hiệu quả vận hành của xe, một trong những hạn chế chính của công nghệ xe tự hành hiện tại là nhận thức về rủi ro an toàn. Các vụ tai nạn trên đường liên quan đến xe tự hành đã được ghi nhận trong các thử nghiệm hạn chế. Câu hỏi quan trọng vẫn là: xe do người lái hay xe tự hành an toàn hơn trên đường của chúng ta?
Đây vẫn là một câu hỏi mở, với các nghiên cứu xem xét cả hai khía cạnh. Tùy thuộc vào các yếu tố được đo lường liên quan đến an toàn, một số nghiên cứu ủng hộ xe tự hành, trong khi những nghiên cứu khác lại ủng hộ xe do người lái. Bài viết này sẽ phân tích sâu hơn về lý do tại sao lại có sự mơ hồ trong việc xác định loại xe nào là tốt nhất.
Ưu Điểm Vượt Trội Của Xe Tự Hành So Với Người Lái
Xe tự hành mang lại một số lợi thế so với người lái xe về an toàn giao thông, bao gồm giảm thiểu lỗi của con người, sự xao nhãng và mệt mỏi. Xe tự hành cũng được trang bị Hệ thống Kiểm soát Ổn định Điện tử (Electronic Stability Control – ESC), Hệ thống Chống bó cứng phanh (Anti-Lock Braking – ABS) và các hỗ trợ công nghệ thông tin và truyền thông trong khi lái xe để ngăn ngừa tai nạn.
Hơn nữa, xe tự hành được trang bị các hệ thống hỗ trợ lái xe tiên tiến (Advanced Driver Assistance Systems – ADAS) như Hệ thống Kiểm soát Ổn định Điện tử (ESC) và Hệ thống Chống bó cứng phanh (ABS), giúp tăng cường đáng kể sự ổn định và an toàn của xe. Các nghiên cứu chỉ ra rằng các hệ thống này giúp duy trì kỷ luật làn đường và ngăn ngừa các tai nạn tiềm ẩn do lỗi của con người gây ra.
Một ví dụ thực tế về điều này là chức năng Autopilot trong xe Tesla, chức năng này liên tục duy trì khoảng cách gần hơn với trung tâm làn đường so với người lái xe. Các cấp độ tự động hóa cao hơn có thể giúp giảm tai nạn, giảm tử vong cho người đi bộ và giảm thiểu va chạm giao thông bằng cách loại bỏ các lỗi của con người, thường là nguyên nhân của nhiều tai nạn do người lái xe bị phân tâm.
Những Điểm Cần Cải Thiện Ở Xe Tự Hành
Mặc dù an toàn ở một số khía cạnh, nhưng vẫn còn một số lĩnh vực cần được giải quyết ở xe tự hành. Một trong những thách thức chính là tìm ra các công nghệ cho phép xe tự hành có khả năng cảm biến và nhận thức đáng tin cậy. Các ví dụ khác cần được cải thiện bao gồm các thuật toán ra quyết định mạnh mẽ và các cơ chế an toàn khi có sự cố.
Để hiểu rõ hơn về sự khác biệt về an toàn giữa Xe tự hành (AVs) và Xe do người lái (HDVs), điều cần thiết là xem xét dữ liệu so sánh tỷ lệ tai nạn của chúng trong các điều kiện khác nhau. Các nghiên cứu gần đây, chẳng hạn như nghiên cứu của Ding và Abdel-Aty, cung cấp những hiểu biết toàn diện về các động lực này. Hình dưới đây minh họa sự phân bố các yếu tố ảnh hưởng đến tai nạn đối với xe tự hành và xe do người lái, làm nổi bật sự khác biệt đáng kể trong các kịch bản và kết quả tai nạn.
Các mô hình thống kê đã chỉ ra rằng việc ước tính độ tin cậy của xe tự hành sẽ yêu cầu xe tự hành phải được lái hàng trăm triệu dặm – nếu không phải hàng trăm tỷ dặm – để xác định độ tin cậy của chúng về số người chết và bị thương. Điều này mang lại một mức độ mơ hồ nhất định vào một số khía cạnh an toàn của xe tự hành, nhưng các mô hình đã gợi ý rằng xe tự hành sẽ chỉ chịu trách nhiệm cho 382 vụ tai nạn trên 100 triệu dặm, nhưng nếu không thực hiện vật lý số dặm, độ tin cậy được xác định bởi các mô hình.
Nghiên cứu của Kalra và Paddock nhấn mạnh sự cần thiết của thử nghiệm thực tế trên đường, ước tính rằng xe tự hành sẽ cần phải đi hàng trăm tỷ dặm để chứng minh độ tin cậy của chúng về mặt thống kê. Điều này làm nổi bật thách thức trong việc đảm bảo an toàn cho xe tự hành chỉ thông qua các mô hình lý thuyết.
Người ta đã gợi ý rằng những cải tiến trong các tính năng an toàn trong xe tự hành có thể mang lại kết quả cứu sống đáng kể. Người ta đã mô hình hóa rằng nếu xe tự hành có mức độ an toàn cao hơn 10% so với người lái xe trung bình của bạn, thì khoảng 600.000 trường hợp tử vong có thể tránh được ở riêng Hoa Kỳ trong 35 năm.
Thông Tin Chi Tiết Từ Dữ Liệu Thử Nghiệm Xe Tự Hành Của California
Đã có một số thử nghiệm xe tự hành được ghi lại kể từ năm 2015 ở California cung cấp một số thông tin chi tiết về tai nạn xe tự hành. Từ năm 2015 đến năm 2022, người ta đã chỉ ra rằng có sự gia tăng hàng năm về cả số dặm hàng năm mà xe tự hành đi được và số vụ tai nạn mà chúng liên quan. Ngoại lệ duy nhất trong suốt những năm này là năm 2020, nhưng sự suy giảm này là do đại dịch COVID và các lệnh phong tỏa sau đó, có nghĩa là ít người ra ngoài hơn. California đã có thể cung cấp một số thông tin chi tiết hạn chế về mối tương quan giữa số dặm và tai nạn vì luật pháp địa phương được Bộ Giao thông Cơ giới California cho phép thử nghiệm xe tự hành trên đường công cộng.
Hơn nữa, dữ liệu từ Bộ Giao thông Cơ giới California tiết lộ những thông tin chi tiết quan trọng về tai nạn xe tự hành. Từ năm 2015 đến năm 2022, 598 vụ tai nạn Hệ thống Lái xe Tiên tiến (ADS) đã được báo cáo, chủ yếu xảy ra trong quá trình chuyển đổi chế độ hoặc khi người vận hành đảm nhận điều khiển thủ công vì lý do an toàn. Dữ liệu này rất quan trọng để hiểu các rủi ro vận hành và các lĩnh vực cần cải thiện trong công nghệ xe tự hành.
California cho đến nay đã xác định được 598 vụ tai nạn Hệ thống Lái xe Tiên tiến (ADS) trong tiểu bang. Người ta đã phát hiện ra rằng các vụ tai nạn đã xảy ra trong hai kịch bản chính. Đầu tiên là khi xe chuyển từ chế độ tự hành do các vấn đề công nghệ và thứ hai là khi người lái xe/người vận hành thử nghiệm kiểm soát thủ công vì mục đích an toàn.
Loại Nào An Toàn Hơn Về Mặt Kỹ Thuật?
Do nhiều nghiên cứu hoặc nghiêng về một bên hoặc bên kia tùy thuộc vào những gì đã được đo lường, bồi thẩm đoàn vẫn chưa đưa ra câu trả lời với công nghệ xe tự hành hiện đại, nhưng điều đó có thể thay đổi trong tương lai khi công nghệ ngày càng tiên tiến hơn và các tính năng an toàn tốt hơn được giới thiệu.
Ví dụ: các nghiên cứu đã xem xét tỷ lệ tai nạn của xe tự lái của Google và so sánh chúng với người lái xe. Các nghiên cứu này đã chỉ ra rằng tai nạn liên quan đến xe Google ít gây tử vong hơn tai nạn do người lái xe gây ra. Trong đó, không có trường hợp tử vong nào được báo cáo đối với xe Google, so với 1 trường hợp tử vong trên 108 triệu dặm ở California đối với người lái xe. Các nghiên cứu trước đó xem xét xe tự hành từ năm 2009-2015 ở California cho thấy xe Google cũng có tỷ lệ tai nạn có thể báo cáo cho cảnh sát thấp hơn so với con người—cụ thể hơn, 2,19 báo cáo trên một triệu dặm xe đi được (VMT) đối với xe tự hành so với 6,06 báo cáo trên một VMT đối với người lái xe.
Ngoài ra, Koopman và Wagner nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hiểu các tương tác giữa xe tự hành với người lái xe, người đi bộ và những người tham gia giao thông khác. Các thuật toán nâng cao và công nghệ hợp nhất cảm biến rất quan trọng để cải thiện hiệu suất của xe tự hành trong các điều kiện lái xe đa dạng và năng động.
Tuy nhiên, các nghiên cứu khác đã gợi ý rằng người lái xe có thể an toàn hơn xe tự hành. Trong các nghiên cứu này, người ta đã đề xuất rằng con người có tỷ lệ tai nạn trên một VMT thấp hơn xe tự hành trong môi trường lái xe ít đòi hỏi hơn, tức là tránh các khu vực có tuyết và các môi trường lái xe khắc nghiệt/khó khăn khác. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng cách xe tự hành dừng trên đường có thể dẫn đến tai nạn với các xe không phải xe tự hành. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng va chạm từ phía sau là loại tai nạn phổ biến nhất đối với xe tự hành, với việc xe tự hành bị va chạm từ phía sau với tỷ lệ gấp đôi so với xe do người lái. Người ta cho rằng tai nạn là do lỗi của con người.
So Sánh Tỷ Lệ Tai Nạn Giữa Xe Tự Hành Và Người Lái Xe
Một nghiên cứu gần đây từ Ding và Abdel-Aty đã xem xét thông tin từ 2100 xe AV Hệ thống Hỗ trợ Lái xe Tiên tiến (ADAS) và ADS, cũng như dữ liệu tai nạn xe của con người, để xem xét sự xuất hiện của tai nạn AV so với xe do người lái. Phát hiện bao trùm là xe tự hành được trang bị ADS thường có ít cơ hội liên quan đến tai nạn hơn người lái xe trong hầu hết các kịch bản tai nạn.
Một nghiên cứu đối chứng phù hợp được thực hiện bởi Ding và Abdel-Aty đã phân tích 2100 vụ tai nạn xe ADS và ADAS so với tai nạn xe do người lái. Nghiên cứu kết luận rằng xe được trang bị ADS thường có tỷ lệ tai nạn thấp hơn trong hầu hết các kịch bản, tuy nhiên chúng phải đối mặt với những thách thức trong các tình huống phức tạp như lái xe lúc bình minh/hoàng hôn và rẽ ở các giao lộ.
Tuy nhiên, điều này không kể toàn bộ câu chuyện. Nghiên cứu cho thấy rằng tai nạn với xe tự hành xảy ra thường xuyên hơn người lái xe vào lúc bình minh/hoàng hôn và trong điều kiện rẽ. Vào lúc bình minh/hoàng hôn, người ta thấy rằng xe tự hành gây ra nhiều hơn 5 lần số vụ tai nạn so với người lái xe và gây ra gần gấp đôi số vụ tai nạn khi rẽ. Người ta cho rằng những con số tai nạn này cao như vậy trong các kịch bản phức tạp này là do xe tự hành có kinh nghiệm lái xe hạn chế và thiếu nhận thức về tình huống.
Việc khắc phục thiếu sót này sẽ đòi hỏi những tiến bộ trong các cảm biến tiên tiến (cảm biến thời tiết và ánh sáng), triển khai các thuật toán mạnh mẽ và các biện pháp dự phòng, tích hợp dữ liệu cảm biến một cách hiệu quả và xem xét thiết kế thông minh. Nghiên cứu gần đây đã thực hiện một cách tiếp cận khác bằng cách phân tích cả dữ liệu xe tự hành và dữ liệu người lái xe so với nhau để so sánh tỷ lệ tai nạn, trong khi nhiều nghiên cứu khác tập trung vào các cấp độ tai nạn xe tự hành khác nhau mà không so sánh chúng với các kịch bản người lái xe tương đương.
Như hiện tại, có rất nhiều yếu tố cần được xem xét để đưa ra quyết định dứt khoát và chúng ta vẫn chưa đạt đến giai đoạn đó. Một số nghiên cứu xem xét một số khía cạnh an toàn đặt xe tự hành là lựa chọn an toàn nhất, trong khi những nghiên cứu khác xem xét những thiếu sót của xe tự hành để cho thấy người lái xe an toàn hơn trong một số kịch bản lái xe nhất định. Một điều chắc chắn là công nghệ này còn lâu mới đạt đến trạng thái trưởng thành cao nhất mà nó có thể đạt được về mặt lý thuyết và nó đã gây ra sự mơ hồ về cách lái xe nào tốt hơn. Trong những năm tới, và khi công nghệ xe tự hành ngày càng trở nên tiên tiến và an toàn hơn, con lắc có thể chuyển sang thời điểm mà xe tự hành được coi là một lựa chọn an toàn hơn nhiều so với người lái xe.
