坚决减少夜间人工光污染，人工智能自动驾驶汽车可以帮助解决这些问题（但这样做会很棘手）

让那里黑暗。

对于那些担心夜间光污染的人来说，这是一个潜在的标语。

更早以前称为夜间人造光 (ALAN)，有一个持续的 bruhaha，我们的现代生活方式在夜晚的黑暗中产生了太多的光。 这是一个持续存在的问题，并且由于进一步工业化和社会扩展到其他地理区域，此类污染的数量可能会继续增加。

简而言之，您可以预期现有的人口稠密地区会发出更多的光，而由于手段不足或缺乏发光的人群，到目前为止还没有特别好照明的地区会发出夜间灯光。 当您开始添加更多办公楼、更多房屋、更多汽车、更多灯柱等时，这一切都会转化为夜间肆无忌惮的海啸。

您可能会感到困惑，为什么仅仅放牧人造光就被认为是一种污染怪物。

一个明显的方面是您在夜间看不到星星，否则它们通常会被大量压倒性的人造光遮蔽。

这是怎么发生的？

嗯，有来自摩天大楼的人造光，被认为是这种光的点光源，还有天光类型的光，提供混合效果，将成千上万的点光源混合在一起。 我敢肯定，每当您乘坐飞机飞越该国相当大的一部分并观察任何大城市的发光灯光时，您都会注意到这种效果。 特别引人注目的是拉斯维加斯周围的夜光，这是一个看起来像类固醇的城市，陷入了一个完全黑暗的沙漠中间。

一些研究人员估计，全球约有 80% 的人口生活在光污染地区。 这在地理上有些集中，因为世界上有很多地区相对无人居住或人烟稀少。 研究表明，世界上可能有四分之一的地区夜间天空受到污染。

除了削弱容易看到星星的能力之外，ALAN 还存在其他值得注意的疑虑。

例如，有人断言人工照明正在影响自然的日常生活周期。 自然地暗示在夜间行动的动物有时会被人造光的出现吓一跳，同样，专注于白天照明的动物似乎被触发在晚上行动，而它们通常不会这样做。 人们认为，人类在夜间也可能受到所有人造光的影响，这可能在某些方面与昼夜节律紊乱导致睡眠质量下降有关，可能会刺激或促进记忆能力受损，可能会导致肥胖，等等.

已经提出了各种关于控制这种失控的人造光丰度的建议。 专家要求只有在完全合理的情况下才使用人工照明。 人工照明不应简单地默认发生，实际上应该对可能出现的污染特性给予足够的关注。 在可行的情况下，人工照明应保持在最低可用强度，应将其屏蔽并引导至任何预期的照明目的要求等。

您可能没有意识到您可能是夜间人工光污染者。

我怎么知道？

当您在夜间开车时，您的车头灯会成为人造光污染的来源。 话虽如此，不要愚蠢地认为您不应该使用车头灯。 车头灯的使用是一项至关重要的安全措施，需要全心全意地使用。 您必须看到道路才能正确驾驶汽车。 没有车头灯，你会在黑暗中驾驶，这很危险，毫无疑问，结果将是灾难性的。

您可能已经注意到，即使完全是夜间并且附近所有其他车辆都打开了前灯，但有时汽车在没有打开前灯的情况下行驶。 我们通常假设驾驶员可能喝醉了并且不知道他们在没有使用前灯的情况下驾驶。 通常情况下，警察会拦下一辆没有打开前灯的车辆，并这样做以找出司机在没有启用这种必要安全功能的情况下驾驶的原因。

在黄昏和日出时分，您经常会看到有些汽车的前灯亮着，而有些则没有。 当有少量自然光仍然可用或出现时是否打开前灯有点灰色，这是驾驶员做出判断的一个方面。 当然，大多数现代汽车都具有自动功能，可以感知可用的照明（或缺乏照明）并为驾驶员打开大灯，因此驾驶员不必考虑大灯本身的琐事。

为什么所有这些都在谈论人造光污染？

我专栏的一位读者最近给我发了一个关于汽车的未来和人工光污染问题的有趣问题。 您可能知道，汽车将逐渐成为自动驾驶汽车。 在这些汽车中，基于 AI 的驾驶系统充当驾驶员，而方向盘上没有人类驾驶员（请参阅此处链接中我的专栏中的广泛报道）。

问题是这样的： 由于自动驾驶汽车自动协调其运动和交通流量，基于人工智能的真正自动驾驶汽车的出现是否可能允许在夜间关闭前灯？

这假设可能自动驾驶汽车会以电子方式传达它们的位置并对齐以避开彼此，并像溪流中的水一样无缝地前进。 关于大灯的问题是，当那些自动驾驶汽车都沉着地跳舞时，想必就不需要使用大灯了。 试想一下，如果可以关掉大灯，但仍然保证交通完全安全（在这个想象中的自动驾驶汽车视觉中），人工光污染（至少由于大灯）将会有实质性的减少。

让我们考虑一下这是否有意义。

在我们开始争论之前，澄清基于 AI 的真正自动驾驶汽车的概念的含义会有所帮助。

了解无人驾驶汽车的水平

需要澄清的是，真正的自动驾驶汽车是指AI完全自行驾驶汽车，并且在驾驶任务期间无需任何人工协助。

这些无人驾驶车辆被认为是4级和5级（请参见我在此链接上的解释），而通常需要2人或3级驾驶员共同驾驶的车辆则由人类驾驶员共同分担。共享驾驶任务被描述为半自主的，并且通常包含称为ADAS（高级驾驶员辅助系统）的各种自动附加组件。

5级还没有真正的无人驾驶汽车，我们甚至都不知道是否有可能实现这一目标，也不知道需要多长时间才能到达那里。

同时，尽管是否应允许进行这种测试本身存在争议（我们都是实验中的有生命或有生命的豚鼠），但四级努力正在通过非常狭窄和选择性的公共道路试验逐渐吸引一些关注。有人在我们的高速公路和小路上发生这种情况，请点击此处在此链接中查看我的报道）。

由于半自动驾驶汽车需要人工驾驶，因此这类汽车的采用与传统汽车的驾驶方法并无明显不同，因此，在这个主题上，它们本身并没有太多新的内容要介绍（尽管您会看到暂时，接下来提出的要点通常适用）。

对于半自动驾驶汽车，重要的是必须预先警告公众有关最近出现的令人不安的方面，即尽管有那些人类驾驶员不断发布自己在2级或3级汽车的方向盘上睡着的视频， ，我们所有人都需要避免被误导以为驾驶员在驾驶半自动驾驶汽车时可以将注意力从驾驶任务上移开。

您是车辆驾驶行为的负责方，无论可能将多少自动化投入到2级或3级。

自动驾驶汽车和人造光

对于4级和5级真正的无人驾驶汽车，不会有人类驾驶员参与驾驶任务。

所有乘客均为乘客。

AI正在驾驶。

需要立即讨论的一个方面是，当今的AI驾驶系统所涉及的AI并不具有感知性。 换句话说，AI完全是基于计算机的编程和算法的集合，并且最有把握的是，它不能以与人类相同的方式进行推理。

为什么这更多地强调了人工智能没有被感知？

因为我想强调的是，在讨论人工智能驾驶系统的作用时，我并没有将人类品质归因于人工智能。 请注意，如今有一种将 AI 拟人化的持续且危险的趋势。 从本质上讲，尽管不可否认且无可争辩的事实是目前尚不存在这样的 AI（请参阅我在此链接中的讨论），但人们正在为当今的 AI 分配类似人类的感知能力。

通过澄清，您可以设想AI驾驶系统不会以某种方式自然地“知道”驾驶的各个方面。 驾驶及其所需要的全部都需要作为自动驾驶汽车的硬件和软件的一部分进行编程。

让我们深入探讨与此主题有关的众多方面。

要考虑的第一个方面是自动驾驶汽车是否可能由协调其行动的集中式方式进行协调。 这是一些专家普遍表达的概念。 集中式控制器将尝试最大化交通流量，并寻求减少或完全消除任何拥堵或交通混乱的现象。

通常，尽管这可能在模拟中起作用，但您很难在现实世界中使这种设计可行。

一些人认为这可行的部分原因是人工智能驾驶系统可能会严格遵守有关驾驶地点、驾驶速度等的命令。 与人类驾驶员可能会对告诉他们做什么的集中命令犹豫不决不同，人工智能驾驶系统将简单地执行所提供的任何指令（好吧，假设人工智能被编程为这样做）。

不幸的是，在试图实现这种集中控制的过程中存在很多陷阱和陷阱。 简而言之，这将需要一个表面上完美无缺的电子通信网络，该网络将传输行车指令，并确保每辆自动驾驶汽车都能及时了解需要完成的工作。 在这种相当牵强的情况下，即使是瞬间的延迟或传输中有噪音也可能导致灾难。

乌托邦式设置背后的另一个错误假设是，道路可能存在这种中央指挥部可能不知道的各种缺陷和考虑因素。 假设一块碎片突然滑到道路上。 同时，中央指挥部告诉自动驾驶汽车继续前进。 Wham，一辆自动驾驶汽车撞上了碎片，然后发生了一系列连环车祸。

另一个有时被遗忘的问题是，我们的道路上不太可能只有自动驾驶汽车，即也会有人类驾驶的车辆。 自动驾驶汽车的出现将是渐进的，需要很多年才能普及。 在那段时间里，可能是几十年，交通中会出现自动驾驶汽车和人类驾驶汽车的混合体。 事实上，一些人类司机坚持他们永远不会放弃驾驶，直到你将他们冰冷的死手从方向盘上撬开的那一天。

关键是你或许能够让自动驾驶汽车遵守集中命令的方法，但有人想知道人类司机是否愿意这样做。 此外，如果人类驾驶员决定在自动驾驶汽车的海洋中偏离集中指挥，这样做可能会再次引起类似于之前关于碎片出现的例子的严重后果。 人类驾驶的汽车会出现在它不该出现的地方，附近的自动驾驶汽车可能会撞上人类驾驶的汽车或采取规避行动，集中指挥可能会延迟通知。

那么让我们合理地同意暂时搁置集中式命令的概念，作为尝试关闭那些自动驾驶汽车前灯的一种手段。

我们也可能友好地同意前灯是基于视觉的驾驶的必要推动因素。

人类主要将视觉用作驾驶汽车所需的关键或核心感官装置。 当自然采光充足时，我们的眼球或普通视力都能看清道路。 当缺乏足够的自然采光时，我们的眼球无法完全看清道路。 因此，我们使用人工照明来支持基于视觉的驾驶。

道路附近的灯柱可以方便地人工照亮道路并在我们开车时帮助我们的眼球。 从理论上讲，如果您想开车去的每个角落和缝隙都有足够的灯柱照明，我们就可以省去头灯。 车头灯的美妙之处在于，无论您的汽车走到哪里，都可以随身携带。 您不需要依赖任何外部照明源（例如灯柱），相反，您可以在需要时、需要时、需要时投射人工照明。

这带来了一些值得深思的有趣考虑。

一方面涉及自动驾驶汽车是否需要使用视觉，或者是否可以设计为使用其他感官类型。

您可能知道，自动驾驶汽车通常装有摄像机，这些摄像机正在收集有关驾驶场景的数据。 人工智能驾驶系统解释来自摄像头的图像。 使用机器学习 (ML) 和深度学习 (DL) 这两种计算模式匹配技术，人工智能驾驶系统会尝试确定其他汽车的位置、行人的位置以及自动驾驶车辆范围内的其他物体。

除了摄像头，许多自动驾驶汽车还配备了雷达、激光雷达、热成像、超声波单元和其他类型的传感器。 如果我们想取消前灯，如果我们在驾驶任务期间可以完全依赖其他类型的感官设备，我们可能会这样做。 因此，通过以某种方式去除驾驶的视觉元素，自动驾驶汽车将不再需要通过前灯照亮道路。

很抱歉，这在当今世界似乎站不住脚。 暂时不使用视觉是不可行的。 实际上，人们普遍追求相反的做法，其中一些汽车制造商和自动驾驶技术公司正在进一步推进视觉，旨在使视觉更加重要，并淡化其他感官类型的作用。

从现在开始，你可以消除自动驾驶汽车对视觉的需求，以此作为摆脱前灯和减少夜间人工光污染的方案。

我们换个角度试试。

您有没有注意到，当您与其他开着大灯的汽车相邻行驶时，由于车头灯的余辉或溢出效应，您经常可以看到道路？ 我相信你已经注意到了这一点。 我怀疑您是否考虑过关闭前灯，因为您不知道附近的其他汽车会在您附近多久。 当其他车辆改变车道、减速或以其他方式改变其交通位置时，冒险没有照明是没有意义的。

但是对于自动驾驶汽车，有机会知道附近的其他自动驾驶汽车将在何时何地改变位置。 使用 V2V（车对车电子通信），自动驾驶汽车将相互发送信息。 例如，这可能包括一辆自动驾驶汽车检测道路上的碎片，然后以电子方式提醒其他自动驾驶汽车注意障碍物的可能性。

好的，我们可能会这样做。

每当自动驾驶汽车彼此靠近时，在夜间，它们就会以电子方式交流前灯的使用情况。 一辆自动驾驶汽车的前照灯可能会为附近的另一辆自动驾驶汽车充分照亮道路，这样得到溢出的自动驾驶汽车可以暂时关闭前照灯。 这可能会持续几秒钟或几分钟，具体取决于自动驾驶汽车的行驶方向和所用道路的性质。

当自动驾驶汽车与它的大灯进行电子通信时，它打算很快离开另一辆“借用”大灯的自动驾驶汽车，没有打开大灯的自动驾驶汽车需要打开它的大灯。 所有这一切都可能很快发生。 电子信息会四处传播，你会看到一个看似古怪的场景，因为自动驾驶汽车都在关闭和打开前灯。 设想一种潜在的闪烁效果，类似于圣诞树上那些闪闪发光的灯。

从理论上讲，也许这可以平衡，也许平均每两辆自动驾驶汽车中就有一辆在驾驶过程中完全使用前灯，或者可能只有十分之一，或每百辆，等等。将在很大程度上取决于这些自动驾驶汽车的位置、它们彼此之间的距离以及无数其他因素。

就减少 ALAN 而言，这样的后勤工作是否值得？

餐巾纸分析的背面表明，这将大大减少人工光污染问题。 我们还需要再次考虑这可能会如何影响附近的人类司机。 等等。

我们要放弃这个吗？

不！

考虑另一种可能性，即限制从头灯发出的光量。

想象一下，前灯能够展示一束光，该光束可以在大约 XNUMX 到 XNUMX 之间的数字范围内棘轮（零表示前灯未打开）。 设置为一的前灯几乎不亮。 十级大灯是超远光灯。

对于人类驾驶员来说，不断尝试油门或调整前灯似乎很繁重，而且会严重分散驾驶任务的注意力。 另一方面，对于人工智能驾驶系统来说，这将是一项相对容易的任务，以计算执行并且确保不会分散驾驶活动的注意力。 摄像机或其他类似的传感器将检测所需的照明水平，并且前灯将通过电子命令进行相应的调整。 这可能会在几秒钟内发生，并且是车辆的常规功能。

以下是这可能有助于减少人为光污染的方法。

假设道路上的大多数汽车最终都是自动驾驶汽车。 这些自动驾驶汽车可以快速有效地调整前灯所需的光量。 如果他们都这样做，那么总的来说和平均来说，发射的光可能会减少很多。 假设安全性没有受到影响，这可能是减少汽车前灯刺激的 ALAN 方面的一种手段。

ALAN 的减少是否值得采用这种功能进行权衡？

这是一个悬而未决的问题。

结论

关于这个话题还有其他曲折。

有人断言，由于自动驾驶汽车的出现，我们在夜间使用汽车的次数可能比今天更多。

这似乎是一个明智的猜测。 自动驾驶汽车将 24×7 全天候运行，驾驶员无需休息、休息或厌倦驾驶。 想要从 A 点前往 B 点的人可能比现在更愿意在夜间这样做，特别是因为自动驾驶汽车对乘客来说可能比使用人类司机时成本更低（我们不知道这一点）情况确实如此，但人们高度推测会发生这种情况）。

坏消息是，由于自动驾驶汽车的使用，我们可能会产生更多的人造光污染。 不是因为自动驾驶汽车产生了更多的光，而是因为它们在夜间的使用量将比当今潜在的人类驾驶汽车的使用量更大。 哎呀，如果您接受上述逻辑，似乎自动驾驶汽车将为 ALAN 做出贡献，而不是减少 ALAN。

等一下，可能有一个反补贴方面。

一些人声称，由于自动驾驶汽车的出现，我们将减少道路上的汽车。 人们将不再拥有汽车，而是使用拼车自动驾驶汽车。 因此，您可能会争辩说，虽然可能会有更多的夜间旅行，但可能会通过较少数量的车辆发生，因此与人类驾驶和个人拥有的车辆相比，光污染量相同或减少。

哇，这似乎是一种潜在的解脱。

问题是，对于自动驾驶汽车将如何发展，我们现在几乎都一无所知。 没有魔法灯可以显示自动驾驶汽车的发展方向（有点长双关语，感谢您的注意）。

亚里士多德有句名言，白昼跟随黑夜，就像影子跟随身体一样。 我们不太可能直接对夜间做任何事情，但我们可以对天黑时使用的人造光做一些事情。 车头灯主题目前在实现自动驾驶汽车的优先级列表中非常低。 在最终适当考虑前灯主题后，这往往意味着我们已经解决了面临自动驾驶汽车出现的无数其他未解决的更紧迫的问题。

有人可能会说，那将是自动驾驶汽车的（闪亮）曙光。