人类早期驯服野生自动驾驶汽车的珍贵史料

金磊 西风 发自 凹非寺

量子位 | 公众号 QbitAI

“从洛杉矶到拉斯维加斯，谁跑第一，谁就能获得100万美元奖金。”

21年前，美国国防部高级研究计划局（DARPA）局长托尼·特瑟，在一次活动中现场宣布了这么一个决定，并将此命名为“DARPA大挑战赛”（DARPA Grand Challenge）。

这场比赛着实有些特殊，甚至用前无古人来形容都不足为过——

因为参赛的主角不是人，而是无人驾驶汽车。

不过除了它的特殊性之外，“无厘头”也是这场比赛躲不掉的一个标签。

因为最初就连特瑟都觉得能有10个参与者就不错了，毕竟他只是把“大挑战赛”当成DARPA一个项目的The Grandma Test。

（The Grandma Test：数字营销术语，指产品经理的祖父母会不会用他们设计的产品，是检验用户体验的标准。）

而且同事还嫌弃他铺张浪费，竟然要花2000美元买食物给这么点人。

还有更drama的，两年后的2004年，在第一届“大挑战赛”举办过后，竟然没有一支参赛队伍能赢得这100万美元……

但可能特瑟本人都没有想到，就是这么一场充满戏剧性的比赛，却成为了拉开人类自动驾驶序幕的关键点。

它就像蝴蝶效应一般，刺激了激光传感器、计算机视觉、自主导航等技术的发展；还跟后来的自动驾驶商业化有着千丝万缕的关系。

那么这到底是怎么一回事？

“剧情”超反转的挑战赛

2001年美国通过了一项国防法案，其中指出：实现无人驾驶和远程控制技术的部署将是武装部队的一个目标。

参与起草法案的军事委员会幕僚长在当时放言，“15年内要让无人车成为武装部队的主要力量”。

这项任务快速下达到了DARPA，准确说是下达到了刚上任不久的局长托尼·特瑟手里。

特瑟认为当前要解决问题的关键在于整合而不是发明，要找到合适的方法将所有现有技术整合在一起。

举行竞赛这一创意成功吸引到了他的注意，“DARPA大挑战赛”一触即发。

官宣比赛前，特瑟甚至还没来得及想太多细节，也还不知道该如何办一场比赛。但能确定的是，他想要一种能让任何人包括一位上了年纪的老奶奶都能看明白知道谁赢了的比赛。

经过一番考察，他们设计了一条从洛杉矶东北方向的一个古老小镇通往内华达州边境的普里姆镇的比赛线路。

这条路直线距离约为160千米，混合了平坦的开放地形和陡峭的山丘，还有狭窄的小路，中途还经过沙漠，近似于中东地区的驾驶环境。

谁能第一个跑到终点，谁就能拿下100万美元奖金。

赛前特瑟还举办了一场发布会，邀请感兴趣的人来了解更多的比赛规则、提出问题、分享创意，任何人都可以来参加。

他原本以为前来参加发布会的大概也就10来个人，所以对同事花2000美元买食物很不满，大家将就着吃点儿比萨，喝点啤酒不香吗？买太多根本吃不完。

然而令他没想到的是，离开门还有半小时，门外就以4人并排的方式排起了大长队，这其中就有汽车制造商、计算机程序员、机器人专家、人工智能开发者、科幻作家，还有一些可能是大学刚毕业的业余爱好者。

近500人的队伍一直排到了拐角，他们一边排队等候一边打探更多挑战赛的消息。

最终有超过100个团队报名参加，经过提交技术论文、阐述车辆设计和技术方案等审核，又经过资格赛淘汰，只有15个团队进入了决赛。

抓马不止于此，2004年3月的一天，这场众人瞩目的比赛正式打响。

各式各样无人车头顶大家伙驶入比赛场地。

每辆车看起来都像是撞进了一家电子零售店，从另一边出来时被电缆、电脑、摄像头、激光雷达、天线等各种各样的东西包裹着。

毕竟外观不重要，跑到终点才是胜利。

除了吉普车、沙滩车……还有自动驾驶摩托车：

被围观者调侃为装了轮子的浴缸车：

等待它们的是沙漠路线中的各种障碍物，陡坡、沟壑、巨石、积水。此外每辆车只有10个小时的时间完成全部赛程，还要沿着赛前两个小时才公布的一系列相距90米的GPS导航点行驶。

这场比赛中有几支队伍格外引人注目。首先是第一位正式参赛者威廉·惠特克组建的红队，惠特克是CMU机器人研究所的教授，被认为是场地机器人之父。

早在上世纪80年代，他就开始研究自动驾驶了，并曾用摄像头、激光雷达等，改装了一辆雪佛兰厢式货车，可以以缓慢速度自动驾驶。

而为应对这场挑战赛，他带来的是一辆悍马车——“沙暴”。

△沙暴

此外，莱万多夫斯基组建的蓝队凭借剑走偏锋拿出的自动驾驶摩托车——“幻影骑士”也十分吸睛。

当时莱万多夫斯基才23岁，研究生还没毕业，所有关于机器人和计算机方面的知识都是自学的。

相比起惠特克的“红队”，“蓝队”多少显得业余。研发方面还要莱万多夫斯基自己拉赞助，为筹钱一度把自家主卧租了出去，自己则睡在客厅。

烧钱还是因为制造一辆自动驾驶汽车没那么容易。非要往简单说，那起码要实现三步：

给车子装备操控装置的手和脚、给车子一套能够感知周围环境的感官、给车子一个能将数据转化为决策的大脑。

难点在第二步和第三步，第二步要依靠激光雷达等传感器设备，第三步则要依靠人工智能。

那时候这些技术还都不够成熟，所以结果是：

莱万多夫斯基的“幻影骑士”，还没走出门就倒在了起跑线，原因是他忘了打开稳定系统的开关。

按照比赛规则，一旦车辆开始比赛，就不能有外部干涉，车不能自己从地上爬起来，就只能宣告失败。

（还真有能自己爬起来的）

只能说在过去一年里，这辆摩托车撞坏了近800次，没有一次让莱万多夫斯基这么难受。

惠特克的“沙暴”顺利那么一丢丢，但也只行驶了12千米，也就是整个赛程的5%。

其它车也没好到哪里去，卡岩石上、上坡时抛锚、朝错误的方向一路狂奔，甚至还有半路起火的。没有一辆车能顺利驶入终点，拿走这笔奖金。

如果安全监察员不强制关停，那真是大型灾难现场。

此情此景，让身为举办者的特瑟情何以堪……各家媒体都在报道嘲笑这是一个炒作过度的科学项目。

然而，当特瑟被问到该怎么办时，他回答道：

我们会再来一次的。这一次，奖金将是200万美元。

令人惊讶的是，此消息传出后，报名的队伍不仅没有因第一次比赛失败而减少，反倒是第一次失败的队伍中有一半选择重新加入，另外还有100多位新人报名。

在提高选拔规则、除技术论文还必须提交一份技术运行说明视频的情况下，DARPA最终邀请了40支最有竞争力的团队参加资格赛，其中有24支队伍脱颖而出进入决赛。

而上面提到的莱万多夫斯基在资格赛中就失败了，没能进入决赛圈。

2005年10月，第二次挑战赛决赛拉开帷幕，选手将围绕内华达州的普里姆赛道进行一系列的环行比赛。

很多科技界名人也赶来观看，这其中就包括苹果公司联合创始人史蒂夫·沃兹尼亚克，谷歌联合创始人拉里·佩奇等。

这一次，24支队伍中有22支打破了第一届比赛的最远记录12千米，更有7支队伍完成了一半的赛程。虽然过程仍然一片狼藉，陷入泥坑、撞电线杆子、车轮爆胎都不足为奇。

但在中途点，惠特克的H1 ghlander杀出重围，跑在了最前面，且行驶得极为平稳，很有可能顺利驶向终点。这时，紧跟在H1 ghlander之后的一辆车成为了新的关注点，它与H1 ghlander咬得非常紧。

在将近7个小时的行驶后，紧跟在H1 ghlander之后的这辆车居然反超率先冲过了终点。

之后惠特克的两辆车（H1 ghlander、沙暴）才跑过终点。

△H1 ghlander

此外也还有两辆车跑完了全程，一辆是一群新奥尔良杜兰大学的学生所研制的车，另一辆是国防承包商制造的军用卡车。

这辆最终反超取胜的黑马，是由斯坦福大学计算机科学教授塞巴斯蒂安·特龙带队研发出来的，名为“斯坦利”（Stanley）。

△斯坦利

第一次挑战赛赛场上并没有这辆车的身影，但比赛那天特龙就在莫哈韦，在场外默默注视着同行们的成果。然而，那一次他对同行们的表现感到失望透顶。

目睹第一次大挑战赛的失败，特龙认为原因在于车辆什么都没“看到”，当即决定参加第二次比赛。

他带领团队查看了有关计算机视觉的文献，研究了不同的激光传感器和摄像头，并探索如何将它们组合在一起。他们在车顶上安装5台激光雷达，并用大量数据进行了机器学习“告诉”汽车哪些是障碍物。

这样一来激光雷达识别障碍物准确率大为提高，这也是斯坦利最终能取胜的关键。

当看到斯坦利如预想般顺利冲过终点线，特龙表示这是他一生中最重要的一天。

而惠特克虽与胜利失之交臂，但他仍豪情满满地发表了演讲，他说：

我们做了一件了不起的事。

之后，大挑战赛并未结束，且赛事还在继续升级。

2007年第三届大挑战赛被称为“DARPA城市挑战赛”，举办方把赛场搬到了城市，要求无人车能适应城市场景，完成包括识别十字路口、在车流中改变车道、在停车场寻找空位泊车，且不违背交通规则等任务。

把赛场设在城市除了要应对复杂的交通系统，导航也是一个令人头疼的问题。

沙漠中挑战伴随着一系列坐标，形成了一条从起点到终点的路线。而城市挑战赛更像是寻宝游戏，需要自行找到从一个坐标到另一个坐标最快的可行路径。

惠特克团队迭代了曾经的H1ghlander和沙暴的项目经验，重新编写了整个框架，研制出了“Boss”。

△Boss

这一届比赛，惠特克终于夺冠了，在领奖台上，他十分激动地说：

我很羡慕那些现在进入无人驾驶领域的人，从很多方面来说，我研究这个行业有点早了。

我来自一个骗子横行的时代，那时候相关技术都还没出现，（谁也不知道这项技术会走向何方）但现在大家可以全身心投入其中了，并且从年轻时就可以这么做，这样的一个时代，必然会成就伟大的人。

然而，或许谁都没有想到，就是这样的比赛，最终会演变成更为宏大的一种竞赛。

掀起自动驾驶江湖的波澜

这三届“大挑战赛”可谓是把自动驾驶领域中的专业人士、极客、学生等一众人才都汇聚到了一起，热闹程度可见一斑。

有人将此盛况比作是华山论剑，这一点也不违和，期间也确实出现了不少配得上东邪、西毒、南帝、北丐这样称号的人物。

例如莱万多夫斯基、惠特克，还有后来的特龙等等，他们都在尝试着用不同的方式和思路，让自动驾驶这个技术能离现实生活更近一些。

不过单纯的技术比拼要实现这个目标，还是远远不够的；在每一次华山论剑之后，都有人急切地想把自己的自动驾驶投入到商用，惠特克是如此，特龙亦是如此。

再如在2005年的大挑战赛上，当莱万多夫斯基看到戴夫·霍尔的激光雷达传感器发出的数据时，就立刻意识到了激光雷达传感器的价值，也曾经极力地安利霍尔让自己成为他的推销员。

确实，在当时，要是自动驾驶能够商用起来，那么这块蛋糕简直不要太大。

但在华山论剑的场外，同样也有一批人正在默默地关注着这一切的发展，例如谷歌两位创始人拉里·佩奇（Larry Page）和谢尔盖·布林（Sergey Brin）都在全程观战。

而且经常是顶着帽子、戴大墨镜，怕被别人认出来的那种。

非常巧合的是，第一届“大挑战赛”举办的2004年，佩奇刚好也在资助一项名为“街景”（StreetView）的类似项目。

于是，在第二届赛事过后，佩奇就主动联系上了特龙，请他吃寿司，并在餐厅的停车场，让特龙帮忙看看如何安装导航系统。

只花了24小时，特龙就解决了佩奇请教的难题，并把无人车还给了他；事后佩奇也向特龙抛出了橄榄枝，希望他能加入自己的阵营。

再后来到了2007年，佩奇正式和特龙的公司达成了合作，但佩奇胃口也不小，要求团队在年底前绘制出160万平方千米的地图。

工作量大，时间紧迫，特龙为此特意找到了莱万多夫斯基，聘请他来搭把手。

莱万多夫斯基很聪明，他先是去丰田的一家汽车销售商，要了100辆普锐斯混合动力汽车，再从网站上雇佣了一些司机，把每辆装有价值1.5万美元设备的车开到街上。

于是仅花费了6个月的时间，他俩就满足了佩奇百万平方千米地图的目标。

但在这个过程中，他们意识到了一个关键问题——地图对于自动驾驶来说太重要了。

要是有这么一份地图，它能够精确的记录每条车道线和路沿、路标和交通信号灯的准确位置，那对于无人车做决策将大有益处。

正所谓英雄所见略同，佩奇和布林这边也是萌生了同样的想法，于是在与特龙协商的过程中，他们给团队设定了2个目标：

无人车既要行驶足够长的里程，也要有娴熟的技能。

首先要让无人车在公共道路上积累16万千米的自动驾驶里程。这样的话，他们就可以在任何他们喜欢的地方行驶了。

随后，联合创始人打开谷歌地图，选择了10条路线，每条大约160千米，都在加州境内。

特龙迅速组建了一支队伍，许多成员都是在挑战赛中所结识的赛友，任务进行地也较为顺利，在2010年就完成了这10条线路。

即使他们深知自动驾驶离上路还有一段时间要走，但试驾过的《纽约时报》记者却大受震惊，同年的10月份，这位记者在报道中写下了这样一句话：

谷歌利用人工智能彻底改变汽车的研究项目证明，该公司的雄心不仅局限于搜索引擎业务。

然而诸多问题就摆在那里，特龙他们想到的一个解决办法就是和老牌车企合作，在他们的车上安装自己的系统和软件，车辆可以在高速路段让车主选择自动驾驶模式。

但过程可以说是相当不顺利了，即便他们到访底特律，甚至是德国，都是四处碰壁，因为老牌车企们觉得现在就用这个技术很不合时宜，而且车上顶着激光雷达也不好看。

然后机遇再一次降临到了特龙他们的头上——深度学习技术大爆发。

简单来说，这项技术加速了机器自己学习的能力，这就为特龙他们提供了一个新的且可行的研究方向。

不过在这个期间，团队的内讧也在开始滋生，根源就出在了莱万多夫斯基这里。

因为他太渴望加速自动驾驶的发展了，他不顾特龙的反对、甚至是未经公司授权的情况下，在法律层面上跟议员们开始打交道。

即便后来也拿到了牌照，但对于其他人和谷歌而言，这种做可能是太激进了一些。

加之后来谷歌收购了莱万多夫斯基自己的公司，团队成员觉得谷歌还从他的公司采购硬件，这种做法很可疑。

与此同时，外边的大环境也是发生一件大事，优步（Uber）的诞生改变了人们出行的方式。

随后优步在2014年启动了自动驾驶业务，这对于谷歌来说绝对算得上一次冲击；而且优步在这期间还在拉拢各方自动驾驶人才，其中就包括莱万多夫斯基。

也正如我们刚才提到的，莱万多夫斯基本身就属于大冒险派，在谷歌的时候也曾放出过“不让我负责团队就离职”的威胁言论。

最终，莱万多夫斯基在2015年离职谷歌，成立奥托公司；但仅6个月后，优步便收购了他的这家公司，这也就意味着莱万多夫斯基和优步正式合作。

但更致命的一点是，他在离职谷歌前夕，拷走了1.4万多份机密技术文件，包括至关重要的激光雷达系统等。

而且当时的大环境是，不论是学界还是产业界，都嗅到了自动驾驶的巨大商机，纷纷入局于此，对谷歌本有的竞争优势产生了更大的冲击。

于是在2017年，谷歌正式起诉优步和莱万多夫斯基，最后的结果也是可想而知，优步以2.45亿美元的股权的代价，与谷歌达成了和解。

不过在庭审期间的一个细节还是值得一提，律师在这个过程中问了莱万多夫斯基诸多问题，他都选择闭口不言。

但只有面对“你当年为何要参加DARPA大挑战赛”这个问题时，他松口了：

妈妈知道我有多喜欢机器人，也知道我有多喜欢制造东西，她给我打了一个电话，当我看到（这个比赛）的时候，我忍不住了。

这场官司在当年可谓是震动硅谷，但也从侧面反应了出大众和市场对于自动驾驶技术逐渐的重视。

不过莱万多夫斯基并没有就此隐退江湖，在2018年来到纽约后的2个月，他正式宣布回归，以及宣布了最新创业公司Pronto的成立。

他在一篇博客中这样说到：

我的回归是因为，让无人车减少交通事故成为现实是我一生的热情所在。

在过去的15年里，我们见证了自动驾驶技术的无数进步。我很自豪自己在其中扮演了重要的角色。与此同时，不得不承认，我对这个行业无法兑现承诺感到失望，有时甚至失去耐心。

自动驾驶行业犯了两个关键的错误：一是人们一直专注于实现直接从手动操作到完全自动驾驶的梦想，二是大家通过拐杖技术来追逐这个错误的梦想。

但无论过程如何曲折，莱万多夫斯基依旧在这条路上前行着。

就好比2004年那场以不完美收场的挑战赛，开启了一场更大的比赛一样，没有人知道最终的结果会是如何，但这些把热情和汗水付诸于路上的人和事，又何尝不是一道美丽的风景呢。

*本文多数观点和内容参考、引用自最近大火的《自动驾驶之争》（中文版）。*

亚历克斯·戴维斯在这本书中，记录了更多自动驾驶从起源到发展的故事细节。

亚历克斯·戴维斯是《大西洋月刊》编辑，曾经还是《商业内幕》(Business Insider)高级编辑、《连线》(WIRED) 杂志的编辑。

参考链接：

[1]《自动驾驶之争》

[2]https://twitter.com/xiaohuggg/status/1698708986378502240

[3]https://en.wikipedia.org/wiki/DARPA_Grand_Challenge_(2004)

— 完 —

科技前沿进展日日相见 ~

原标题：《人类早期驯服野生自动驾驶汽车的珍贵史料》

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