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是谁点燃了无人驾驶汽车之火

美国国 防部才是这场速度与激情的始作俑者

本文由知识自动化zhishipai授权转载

无人驾驶汽车的赛道现在已经人满为患挤满了各路巨头和疯狂的资本谷歌似乎早就拔得头筹然而定睛细看谷歌这面大旗却不过是从军方借来的

美国国防部才是这场速度与激情的始作俑者

DARPA撞南墙

美国国防高级研究计划局DARPA是美国国防部直接领导的科技创新机构不属于任何军种拥有颠覆性技术引擎?#25300;?#35282;大楼的大脑疯狂科学家大本营等多种称号它研发的GPS互联网F-117夜鹰隐身飞机和RQ-4全球鹰高空长航时无人机等不仅?#35851;?#20102;军队的作战方式也深刻影响了当今的社会形态

而在无人驾驶领域DARPA早早起步在1966年DARPA便开始通过资助斯坦福研究所发展自动驾驶汽车持续四十年投资至少超过20亿美元1983年DARPA启动了名为战略计算倡议的计算机研究计划研究内容之一是自主陆地车辆?#20445;ALV项目这是第一个用于军用目的地面无人系统技术研究项目ALV项目采用8轮全地形车辆作为验证平台使用了惯性导航系?#22330;?#36229;声波传感器多普勒雷达彩色视频摄像机和激光扫描仪四年之后无人车达到了20公里的时速并避开了数个正面障碍

1990年DARPA实施了DEMO 2和DEMO 3无人地面车项目其中DEMO 2的目标是实现越野条件下点对点的自动驾驶采用著名悍马汽车作为验证载体在装备了立体黑?#21672;?#20687;机彩色摄像机前视红外雷达后悍马验证车在白天晴朗条件下在地面铺装路面最高速度达到70公里土路上?#37096;?#20197;达到24公里DEMO 3项目则研发了专用的无人地面验证车辆该车重1.5吨左右全时四驱配装了77GHz雷达2GHz雷达彩色摄像机单色摄像机红外摄像机和后视摄像机在野外环境下最高时速35公里2001财年DEMO 3项?#30475;DARPA转化到陆军从此再无消息

随着2001年入?#32844;?#23500;汗美军进入了十余年的反恐战争时期作战过?#35752;校?#23545;手往往会使用相对简陋的路边炸弹RPG火箭筒打击美军地面运输车辆造成了美军大量死伤这导致了对无人驾驶车辆的巨大需求二十世?#32479;?#22269;会甚至对军方有一个期望到2015年的时候三分之一的军车要实现自动驾驶

然而多年来无人驾驶的项目一直陷于停滞不前的局面DARPA陷入了?#38480;?#30340;局面

自动驾驶路漫漫

无人驾驶的主题来源已久放飞自由寻求机器的自动化操作一直是人类与机器互动的主题20世?#32479;?#33258;人类掌握无线电遥控技术后无人驾驶的概念开始出现在历史长河中例如1917年英国制造了首架无人驾驶飞机1925年在美国曼哈顿出现了首台遥控驾驶汽车展示无线电遥控技术二战后的十多年美英科研人员在有限的技术支撑下于公路下埋设了电缆形成类似于火车铁轨的电轨道?#20445;?#27773;车内的电磁感应设备可以循着电轨道自动行驶实验中达到了不可?#23478;?#27599;小时130公里的速度但这?#22336;?#26696;需要对道路进行全面?#27735;?#30340;改造基本不具可行性

1970年代为支持月球车的研发美国斯坦福大学团队在月球漫游者项目中研发了第一种使用视频处理技术的自动驾驶车辆拥有可旋转的摄像机并于1979年在充满障碍物的室内成功地自主行驶了5小时1990年前后德国联邦国防军大学利用视觉分析技术自动驾驶车辆最高时速达到了96公里而美国卡内基梅隆大学的自动驾驶车辆则实现了横跨美国4500公里的试验其中98%是无人驾驶

然而受限于传感器集成电路算法计算速度?#20154;?#24179;?#31995;停?#33258;动驾驶汽车研发并没有取得突破性进展各种试验?#21363;?#20110;预设的试验条件下距离?#23548;?#36947;路条件相差较大

扭转乾坤还要靠最?#30475;?#33041;最终还是DARPA将这辆似乎脱缰的赛车重新拉回跑道

DARPA大赛出奇兵

2001年前DARPA也是苦苦经历着无人驾驶带来的折磨在国防军事工业一体化下大量经?#35759;?#32473;了国防科技工业界但要在体制内完成无人驾驶技术的突破似乎是漫漫长路看不到边时任局长的特瑟一定是感受到这种了这种绝望特瑟决定另辟蹊径他选择了向社会开放呼唤那些放荡不羁的黑客天马行空的教授和研发经费充足的民营企业

既然高手在民间何不放手一搏

DARPA虽然号称颠覆性技术引擎?#20445;?#25797;长研发长周期的技术项目但是在当时反恐战争的大背景下局长特瑟也启动了大?#31354;?#23545;反恐战争的?#35752;?#26399;技术项目这?#24425;?#20182;招引了不聚焦主业的微词其中不?#31185;?#30340;一个项目就是他决定面向民间开展无人地面车大奖赛

2004年3月DARPA举办了全球首届面向真实越野环?#36710;?#38271;距离自动驾驶汽车挑战赛要求十小时内自动行驶228公里路?#35752;?#26377;很多岩石转弯和下坡第一名将获得100万美元奖金为了充分准?#31119;?#26089;在2002年DARPA便向外界透露此次活动给潜在参与者两年的准备时间最终DARPA?#24425;?#21040;了106份报名表有些个人为了参加?#28909;?#29978;至抵?#24717;?#20135;这种热情?#23545;?#36229;出DARPA的期望为了控制决赛规模DARPA不得不提前举办了资格赛进行了一场4.4公里障碍赛的预选赛前15名方可进入决赛

一切准备就绪一切群情高涨但在3月13日的决赛中没有一辆汽车跑完全程行驶距离最长的卡内基梅隆大学的?#21543;?#28448;风暴也只开出区区不到12公里就冲出马路陷入泥潭

万般无奈特瑟局长只能?#32769;?#36710;辆乘坐直升机飞到终点告诉翘首以盼的记者?#28909;?#32467;束大赛失败然而特瑟并没有灰心反而下了更大的赌注在失败的终点线上他宣布来年继续2005年?#28909;?#37329;额将提升到200万美元

在高额奖金的诱惑下2005年大赛DARPA收到了195份报名表经过一系列资格赛最终有20辆汽车进入决赛决赛赛段为212公里包括100个转弯3个隧道和一些悬?#38534;?#22312;10月决赛中并不被外界看好的斯坦福大学团队的斯坦利汽车在德国人特龙教授的带领下以6小时53分58秒的成绩折桂而美国计算机技术领域?#22363;?#21345;内基梅隆大学屈?#25317;?#20108;该校为了参加?#28909;?#25152;耗经?#35328;?#24050;经高于200万美元这个成绩让志在必得的卡内基梅隆大学团队的负责人惠特?#36865;?#20998;沮丧几十年?#27492;?#37117;是全美屈指可数头戴光环的机器人领头羊他曾经参与的Navlab项目是美国第一批探索自动驾驶汽车的机器人专家更重要的是特龙教授是刚刚从他手下叛逃到斯坦福大学对这位大专家而言要想解决私人情愫的恩怨报仇雪恨还需要继续等待

2005年的?#28909;?#33258;动驾驶技术已经到达了一个惊人的临界点2004年全军覆没而2005年则有五辆车通过终点线一年之内自动驾驶汽车技术取得了井喷式的发展?#23548;?#19978;在2004年无论是算法还是传感器相?#28304;?#22870;赛?#23478;?#32463;比较成熟只是大家没有在真实环?#25345;行?#39542;的经验经过一年的总结和技术的发展2005年的?#28909;史?#20854;时?#27807;٘谋?#20102;之前无人驾驶的僵局

四两拨千斤

过了两年DARPA为自动驾驶汽车再烧一把火举办了2007年城市挑战赛不同于前两次?#28909;?#20027;要面向越野环境汽车在城市环?#25345;?#23558;面?#20433;?#21152;动态和复杂的环境对车辆的自主能力提出了更加苛刻的要求由于这种环境也是民用自动驾驶汽车主要工作的环境因此吸引了更为广泛的关注谷歌微软和?#36824;?#31561;高科技公司也纷纷到场参观这届?#28909;?#35201;求在模拟的城市环?#25345;行?#39542;96公里车辆需要遵守加州交规能够在无GPS情况下行驶能够在雨雪环?#25345;行?#39542;而且需要避免与其他车辆行人电线杆等发生碰撞等

这次?#28909;?#19981;仅仅赛车是关注的焦点个人英雄主义的较?#23458;?#26679;耐人?#25300;?#21345;内基梅隆大学与通用汽车的雪佛?#32426;?#38431;合作获得第一而斯坦福大学和大众团队获得第二弗吉尼亚理工大学和福特团队获得第三赢得100万美元奖金惠特克教授终于如愿以偿一雪前恨这种顶级大学的顶级教授之间的较劲与争抢大大促进了技术的发展

这样的?#28909;?#20805;分调动了大学与产业界的积极性这正是DARPA局长的期望大学加传统民用车厂是参赛团队的主要构成方式2005年冠军斯坦利是由斯坦福大学和大众集团联合研制的大学和车厂和取所长大学擅长信息化技术设计算法和控制方?#31119;?#37319;购传感器?#27426;?#36710;厂则提供车辆并把传感器计算机等与发动机刹车变速器等部件相融合2005的胜利?#28304;?#20247;汽车而言是一次绝妙的广告机会?#23548;?#19978;除了大众?#27515;?#26031;勒通用和讴歌等均与学术界合作参与了DARPA大奖赛

通过大奖赛调动全社会热情培养自动驾驶汽车产业DARPA可谓棋高一着DARPA每年科研经费30亿美元左右项目200上下平均每个项目1500万元如果是制造原型机的项目每个项目都要上亿美元而大奖赛项目不但只有几百万美元还可以调动全社会共同参与全面搜集自动驾驶汽车领域的先进技术

这叫四两拨千斤

这次城市挑战赛结束后有参赛者向特瑟局长询问下一届?#28909;?#20160;?#35789;?#20505;开始局长表示以后不会再有?#28909;?#20102;DARPA的使命已经完成接下来就要看资本的力量了你看谷歌的人已经带着钱来了

谷歌续燃战火

热闹一直有门道看不同谷歌公司的创始人拉里佩奇一直对DARPA的大奖赛兴趣甚浓2005年就带着鸭舌帽在现场?#20302;?#35266;看?#28909;?#32771;察参赛的各路好手这场偷看佩奇有了一个重大的收获他发现了一个超级人才第二?#26410;?#22870;赛的冠军获得者斯坦福教授特龙这位德国人生于1967年?#26377;投?#27773;车非常?#34892;?#36259;并自己编写了赛车的电脑程序

特龙也在关注无人驾驶大赛2004年第一届DARPA挑战赛各路好?#22336;?#32439;落马让特龙迅速?#19968;?#20102;小时候编写赛车程序的感觉特龙出乎意?#31995;?#21147;压卡内基梅隆大学的团队获得了第二届?#28909;?#30340;冠军赢得了200万美元自动汽车驾驶的最核心技能之一就是导航而这正是特龙的专长在两个顶级大学中特龙都参与了地图构建技术SLAM的研究这正起源于?#32454;?#19990;纪60年代斯坦福研究所这个技术正是工程师为首批移动机器人所准备的特龙把它娴熟地应用在自动驾驶汽车上面

特龙的技术才华和组织能力让现场观摩的佩奇眼前一亮并在2005年?#28909;?#20043;后把特龙挖到了谷歌利用自动驾驶车辆的传感器技术启动了谷歌街景项目它在众目睽睽之下以谷歌地图和街景项目隐藏了一个惊天的秘密发展无人驾驶

这期间无数细节的准备和技术磨合DARPA城市挑战赛之后的2009年在自动驾驶事业和谷歌丰厚工资的吸引下众多参赛选?#22336;׷准?#20837;谷歌围绕特龙启动成立了自动驾驶汽车项目其中包括特龙的学生Mike Montemerlo特龙的对手加拿大人Chirs Urmon技术怪才莱万多夫斯基俄国人Dmitri Dolgov等这些都形成了自动驾驶汽车领域的种子人才

项目成立后谷歌对特龙团队提出了苛刻的要求即在2年之内在加州最复杂10个道路各行驶160公里经费保障自然十分充足2011年特龙团队提前3个月完成了要求2012年5月内华达州向谷歌公?#26223;?#21457;了美国历?#39134;?#39318;个自动驾驶汽车许可证6月谷歌拥有了6辆丰台普锐斯奥迪TT和3辆雷克萨斯RX450h的自动驾驶测试车队并在2014年推出了FireFly自动驾驶原型车这辆车已经不再有方向盘和油门刹车了

星球大战后传蒲公英传奇

前面提到第二次DARPA大奖赛已经预示了自动驾驶汽车将拉开快速商业化发展的大幕到了挑战赛结束后3年谷歌普锐斯已经?#23545;?#36229;过DARPA挑战赛的用车它复制了很多DARPA原?#25216;?#26415;并且精心打磨谷歌固然是巨人但它是踩在巨人肩膀上的巨人这是美国军民转化的内生逻辑

虽然谷歌自动驾驶汽车研制业界领先但也暗藏风雨这只由年轻技术天才组建的团队中有些人因为理念不合有些人因为一夜暴富之后的膨?#20572;?#31532;一次参赛选手的莱万童鞋从谷歌得到了上亿美元的薪水有些人想自己成立公司纷纷选择离开谷歌单干这些人的离开短时间内可能对谷歌公司不利但却像蒲公英的种子散落在各地继续?#37038;?#33258;动驾驶业务创造了自动驾驶汽车的?#27604;?#30427;景

2016年特龙团队?#27807;?#35299;散离开谷歌后特龙成立了大名鼎鼎的慕课在线教育网站Udacity后来成立了小鹰无人机公司目前在电动垂直起降飞行器领域小有名气

只要有?#40092;?#30340;天气天下到处都是蒲公英的种子如同当年硅谷起始的传奇一样从斯坦福肖?#27515;?#40638;下出走的八大叛逆?#20445;?#19968;举奠定了硅谷今日的局面技术破局一旦打开商业化则势不可挡大发?#20570;?#30340;肖?#27515;?#26368;终还是认可了仙童这些?#38477;?#20204;的成就而丢失了这么多技术怪才的谷歌已经进入全新轨道

技术创新的?#21442;?#20999;换已经完成职业化经理将接棒科学界疯子谷歌围绕自动驾驶汽车成立的Waymo公司聘请了拥有丰富汽车管理经验的前现代北美公司的总裁Krafcik入主CEO一路高歌猛进2017年由?#27515;?#26031;勒改装的L4?#29123;?#30340;Waymo无人驾驶汽车在道路上开展测试2018年5月启动了全美第一个自动驾驶车辆叫车商业服务Waymo one12月开始进行自动驾驶汽车叫车服务试点工作成为第一家开始挣钱的自动驾驶企业

?#23637;٣?#24320;始商业化运营

这期间出现了Aurora和ArgoAI等众多专攻自动驾驶汽车的公司特斯拉和优步?#30830;?#20256;统车厂也?#24230;?#20102;巨额资金进行研发而通用汽车福特沃尔沃宝马?#21364;?#32479;车厂也纷纷宣布将在2020年代出推出各自的自动驾驶汽车另外思科博世德尔福和英伟达等公司正在研究激光传感器等自动驾驶汽车部件?#29123;?#30340;技术力求使这种新型汽车更便宜更安全

天下大局豁然开朗

而DARPA早已不再关心无人驾驶的问题了它正在启动全新的极限挑战有了这样拳打?#30424;?#30340;孩子还要爹妈的呵护干什么零落成泥碾作尘只有香如故?#20445;?#36825;也是军民融?#29616;?#28040;长有序的一种现象

小记

无人驾驶汽车的发展是一场令人眼花?#26376;u?#21095;情完整的创新简史从军方研发到军民众包到最终的商业化场面交代清楚技术交接有序这其中充满了个人英雄主义的写真别开局面的军方负责人逞强好胜的大学教授和果断抢人的公司头羊令人印象深刻一个姗姗学步的技术如何奔跑如飞前有军方的蓝色天使资金启动中有大学研究的技术加?#20572;?#21518;有商业巨头的适时续航还有?#25797;?#20511;力的开放大赛无人驾驶的大旗从军方开始几经转借最后慷慨流入民用市场成为闪耀的商业标志

本文经授权发布不代表世界经理人立场如若转载请联系原作者

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