點第二個航通社,先關注,再加星

本文首發於航通社,原創文章未經授權禁止轉載。航通社 微信:lifeissohappy微博:@航通社

航通社作者 書航 3 月 20 日發於北京

3 月 10 日,埃塞俄比亞航空 ET302 航班墜毀,距今超過一週。關於此事的討論逐漸形成一個結論:

在人類和機器的優先級當中,應該始終以人類操作爲第一位,機器爲第二位。如果讓機器貿然的控制與人類安全相關的操作的話,那就是草菅人命。

結論真的是如此簡單嗎?

特朗普:我想要專業飛行員,而不是科學家來開飛機

ET302 空難讓波音 737 Max 8 飛機在全世界範圍停飛。人們越來越關注這一機型配備的機動特性增強系統(MCAS),它的原意是爲了防止飛機由於重心不穩而失速。但在幾個月前的印尼獅航 JT610 空難中,出現了人類駕駛員與該系統“互搏”的狀況,最終使得飛行員失去對飛機的控制,機毀人亡。

儘管埃塞航空的空難調查纔剛剛開始,但很多第三方分析認爲兩起事故的成因類似,都是與 MCAS 有關。

“人機互搏”是一個非常刺激的,引人聯想的字眼,它將機器和人類之間的衝突描繪得張力十足。關於此事的討論逐漸形成一個結論:在人類和機器的優先級當中,應該始終以人類操作爲第一位,機器爲第二位。如果讓機器貿然的控制與人類安全相關的操作的話,那就是草菅人命。

這樣的想法在美國總統特朗普發佈推文後,獲得了更多的支持,也引來更多爭議。他寫道 [1] :

“飛機變得越來越複雜,以至於難以飛行。飛行員已經不需要了,需要的是麻省理工學院的計算機科學家們。我在很多產品上都看到過類似的情況,總是進一步進行不必要的探索,然而往往舊有的和簡單的反而更好。瞬間的決策是必要的,複雜反而帶來危險,事倍功半。我不知道你們是否也這麼想,但我不希望愛因斯坦當我的飛行員。我想要的是專業的飛行員,並讓他們更便捷快速地掌控飛機。”

但是,18 日在香港地鐵發生的一起事故,則讓我們有機會重新審視這一結論,爲我們提供看問題的不一樣的角度。

18 日凌晨 3 點左右,香港地鐵在測試新信號系統時,荃灣線中環站到金鐘站之間兩輛列車攔腰相撞 [2] 。事故導致兩站之間的線路中斷,荃灣線列車要在金鐘折返。雖然說只有一站地的路程,但是這裏是香港島最中心,最繁忙的交通樞紐,無數上班族不得不繞遠轉兩趟車,通勤時間普遍增加了半小時。

當時,一列列車在金鐘至中環路段間的一個 X 形交叉道口想要變道,另一輛同樣在這一路口變軌的列車撞到了前車腰部的一節車廂。事故造成了極大衝擊,有數節車廂完全毀壞,車皮變形扭曲,車座甩飛,場面慘不忍睹。

幸虧車上沒有任何乘客,只有兩名車長。他們都沒有受重傷,其中一位扭了右腳腳脖子。但這也是港鐵 1979 年投入服務以來,第一次出現如此重大的事故,這爲港鐵 40 週年生日蒙上了陰影。

由於港島各線路收車時間非常晚,經常超過午夜,所以從前一天運營結束,到第二天早上發車,中間留給港鐵的處理時間,每天只有三個小時。目前事情已經過去兩天,但是兩趟列車仍然不能被挪走,何時開通這一段路程,目前看是遙遙無期。

地鐵工程師:自動保護系統失效,也不能只靠人手剎車

港鐵之所以要升級信號系統,是因爲這會讓兩趟車間隔時間更短,從而承載更多乘客,也提高大家的出行效率。

舊的“區間信號系統”是將兩個地鐵站劃爲一段區間,這段區間內只要有車,那麼其它車就不能進入。新的 “基於通信的列車控制技術”(CBTC)依靠車輛自身傳感器判斷安全車距,因此兩站之間完全可以容納兩輛,甚至更多輛車。這樣,在早晚高峯期就能看到上一趟車剛走,下一趟車用不了幾秒就來的景象。

爲港鐵提供本次信號系統更新的,是法國阿爾斯通(Alston)和加拿大泰雷茲(Thales)兩家公司的聯合體,這兩家公司承擔着全球各地,包括中國的鐵路和地鐵網絡的信號系統服務,在國際上享有很高的知名度。不過,這兩家公司在其他地方承建的地鐵項目也都出過事故。

其中,阿爾斯通和中國通號的合資公司卡斯柯(Casco)承建上海地鐵信號系統,在 2011 年 9 月 27 日,上海地鐵 10 號線豫園站至老西門站間發生兩車追尾,共造成 271 人受傷,所幸無人死亡 [3] 。

而泰雷茲負責新加坡地鐵的信號系統,2017 年 11 月 15 日新加坡地鐵曾發生兩車追尾,造成 38 人受傷。[4]

正是這兩起過往事故的起因和處置,讓業內人士評價說,不應該武斷地認爲人手操作肯定比機器更安全。

上海地鐵 10 號線追尾事故,雖然當時發生了信號系統故障,但其成因與信號系統本身質量、設計和穩定性無關。官方調查結果 [5] 顯示,這事妥妥的是一起責任事故。

事發當天下午,電工在地鐵 10 號線新天地站封堵電纜線出現的孔洞,卻弄鬆了一根正插着的線,導致區間線路區域內信號系統沒電,車站列車自動監控面板黑屏。這一段列車隨即改爲人工調度。但調度員、接車站值班員都沒有嚴格確認區間線路是否沒車,就讓下一班車行駛進來,導致追尾。

有不願意透露姓名的專家表示 [6] ,“無法理解爲何在電話閉塞(就是打電話以確認下一班車可以安全駛進)下發生追尾”。

依照有關規定,12名事故責任人員受到嚴肅處理。

而新加坡那次的事故有所不同,調查發現是泰雷茲出錯。泰雷茲道歉並承擔全部責任。當時,前車探測安全距離的“保護系統”失靈,導致後車以爲前方沒車,在前車停站時撞了上去。

目前,如果自動保護系統失效,都只能靠人手剎車。香港“有線電視”採訪鐵路工程師張子惇(香港工程師學會控制自動化及儀器儀表分部前主席)[7] ,他覺得不應該只靠人手剎車。

“自動保護系統的功能就是希望不要靠人手,因爲電腦是最清楚的。可以最快,也可以最知道什麼時候應該或不應該剎車。我們全靠它去做,一定比人的反應和決定更好。否則就不需要這樣的自動保護系統了啊。”

他也認爲即使系統出錯,都不應該出現撞車這種不安全的結果。

這位工程師的話,跟特朗普所稱的人類飛行員比機器更專業的說法,形成了鮮明的反差。

因爲飛機和汽車、火車不一樣?

列車員看到了前方的情況,應該會採取緊急剎車措施。但是衆所周知,人是需要一段反應時間的,總是不如機器那麼快。

其實說到人類駕駛員的反應時間這個問題,讓我們形成最深刻印象的,應該是 2009 年的“哈德遜河上的奇蹟”。全美航空 1549 號航班的機長薩倫伯格(Chesley Sullenberger)駕駛飛機降落在河面上之前,曾經有一段時間是允許他返航,回到自己起飛的拉瓜迪亞機場的。

在美國國家運輸安全委員會(NTSB)最開始的調查中,認爲飛機在剛開始遭受鳥擊的時候,仍然有選擇的餘地,有充足時間可以直接返航,這樣就不用損失飛機,也不必引起這麼大的轟動。這也讓薩倫伯格揹負了很大的精神壓力。

然而後來 NTSB 在模擬飛行時發現,如果將這個比較有富餘的時間,同時疊加考慮作爲人類的機長,在思考問題,查看手冊以及作出決策時所用的時間的話,那麼再返回跑道是不可能的,且會使曼哈頓地面上密集的人羣陷入危險。

NTSB 在事故調查報告 [8] 中總結道:“在事故期間,飛行機組人員的專業水準和他們優秀的機組資源管理,使得他們對飛機的控制,達到在這種情況下最優良的性能”。

可以想見,考慮到人並不是一個特別靠譜的,完全按照程序執行的機器,因此我們考慮到人面對事故的場景,就必須把人在心理、情緒等方面出現的變量考慮在內。

不管是開車,還是開飛機,人都有自己的反應時間,都可能出偏差。但飛機在飛行中遇到問題,暫時爬升俯衝,尚有迴旋餘地;開車,那就是一瞬間的事。所以開飛機有飛行手冊,開車根本不會有一個駕駛手冊給你,因爲你哪裏還來得及執行什麼命令呢?

與之類似的是,飛機和汽車上都有安全帶,但火車一般不設置安全帶。去年臺鐵“普悠瑪”號列車出事,就有人質疑爲何不配安全帶,但實際上原因很好理解:高速列車速度和飛機差不多快,撞上又不會有什麼反應時間,車身嚴重變形的話,系安全帶會讓人、座位和車身死死扭曲在一起,反而比直接被甩出車廂的存活機率更低。[9]

由此可見,在飛機上,如果出現人和機器爭奪控制優先級的情況,確實應該讓人類優先,這是因爲在高空中,人類短時間反應不過來的“小錯誤”一般是可以補救的。但地面車輛開展自動駕駛的實驗,也是合理的,因爲地面行車不存在反應時間這回事,此時機器肯定會比人更少犯錯。

可是爲什麼我還是覺得機器不靠譜?

全球的新聞媒體都非常喜歡報道那些不同尋常的事件,而不是呈現多數人都能想到的常態。這可能讓我們對全局情況的瞭解出現偏差。

在面對事故的時候,如果飛行員慌神了,造成嚴重後果,算是情理之中;如果人表現正常,卻是飛機系統出了問題,如同去年的獅航空難,算是意料之外;如果飛行員能夠憑藉過人的意志,像機器一樣一絲不苟地執行流程,就是極端罕見,更會給人留下深刻印象。

去年 5 月 14 日川航 3U8633 航班的“英雄機長”劉傳建 [10] 就是這樣。在飛機的前擋風玻璃碎裂,並且副駕駛已經快被拽出飛機的時候,他依然能夠用鋼鐵般的意志,像一臺精準的電腦一樣,將飛機正確的、安全的帶回地面,每一個步驟幾乎都無可挑剔。

越是反常的事情,越是路人皆知。像劉傳建這樣的神操作,我們必須知道它是一個罕見的現象,不是所有的飛行員都能這麼做的。而波音 737 Max 8 機型的系統問題,與該公司百年曆史書寫的安全傳統大相徑庭,其中也有可能涉及趕工期,甚至利益勾結等更深層問題,它震撼人心,正是因爲它不是普遍現象。

前一陣,空客停產現今最大的民航客機 A380 時候,曾經有航空從業者向我們科普:波音跟空客在飛機控制系統的設計理念上有差異,波音希望飛行員能更主動,對飛機擁有完全控制權,而空客飛行員可以調整的飛機參數受到系統的更多限制 [11] 。可是 737 Max 8 客機的 MCAS 系統是機器佔主導,看上去卻偏離了波音的本來風格。

我們不知道是什麼使得波音“改變了風格”,也許是因爲他們比對手晚 9 個月開始設計同類型客機,趕時間的倉促,讓他們不得不把這個環節交給機器。但如果最後發現,他們的考慮就是未來的系統越來越智能,人類必須在更智能也更準確的機器面前做出讓步,那也是無可厚非的。

其實,波音想法的轉變從去年《紐約時報》的一篇特稿 [12] 中可見端倪。當時,在探尋何時研發出完全無人駕駛的飛機時,該報記者認爲波音對此的態度比空客更爲積極。

波音公司發言人保羅·伯格曼(Paul Bergman)表示,公司正在更積極地探尋無人駕駛商業航班的可能性,也在探索進一步增強當前自動駕駛功能的方法。

“將無人機系統安全地集成到國家空域,對於釋放其全部潛力至關重要。波音公司結合超過一個世紀的載人飛行經驗教訓,總結出系統的,基於風險考量的整合方法,可以保護我們當前空域的安全和保障,同時爲無人系統開闢新的機會。今(2018)年,波音公司將探索將有人駕駛飛機任務自動化的基本原則,目標是提高安全性,並減少飛行員的工作量。”

人類的想法一直是自相矛盾,變來變去的,我自己寫稿子,也難免幾年前和現在的互相矛盾,”自打臉“什麼的。所以我看到某些大腕所謂”打臉“的車禍現場就很平靜,人非聖賢,孰能無過嘛,以最新一條爲準即可。

同爲人類的機長或駕駛員這個位置,到底應不應該無條件信任,也都有兩方面相互矛盾的案例來支持。例如,在出租車、公交車加裝外面打不開的欄杆,固然可以防止乘客對司機下手。但有的時候,也需要防止司機對乘客下手,或者司機突發心臟病什麼的啊。

在 9/11 的時候,由於劫機乘客很容易進入駕駛室,所以此後飛機駕駛室的門被設置爲從外面難以打開,給了機長足夠的信任。但是後來又出了德國之翼的事故。有精神壓力的駕駛員帶着全機乘客”陪葬“,自主將飛機撞向了山峯,在此之前鎖閉了駕駛室,其他人不能從外面打開。

加之 2019 年東海航空一位機長把自己老婆偷偷放進駕駛艙 [13],這種事情反過來又降低了人們對於駕駛員的信任,希望能夠再有一個什麼雙保險,如此”水多了加面,面多了加水“循環下去。

考慮到這種自相矛盾的事情經常出現,我們也無法指望任何人,包括機構,能夠做出一個讓所有人都滿意的決策。只是說,每一次的事件發生,都會讓人們瞭解到現行制度有哪些漏洞,進而封堵上這個漏洞。而最終演變出來的密密麻麻的規定,幾乎每一條背後都是有血的教訓的。

不管你相信未來是由人類駕駛員,還是由機器巡航系統來主導我們乘坐的汽車、火車和飛機,”亡羊補牢“可能是唯一一條能讓所有人都同意的共識。今後遇到了別的事情,恐怕也只能是繼續”走一步算一步“。

[1] http://fortune.com/2019/03/12/trump-tweet-albert-einstein-pilot/

[2] http://www.chinanews.com/ga/2019/03-18/8783242.shtml

[3] http://news.ifeng.com/mainland/special/shanghaiditiexiangzhuang/content-4/detail_2011_10/06/9662155_0.shtml

[4] https://www.8world.com/news/singapore/article/20171115-sg-green-line-fault-147206

[5] http://sh.eastday.com/qtmt/20111006/u1a927216.html

[6] http://shanghai.xinmin.cn/tfbd/2011/09/27/12214320.html

[7] http://cablenews.i-cable.com/ci/videopage/program/122529596

[8] https://www.ntsb.gov/investigations/AccidentReports/Reports/AAR1003.pdf

[9] http://www.chinanews.com/tw/2018/10-22/8656085.shtml

[11] https://slate.com/news-and-politics/2011/07/do-pilots-have-a-preference-between-boeing-and-airbus.html

[12] https://www.nytimes.com/2018/07/16/business/airplanes-unmanned-flight-autopilot.html

[13] https://news.163.com/19/0110/11/E55IVTFV0001875P.html

相關文章