埃塞空难告诉我们,人还是比机器靠谱?且慢
2019-03-20 15:23

埃塞空难告诉我们,人还是比机器靠谱?且慢



3 月 10 日,埃塞俄比亚航空 ET302 航班坠毁,距今超过一周。关于此事的讨论逐渐形成一个结论:


在人类和机器的优先级当中,应该始终以人类操作为第一位,机器为第二位。如果让机器贸然控制与人类安全相关的操作的话,那就是草菅人命。


结论真的是如此简单吗?


特朗普:我想要专业飞行员,而不是科学家来开飞机


ET302 空难让波音 737 Max 8 飞机在全世界范围停飞。人们越来越关注这一机型配备的机动特性增强系统(MCAS),它的原意是为了防止飞机由于重心不稳而失速。但在几个月前的印尼狮航 JT610 空难中,出现了人类驾驶员与该系统“互搏”的状况,最终使得飞行员失去对飞机的控制,机毁人亡。


尽管埃塞航空的空难调查才刚刚开始,但很多第三方分析认为两起事故的成因类似,都是与 MCAS 有关。


“人机互搏”是一个非常刺激的,引人联想的字眼,它将机器和人类之间的冲突描绘得张力十足。关于此事的讨论逐渐形成一个结论:在人类和机器的优先级当中,应该始终以人类操作为第一位,机器为第二位。如果让机器贸然控制与人类安全相关的操作的话,那就是草菅人命。


这样的想法在美国总统特朗普发布推文后,获得了更多的支持,也引来更多争议。他写道 :


“飞机变得越来越复杂,以至于难以飞行。飞行员已经不需要了,需要的是麻省理工学院的计算机科学家们。我在很多产品上都看到过类似的情况,总是进一步进行不必要的探索,然而往往旧有的和简单的反而更好。瞬间的决策是必要的,复杂反而带来危险,事倍功半。我不知道你们是否也这么想,但我不希望爱因斯坦当我的飞行员。我想要的是专业的飞行员,并让他们更便捷快速地掌控飞机。”


但是,18 日在香港地铁发生的一起事故,则让我们有机会重新审视这一结论,为我们提供看问题的不一样的角度。


18 日凌晨 3 点左右,香港地铁在测试新信号系统时,荃湾线中环站到金钟站之间两辆列车拦腰相撞。事故导致两站之间的线路中断,荃湾线列车要在金钟折返。虽然说只有一站地的路程,但是这里是香港岛最中心,最繁忙的交通枢纽,无数上班族不得不绕远转两趟车,通勤时间普遍增加了半小时。


当时,一列列车在金钟至中环路段间的一个 X 形交叉道口想要变道,另一辆同样在这一路口变轨的列车撞到了前车腰部的一节车厢。事故造成了极大冲击,有数节车厢完全毁坏,车皮变形扭曲,车座甩飞,场面惨不忍睹。


幸亏车上没有任何乘客,只有两名车长。他们都没有受重伤,其中一位扭了右脚脚脖子。但这也是港铁 1979 年投入服务以来,第一次出现如此重大的事故,这为港铁 40 周年生日蒙上了阴影。


由于港岛各线路收车时间非常晚,经常超过午夜,所以从前一天运营结束,到第二天早上发车,中间留给港铁的处理时间,每天只有三个小时。目前事情已经过去两天,但是两趟列车仍然不能被挪走,何时开通这一段路程,目前看是遥遥无期。


(最新消息:今天(3.20)早上,港铁荃湾线金钟站和港岛站之间的列车服务刚刚恢复。)


地铁工程师:自动保护系统失效,也不能只靠人手刹车


港铁之所以要升级信号系统,是因为这会让两趟车间隔时间更短,从而承载更多乘客,也提高大家的出行效率。


旧的“区间信号系统”是将两个地铁站划为一段区间,这段区间内只要有车,那么其它车就不能进入。新的 “基于通信的列车控制技术”(CBTC)依靠车辆自身传感器判断安全车距,因此两站之间完全可以容纳两辆,甚至更多辆车。这样,在早晚高峰期就能看到上一趟车刚走,下一趟车用不了几秒就来的景象。


为港铁提供本次信号系统更新的,是法国阿尔斯通(Alston)和加拿大泰雷兹(Thales)两家公司的联合体,这两家公司承担着全球各地,包括中国的铁路和地铁网络的信号系统服务,在国际上享有很高的知名度。不过,这两家公司在其他地方承建的地铁项目也都出过事故。


其中,阿尔斯通和中国通号的合资公司卡斯柯(Casco)承建上海地铁信号系统,在 2011 年 9 月 27 日,上海地铁 10 号线豫园站至老西门站间发生两车追尾,共造成 271 人受伤,所幸无人死亡。


而泰雷兹负责新加坡地铁的信号系统,2017 年 11 月 15 日新加坡地铁曾发生两车追尾,造成 38 人受伤。


正是这两起过往事故的起因和处置,让业内人士评价说,不应该武断地认为人手操作肯定比机器更安全。


上海地铁 10 号线追尾事故,虽然当时发生了信号系统故障,但其成因与信号系统本身质量、设计和稳定性无关。官方调查结果显示,这事妥妥的是一起责任事故。


事发当天下午,电工在地铁 10 号线新天地站封堵电缆线出现的孔洞,却弄松了一根正插着的线,导致区间线路区域内信号系统没电,车站列车自动监控面板黑屏。这一段列车随即改为人工调度。但调度员、接车站值班员都没有严格确认区间线路是否没车,就让下一班车行驶进来,导致追尾。


有不愿意透露姓名的专家表示,“无法理解为何在电话闭塞(就是打电话以确认下一班车可以安全驶进)下发生追尾”。


依照有关规定,12名事故责任人员受到严肃处理。


而新加坡那次的事故有所不同,调查发现是泰雷兹出错。泰雷兹道歉并承担全部责任。当时,前车探测安全距离的“保护系统”失灵,导致后车以为前方没车,在前车停站时撞了上去。


目前,如果自动保护系统失效,都只能靠人手刹车。香港“有线电视”采访铁路工程师张子惇(香港工程师学会控制自动化及仪器仪表分部前主席),他觉得不应该只靠人手刹车。


“自动保护系统的功能就是希望不要靠人手,因为电脑是最清楚的。可以最快,也可以最知道什么时候应该或不应该刹车。我们全靠它去做,一定比人的反应和决定更好。否则就不需要这样的自动保护系统了啊。”


他也认为即使系统出错,都不应该出现撞车这种不安全的结果。


这位工程师的话,跟特朗普所称的人类飞行员比机器更专业的说法,形成了鲜明的反差。


因为飞机和汽车、火车不一样?


列车员看到了前方的情况,应该会采取紧急刹车措施。但是众所周知,人是需要一段反应时间的,总是不如机器那么快。


其实说到人类驾驶员的反应时间这个问题,让我们形成最深刻印象的,应该是 2009 年的“哈德逊河上的奇迹”。全美航空 1549 号航班的机长萨伦伯格(Chesley Sullenberger)驾驶飞机降落在河面上之前,曾经有一段时间是允许他返航,回到自己起飞的拉瓜迪亚机场的。


在美国国家运输安全委员会(NTSB)最开始的调查中,认为飞机在刚开始遭受鸟击的时候,仍然有选择的余地,有充足时间可以直接返航,这样就不用损失飞机,也不必引起这么大的轰动。这也让萨伦伯格背负了很大的精神压力。


然而后来 NTSB 在模拟飞行时发现,如果将这个比较有富余的时间,同时叠加考虑作为人类的机长,在思考问题,查看手册以及作出决策时所用的时间的话,那么再返回跑道是不可能的,且会使曼哈顿地面上密集的人群陷入危险。


NTSB 在事故调查报告中总结道:“在事故期间,飞行机组人员的专业水准和他们优秀的机组资源管理,使得他们对飞机的控制,达到在这种情况下最优良的性能”。


可以想见,考虑到人并不是一个特别靠谱的,完全按照程序执行的机器,因此我们考虑到人面对事故的场景,就必须把人在心理、情绪等方面出现的变量考虑在内。


不管是开车,还是开飞机,人都有自己的反应时间,都可能出偏差。但飞机在飞行中遇到问题,暂时爬升俯冲,尚有回旋余地;开车,那就是一瞬间的事。所以开飞机有飞行手册,开车根本不会有一个驾驶手册给你,因为你哪里还来得及执行什么命令呢?


与之类似的是,飞机和汽车上都有安全带,但火车一般不设置安全带。去年台铁“普悠玛”号列车出事,就有人质疑为何不配安全带,但实际上原因很好理解:高速列车速度和飞机差不多快,撞上又不会有什么反应时间,车身严重变形的话,系安全带会让人、座位和车身死死扭曲在一起,反而比直接被甩出车厢的存活几率更低。


由此可见,在飞机上,如果出现人和机器争夺控制优先级的情况,确实应该让人类优先,这是因为在高空中,人类短时间反应不过来的“小错误”一般是可以补救的。但地面车辆开展自动驾驶的实验,也是合理的,因为地面行车不存在反应时间这回事,此时机器肯定会比人更少犯错。


可是为什么我还是觉得机器不靠谱?


全球的新闻媒体都非常喜欢报道那些不同寻常的事件,而不是呈现多数人都能想到的常态。这可能让我们对全局情况的了解出现偏差。


在面对事故的时候,如果飞行员慌神了,造成严重后果,算是情理之中;如果人表现正常,却是飞机系统出了问题,如同去年的狮航空难,算是意料之外;如果飞行员能够凭借过人的意志,像机器一样一丝不苟地执行流程,就是极端罕见,更会给人留下深刻印象。


去年 5 月 14 日川航 3U8633 航班的“英雄机长”刘传建就是这样。在飞机的前挡风玻璃碎裂,并且副驾驶已经快被拽出飞机的时候,他依然能够用钢铁般的意志,像一台精准的电脑一样,将飞机正确的、安全的带回地面,每一个步骤几乎都无可挑剔。


越是反常的事情,越是路人皆知。像刘传建这样的神操作,我们必须知道它是一个罕见的现象,不是所有的飞行员都能这么做的。而波音 737 Max 8 机型的系统问题,与该公司百年历史书写的安全传统大相径庭,其中也有可能涉及赶工期,甚至利益勾结等更深层问题,它震撼人心,正是因为它不是普遍现象。


前一阵,空客停产现今最大的民航客机 A380 时候,曾经有航空从业者向我们科普:波音跟空客在飞机控制系统的设计理念上有差异,波音希望飞行员能更主动,对飞机拥有完全控制权,而空客飞行员可以调整的飞机参数受到系统的更多限制。可是 737 Max 8 客机的 MCAS 系统是机器占主导,看上去却偏离了波音的本来风格。


我们不知道是什么使得波音“改变了风格”,也许是因为他们比对手晚 9 个月开始设计同类型客机,赶时间的仓促,让他们不得不把这个环节交给机器。但如果最后发现,他们的考虑就是未来的系统越来越智能,人类必须在更智能也更准确的机器面前做出让步,那也是无可厚非的。


其实,波音想法的转变从去年《纽约时报》的一篇特稿中可见端倪。当时,在探寻何时研发出完全无人驾驶的飞机时,该报记者认为波音对此的态度比空客更为积极。


波音公司发言人保罗·伯格曼(Paul Bergman)表示,公司正在更积极地探寻无人驾驶商业航班的可能性,也在探索进一步增强当前自动驾驶功能的方法。


“将无人机系统安全地集成到国家空域,对于释放其全部潜力至关重要。波音公司结合超过一个世纪的载人飞行经验教训,总结出系统的,基于风险考量的整合方法,可以保护我们当前空域的安全和保障,同时为无人系统开辟新的机会。今(2018)年,波音公司将探索将有人驾驶飞机任务自动化的基本原则,目标是提高安全性,并减少飞行员的工作量。”


人类的想法一直是自相矛盾,变来变去的,我自己写稿子,也难免几年前和现在的互相矛盾,”自打脸“什么的。所以我看到某些大腕所谓”打脸“的车祸现场就很平静,人非圣贤,孰能无过嘛,以最新一条为准即可。


同为人类的机长或驾驶员这个位置,到底应不应该无条件信任,也都有两方面相互矛盾的案例来支持。例如,在出租车、公交车加装外面打不开的栏杆,固然可以防止乘客对司机下手。但有的时候,也需要防止司机对乘客下手,或者司机突发心脏病什么的啊。


在 9/11 的时候,由于劫机乘客很容易进入驾驶室,所以此后飞机驾驶室的门被设置为从外面难以打开,给了机长足够的信任。但是后来又出了德国之翼的事故。有精神压力的驾驶员带着全机乘客”陪葬“,自主将飞机撞向了山峰,在此之前锁闭了驾驶室,其他人不能从外面打开。


加之 2019 年东海航空一位机长把自己老婆偷偷放进驾驶舱,这种事情反过来又降低了人们对于驾驶员的信任,希望能够再有一个什么双保险,如此”水多了加面,面多了加水“循环下去。


考虑到这种自相矛盾的事情经常出现,我们也无法指望任何人,包括机构,能够做出一个让所有人都满意的决策。只是说,每一次的事件发生,都会让人们了解到现行制度有哪些漏洞,进而封堵上这个漏洞。而最终演变出来的密密麻麻的规定,几乎每一条背后都是有血的教训的。


不管你相信未来是由人类驾驶员,还是由机器巡航系统来主导我们乘坐的汽车、火车和飞机,”亡羊补牢“可能是唯一一条能让所有人都同意的共识。今后遇到了别的事情,恐怕也只能是继续”走一步算一步“。


参考资料:

[1] trump-tweet-albert-einstein-pilot

[2] 40年来首次? 港铁2列车凌晨相撞 港府高度关注

[3] 上海地铁追尾原因公布 不涉信号问题

[4] 20171115-sg-green-line-fault

[5] 沪地铁"9·27"事故调查结果公布 12名责任人受到严肃处理

[6] 专家:无法理解为何在电话闭塞下发生追尾

[7] cablenews

[8] AccidentReports

[9] 台铁事故死伤惨重因无安全带?医生:系了更严重

[10] 专家详解川航英雄机长险境:极大生命危险 上次类似事故还是1990年!

[11] do-pilots-have-a-preference-between-boeing-and-airbus

[12] airplanes-unmanned-flight-autopilot

[13] 东海航空机长让妻子进驾驶舱被罚 谁可以进驾驶舱?


头图来自:视觉中国。

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