盡管參與無人駕駛汽車研發和路測的公司不少,迄今公認走在最前沿的卻是一家矽谷互聯網高科技公司——以搜索引擎起家的谷歌公司。
文︱老馬無人駕駛的夢想與現實
為汽車賦予“視覺”的嘗試出現在電視技術大發展時代。這項研究最初由斯坦福大學開展,設想為月球旅行設計代步工具,斯坦福的研究者為一台越野車裝配了攝像機和控制電纜。1979年斯坦福的研究者在最新的圖像處理技術支持下,讓這輛車在一間随機擺放椅子的房子内用5個小時在無人幹預的前提下實現穿越,領導這一成就的是漢斯·莫拉維克HansMoravec教授。此車曾經被譽為“史上最佳線控機器人”,也為此後斯坦福與大衆公司合作埋下伏筆。
真正意義上擺脫外部提供信号和輔助(例如線控)的自動無人駕駛汽車出現在德國國防軍大學資助的自動駕駛車項目中,領軍者是被稱為“無人駕駛汽車先鋒”的航空航天工程師恩斯特·迪克曼斯ErnstDickmanns,1980年造出第一款試驗車VaMoRs,配備兩隻攝像頭,由8個英特爾16位CPU實現圖像信息識别加操縱處理。這是建立在數字化基礎上的自動駕駛,達到時速90公裡,在實驗路面跑了20公裡。
1987年第二款試驗車VaMP面世,圖像識别可以達到100米範圍内320×240像素清晰度(這個清晰度甚至不如今天的低檔手機屏幕),可以識别交通标識。VaMP在巴黎附近的模拟道路上實現了130千米時速。1988年迪克曼斯及其同事研發的奔馳-S無人駕駛汽車進行了1600千米的歐洲旅行,從德國慕尼黑到丹麥歐登塞,速度達到過180千米/小時,迪克曼斯記錄道:“95%的裡程是完全自動駕駛。”自動駕駛系統完全擺脫人工引導(如預埋信号發射器),依靠車載視覺設備識别道路和操縱樣車前進。
2004年,美國國防部高級研究局DARPA主辦了第一屆無人駕駛汽車挑戰賽,設置完全原生态的加州莫哈維Mojave沙漠野外賽道240千米。此次挑戰賽有15輛車參加,途中遭遇沙塵暴,僅有卡耐基梅隆大學的RedTeam賽車跑得最遠(11千米),在一處坡道轉彎時被迫停止。
第二年DARPA将挑戰賽獎金加碼到200萬美元,報名參加的隊伍擴大到23支,依然在莫哈維Mojave沙漠,賽道長212千米,100圈環形賽道,設置有相當難度的陡坡和三條隧道,最終斯坦福大學用一台德國大衆途銳VolkswagenTourareg+機器人花費6小時54分取得第一名,平均時速小于30千米/小時。
無人駕駛汽車的研發和進步讓英特爾公司聯合創始人、發表著名的“摩爾定律”的戈登·摩爾GordonMoore感到振奮。摩爾坦言自己“從未設想高速公路上出現無人駕駛汽車”,一大批技術積累推動了這個進程,“這個進步巨大,眨眼的工夫它們上高速了。”
2015年2月在德國萊比錫舉辦的國際交通論壇ITF上,自動駕駛成為熱門議題之一,不少與會者認為,未來城市交通将由自動駕駛的電動汽車唱主角。會上引用的一份波士頓咨詢集團BCG的研究報告認為,德國公路上2017年将開始有無人駕駛汽車,2020年德國城市道路上會有它的身影,2025年進入德國所有道路。
BCG指出,全自動駕駛的落實可能會分階段,預測最近兩年内出現自動停車和交通擁堵自動處理系統,2018年出現自動變更車道和在高速公路上自動駕駛的車型。DCG的分析師甚至認為,大型都市20年後私人将不再擁有汽車。
盡管參與無人駕駛汽車研發和路測的公司不少,迄今公認走在最前沿的卻是一家矽谷互聯網高科技公司——以搜索引擎起家的谷歌Google公司。
巨人肩上的開路先鋒
2010年之後,谷歌在小批量制造乃至路測方面遠遠走在行業最前面。
谷歌站在第一輛無人駕駛試驗車VaMoRs,以及孵化了矽谷的斯坦福大學的開拓者和之後衆多研發者的成功與經驗的巨人肩上,谷歌的貢獻在于讓自動駕駛汽車從概念模型和測試個案的形态,轉向工業化制造和大規模實際道路測試。
谷歌把自動駕駛汽車研發項目放在一個外界看起來比較神秘的機構GoogleX實驗室管理。GoogleX開展的項目都帶有強烈的未來派色彩,如“太空電梯”及“谷歌眼鏡”(一種穿戴3D視頻設備)。
領導GoogleX部門的科學家名叫阿斯特羅·泰勒爾AstroTeller。泰勒舉例,“每年全球有120萬人因車禍喪生”,言外之意谷歌的自動駕駛汽車追求的是汽車出行的“安全可靠”。此後在關于谷歌汽車的報道中,安全行駛一直是主要開場白之一。
但谷歌是否會從一間矽谷高科技公司變身或者孵化出一個汽車行業完整的供應鍊新分支,卻并不能得出答案,畢竟谷歌并不長于制造業。2015年9月,谷歌将原現代汽車美國分支負責人約翰·克拉福斯科JohnKrafcik請來加盟,擔任自動駕駛汽車部門CEO。外界認為谷歌聘請這位汽車業老将的行為彰顯了其大展拳腳的決心。但谷歌中東歐分支CEO菲利普·賈斯圖斯PhilippJustus對外界明确表示,谷歌不打算成為(汽車)“制造商”,谷歌要走與汽車企業合作研發的路子。
2012年谷歌派出一支由項目管理專家和工程師組成的合作談判團隊,前往美國底特律幾大汽車巨頭企業,洽談關于合作開發自動駕駛汽車事宜。據媒體報道,谷歌與汽車制造商們幾乎在所有方面都存在分歧。參加談判的人士認為,盡管雙方都對這項技術興趣強烈,但“雙方似乎在說不同的語言”。
此時,谷歌的原型車已經在沒有車商參與的情況下自行研發上路測試,但是車商們有點摸不着頭腦,“谷歌究竟想達到什麼樣的目的?”谷歌是想取而代之還是聯手并進?有人揣測谷歌做的事情有可能在汽車業“引發巨大震動”。也有分析認為,谷歌沒有能力完全取代傳統汽車業,合作研發才是明智之舉。
車商巨頭們也一直在研發自己的無人駕駛汽車,例如美國通用、德國梅賽德斯、瑞典沃爾沃(現被中國車商并購)都一直在進行。但傳統車商走的是漸進路線,從局部替代做起,谷歌則偏向一步到位。參與合作談判的車商代表抱怨,矽谷來的谷歌态度比較“傲慢”,有點高科技産業的優越感文化,似乎表現出一種“我(谷歌)知道怎麼做,你們(車商)照做就是”的态度。
一位資深機器人專家則認為,車商們擔心谷歌在此行當中具有控制權,因為谷歌自動駕駛系統高度依賴谷歌地圖。谷歌地圖經過多年錘煉已經相當精确,但不免也有疏漏,用谷歌的自動駕駛系統隻能駛往谷歌地圖關照得到的地方。地圖信息在谷歌的服務器上,今後車商的客戶都得依賴谷歌地圖的維護和更新(更新很重要)。一位自動駕駛研發學者則認為,車商們舍不得離開谷歌這個合作者,但又不願意自動駕駛汽車的規則由谷歌來制定。
然而谷歌的自動駕駛研發卻一直在推進。2012年5月,美國内華達州汽車管理局DMV為谷歌自動駕駛汽車批準了美國首張自動駕駛車輛許可證,此前内華達州議會通過了允許自動駕駛車輛上路的法條,DMV在内華達州的拉斯維加斯LasVegasStrip和卡森市CarsonCity的高速公路實測過谷歌汽車。該輛汽車的車體由豐田公司普銳斯ToyotaPrius混合動力轎車制造。谷歌為普銳斯加裝了攝像頭、雷達、激光測距儀、車載數據傳感器和道路數據庫等。
參加長時間、長距離路測的還有一輛雷克薩斯LexusRX450h,由GoogleX實驗室的研發工程師雷萬多斯基Levandowski擔任“乘客”兼測試員,雷萬多斯基每周開着自動駕駛雷克薩斯從伯克利Berkeley的家中到位于MountainView的辦公室上班,路程是70千米,途經矽谷、舊金山城區等。路途上雷萬多斯基會記錄下測試數據,偶爾汽車會發出要求手動控制的指令(如果前方有施工路段)。這樣的檢測進行了18個月,總裡程超過80萬千米,實現了完全安全無人操作行駛。這個測試距離達到自動駕駛汽車路面實測的新長度,也是谷歌領先于其他研發者的重要砝碼。
與此同時,谷歌也在研發自己的車體,谷歌的想法是新車體完全采用電力驅動(符合環保理念),完全擺脫傳統車體目前存在的油門、方向盤、操縱杆等人工幹預裝置,但設置一個紅色緊急按鈕,可以在突發情況下實現停車,加上啟動按鈕。這項計劃從2013年開始,生産100輛樣車,有人給這些樣車起了昵稱“考拉車”,因為其外形與澳洲的小動物考拉類似。考拉車屬于超小型輕量級乘用車,僅設兩個座位,有點類似著名的大衆甲殼蟲。
考拉車最大程度地體現谷歌作為互聯網科技公司的技術優勢。考拉車設計了智能控制系統,可以用智能手機遠程調車,設定目的地然後考拉車自動前往,谷歌設想這種考拉車最大的用途可能是“自動出租車”(加上移動支付)。但考拉車的設想在谷歌總部所在的加州有一個障礙:加州法律不允許“零控制”的汽車上路(方向盤、刹車不可缺)。
2014年10月,加州車輛管理局CDMV同時頒發了29張自動駕駛汽車公共道路測試許可證,分别給了谷歌、戴姆勒、大衆三家公司,谷歌改裝的豐田雷克薩斯SUV車型獲得25張,梅賽德斯奔馳和奧迪車型各獲兩張,獲得許可的條件之一是人可以随時幹預汽車駕駛。
多年測試讓谷歌積累了無可匹敵的自動駕駛汽車研發成果和經驗(準确說更多的是智能控制技術方面的數據),但一個煩惱也浮現出來,無人駕駛系統過于呆闆和機械,在處理路況方面缺乏彈性。如果路面上都是自動駕駛汽車在跑沒有問題,但如果有人駕駛和無人駕駛混跑就很難達到理想狀态,例如谷歌汽車為避讓一個通過路口的行人采取提前減速,随車安全員拉動手刹,但被後車追尾導緻安全員受傷。
總體看谷歌自2009年以來的測試過程安全記錄不差,發生了16次碰撞事故,全部是人為錯誤造成。