導(dǎo)言
當(dāng)我們談及“自動(dòng)駕駛”這一技術(shù),眼前或許會(huì)浮現(xiàn)出無(wú)人物流車在街頭穿行的場(chǎng)景,也可能想到無(wú)人出租車正在城市道路中穩(wěn)穩(wěn)行駛的畫面。透過(guò)現(xiàn)象,看本質(zhì),這一切的背后是人類跨越百年的求索:從早年無(wú)線電遙控的小型三輪車,到后來(lái)的電纜引導(dǎo)和車載計(jì)算機(jī),再到如今融合多傳感器和人工智能的大型智能車輛。人們不斷追問(wèn):汽車何時(shí)能徹底擺脫人類的方向盤操控?“解放雙手”究竟如何才能實(shí)現(xiàn)?在漫長(zhǎng)的探索中,技術(shù)路線幾經(jīng)顛簸,資本與政策紛紛涌入,科研界和產(chǎn)業(yè)界也一再碰撞與協(xié)作。

作為一次極富戲劇性的“奇幻漂流”,自動(dòng)駕駛不僅走過(guò)了機(jī)械時(shí)代的試驗(yàn),也在大數(shù)據(jù)和人工智能的加持下進(jìn)入了高速發(fā)展期。回顧此前曾介紹過(guò)的歷史脈絡(luò),不難發(fā)現(xiàn),科研團(tuán)隊(duì)和車企在不同時(shí)代都曾嘗試用各種方法讓汽車變得更加“聽話”、更加“聰明”。今天,當(dāng)我們有機(jī)會(huì)在城市道路上見(jiàn)到無(wú)人駕駛車隊(duì)示范運(yùn)行,當(dāng)星羅棋布的無(wú)人配送車成為人們的“最后一公里幫手”,無(wú)人駕駛已不再是科幻電影中的噱頭,而在不斷融入現(xiàn)實(shí)生活。
無(wú)線電與電纜:初心與雛形
在追溯現(xiàn)代自動(dòng)駕駛的源頭時(shí),人們常會(huì)提到那些在街頭做“冒險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)”的車輛:它們沒(méi)有駕駛員坐在車內(nèi),卻能通過(guò)遠(yuǎn)程無(wú)線電波或機(jī)械拉桿完成簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)向和加速。這些看似怪誕的設(shè)想,體現(xiàn)了人類早期對(duì)“無(wú)人駕駛”的原初憧憬。以無(wú)線電為媒介的控制方式在當(dāng)時(shí)已屬驚艷,但也受限于電磁環(huán)境與控制距離。為了擺脫“信號(hào)不穩(wěn)、操作失控”的尷尬,人們又在高速公路下埋設(shè)電纜,用磁信號(hào)指引車輛保持直線行駛或拐彎。然而,高昂成本與日常維護(hù)難題導(dǎo)致電纜方案沒(méi)能真正投入大規(guī)模應(yīng)用。

這段時(shí)期的實(shí)驗(yàn)雖然步履蹣跚,但給后世留下了兩大啟示:其一,“解放雙手”不僅意味著機(jī)械操控的替代,更預(yù)示著人類思考如何為汽車“賦予大腦”;其二,車輛周邊的基礎(chǔ)設(shè)施是否愿意并能為“無(wú)人駕駛”進(jìn)行改造,在此后也成為影響技術(shù)走向的重要因素。

圖像識(shí)別與計(jì)算機(jī):奠基之作
在科研史中,無(wú)論是用于軍事還是航空航天,借助攝像頭和計(jì)算機(jī)處理來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的想法,一直是關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。早期的斯坦福大學(xué)“Stanford Cart”項(xiàng)目讓人類第一次看到了利用攝像頭獲取環(huán)境信息、并由計(jì)算機(jī)進(jìn)行識(shí)別和決策的可行性。此后,由斯坦福研究所(SRI)推出的“Shakey”機(jī)器人,則進(jìn)一步擴(kuò)展到邏輯推理和路徑規(guī)劃領(lǐng)域。雖然這些“先驅(qū)”大多行動(dòng)緩慢、僅能在室內(nèi)或簡(jiǎn)單環(huán)境中移動(dòng),但它們最寶貴的貢獻(xiàn)就是建立了感知—預(yù)測(cè)—控制的基本架構(gòu),這一框架至今仍是自動(dòng)駕駛的技術(shù)根基。

與此同時(shí),人工智能領(lǐng)域在20世紀(jì)中后期也取得了顯著進(jìn)展。硬件方面,晶體管替代了真空管,微處理器的運(yùn)算速度不斷提升,使得車載計(jì)算機(jī)成為可能。軟件方面,基于邏輯推理、路徑規(guī)劃和機(jī)器學(xué)習(xí)的算法體系初步成形。到了20世紀(jì)70年代,科研人員陸續(xù)嘗試?yán)昧Ⅲw攝像頭或?qū)S糜布铀倨鬟M(jìn)行三維感知,車輛的識(shí)別精度得到了提升。一些實(shí)驗(yàn)車甚至能在受控道路上以較為穩(wěn)定的速度自動(dòng)行駛,為后續(xù)更大規(guī)模的路測(cè)埋下伏筆。

全球研發(fā)與初步落地:技術(shù)與資本的雙推力
當(dāng)計(jì)算機(jī)小型化與傳感器技術(shù)逐漸成熟,自動(dòng)駕駛開始走出實(shí)驗(yàn)室,在多國(guó)科研和工業(yè)界的合力中加速前行。70年代起,日本在立體視覺(jué)與圖像二值化處理方面進(jìn)行了系統(tǒng)性研究,美國(guó)則涌現(xiàn)出民用與軍方合力推 進(jìn)的無(wú)人車項(xiàng)目,歐洲的車企與研究機(jī)構(gòu)也通過(guò)跨國(guó)合作分享技術(shù)成果。80年代,隨著無(wú)人駕駛在公開道路上的首次測(cè)試成功,這項(xiàng)技術(shù)更為廣泛地進(jìn)入大眾視野。

在90年代,卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的NavLab系列車輛、梅賽德斯-奔馳的原型車等相繼在高速公路上進(jìn)行了實(shí)車測(cè)試,自動(dòng)駕駛技術(shù)從概念走向部分商業(yè)化雛形。也正是在這段時(shí)間,人們對(duì)ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))形成了比較明晰的思路:先用ABS、ESC、ACC等功能解決關(guān)鍵安全和駕駛減負(fù),再嘗試讓汽車逐漸實(shí)現(xiàn)“更多場(chǎng)景、更多動(dòng)作”的自主操作。這個(gè)階段的努力,讓大眾見(jiàn)識(shí)到車輛確實(shí)能夠在某些環(huán)境下“自動(dòng)駕駛”,同時(shí)也為21世紀(jì)的商業(yè)化爆發(fā)奠定了實(shí)踐基礎(chǔ)。

新千年的引爆:DARPA競(jìng)賽與互聯(lián)網(wǎng)巨頭入局
進(jìn)入新千年,人類對(duì)自動(dòng)駕駛的期待達(dá)到了新的高潮。其中最具標(biāo)志性的事件,是2004年至2007年連續(xù)舉辦的DARPA大挑戰(zhàn)賽。雖然最初的比賽中多數(shù)車輛舉步維艱,但短短幾年后就有多支團(tuán)隊(duì)能將自動(dòng)駕駛車輛順利跑完全程,并處理相對(duì)復(fù)雜的野外路況。多所名校團(tuán)隊(duì)、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的精英與傳統(tǒng)車企的工程師在此競(jìng)賽中大放異彩,不僅催生了大量無(wú)人駕駛核心算法的迭代,也培育了后來(lái)的谷歌自動(dòng)駕駛項(xiàng)目主力成員。

隨著DARPA大賽帶來(lái)的名氣,以及資本市場(chǎng)對(duì)無(wú)人駕駛前景的看好,各大互聯(lián)網(wǎng)巨頭開始積極投入。谷歌(后改組為Waymo)在2009年正式啟動(dòng)“Self Driving Car Project”,并于2010年代中期率先在公共道路進(jìn)行大規(guī)模測(cè)試。此舉激發(fā)了全球車企的競(jìng)爭(zhēng)與合作:通用、福特、豐田、寶馬、戴姆勒等傳統(tǒng)廠商不再局限于觀望,而是紛紛展開相關(guān)技術(shù)的收購(gòu)、整合和自主研發(fā)。無(wú)人駕駛的產(chǎn)業(yè)鏈也日趨龐大,從傳感器制造、地圖構(gòu)建到算法平臺(tái),多種角色共同涌入,形成了龐大的生態(tài)系統(tǒng)。

百花齊放的應(yīng)用時(shí)代:商用試點(diǎn)與大規(guī)模測(cè)試
近十年來(lái),一方面是國(guó)家層面的政策鼓勵(lì)與法律法規(guī)的逐步完善,另一方面是技術(shù)硬件與算法的不斷進(jìn)步,推動(dòng)自動(dòng)駕駛進(jìn)入“百花齊放”的應(yīng)用時(shí)代。部分企業(yè)在城市中開設(shè)無(wú)人出租車服務(wù),讓普通市民通過(guò)手機(jī)App預(yù)約試乘;無(wú)人巴士在特定園區(qū)或風(fēng)景區(qū)運(yùn)行,承擔(dān)短程接駁任務(wù);小型無(wú)人配送車在大學(xué)校園或社區(qū)內(nèi)穿行,完成外賣、快遞的“最后一公里”配送。干線貨運(yùn)領(lǐng)域則出現(xiàn)了自動(dòng)駕駛卡車編隊(duì)、高速自動(dòng)駕駛物流試點(diǎn)。

在資本市場(chǎng)上,LiDAR(激光雷達(dá))和其他傳感器企業(yè)相繼上市,多家自動(dòng)駕駛初創(chuàng)公司通過(guò)SPAC合并或IPO方式籌集資金。這股熱潮為技術(shù)研發(fā)和商業(yè)落地提供了更雄厚的財(cái)力支持,也帶來(lái)了激烈的競(jìng)爭(zhēng)。有公司選擇與傳統(tǒng)車企深度綁定,力圖將自動(dòng)駕駛功能快速搭載到量產(chǎn)車型上;另一些公司則主打“出行即服務(wù)”理念,想要構(gòu)建更完善的無(wú)人車隊(duì)與共享出行生態(tài)。

ADAS到無(wú)人駕駛:從輔助功能到全場(chǎng)景覆蓋
如果說(shuō)無(wú)人駕駛是“終極形態(tài)”,那么ADAS就是通往終極形態(tài)的必經(jīng)之路。在現(xiàn)代汽車中,早已普及的巡航控制(CC)、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、車道偏離警告系統(tǒng)(LDW)、自動(dòng)緊急制動(dòng)(AEB)等功能,都為駕駛者提供了基礎(chǔ)的安全保障與操作輔助。近些年來(lái),更多品牌推出L2或L2+級(jí)別的駕駛輔助方案,如高速公路自動(dòng)跟車與車道保持、城市路況自動(dòng)跟隨等,讓駕駛者在特定場(chǎng)景下短暫“放手”。

隨著人工智能、圖像識(shí)別和高精地圖技術(shù)的提升,這些輔助系統(tǒng)正朝著更高等級(jí)的自動(dòng)化演進(jìn)。以往需要人工介入的場(chǎng)景不斷被算法覆蓋,傳感器精度和冗余設(shè)計(jì)也日趨嚴(yán)謹(jǐn)。許多新型車企甚至直接把“自動(dòng)駕駛表現(xiàn)”視為產(chǎn)品賣點(diǎn),通過(guò)OTA升級(jí)為用戶持續(xù)推送算法與功能改進(jìn),令車輛具備一定程度的自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力。

未來(lái)圖景:走向常態(tài)化、規(guī)?;?/strong>
雖然自動(dòng)駕駛技術(shù)已取得了空前進(jìn)展,但要想在全球范圍大規(guī)模普及,仍需面對(duì)諸多挑戰(zhàn):極端天氣、長(zhǎng)尾場(chǎng)景、復(fù)雜人車混行、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一以及責(zé)任劃分的倫理難題。部分區(qū)域道路缺乏高精地圖或道路標(biāo)志,或者通信網(wǎng)絡(luò)尚未達(dá)標(biāo),都會(huì)阻礙無(wú)人駕駛車輛發(fā)揮穩(wěn)定性能。對(duì)很多企業(yè)而言,盈利模式也仍在摸索之中:究竟是靠出行服務(wù)獲取乘車費(fèi),還是靠出售軟硬件技術(shù)給整車廠,抑或是廣泛布局物流、公共交通和城市基礎(chǔ)設(shè)施,這些都沒(méi)有定論。

盡管如此,自動(dòng)駕駛前景仍然值得期待。從城市短途出行到高速干線物流,從封閉場(chǎng)所的無(wú)人接駁車到遍布社區(qū)的配送機(jī)器人,這些應(yīng)用場(chǎng)景正在不斷增加。有些國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)率先制定了車路協(xié)同規(guī)劃,準(zhǔn)備在道路側(cè)建設(shè)智能感知與通信設(shè)備,幫助車輛在關(guān)鍵時(shí)刻獲得額外的環(huán)境數(shù)據(jù)。對(duì)消費(fèi)者而言,越來(lái)越多的量產(chǎn)車型將配備高階輔助功能,逐步培養(yǎng)市場(chǎng)對(duì)車輛“自動(dòng)駕駛能力”的認(rèn)可度。

結(jié)語(yǔ)
回首整個(gè)歷程,自動(dòng)駕駛從最初只能用無(wú)線電或電纜進(jìn)行簡(jiǎn)單遠(yuǎn)程控制,逐步過(guò)渡到采用攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)的多傳感器融合,再結(jié)合高精地圖、人工智能算法進(jìn)行實(shí)時(shí)決策與規(guī)劃。這條路充滿了崎嶇:既經(jīng)歷過(guò)國(guó)家或軍方層面的巨大投入,也遭遇過(guò)企業(yè)投入巨大卻寸步難行的低谷。而如今,隨著硬件和軟件的成熟疊加資本與政策的助推,自動(dòng)駕駛在城市街頭與公路上的身影已越來(lái)越常見(jiàn),開始為人們帶來(lái)全新的出行體驗(yàn)。

正如有人所說(shuō),“自動(dòng)駕駛并不只是為了讓汽車取代人類駕駛,而是為了讓出行變得更安全、高效和便捷。”如今,那些遙遠(yuǎn)時(shí)代的設(shè)想與試驗(yàn),正逐漸變?yōu)閷こI钪械囊徊糠郑簾o(wú)人小車在大學(xué)校園里跑來(lái)跑去,給學(xué)生送餐;無(wú)人出租車在市中心接上匆忙上班的人們;無(wú)人卡車在高速公路晝夜不息地奔波,緩解了物流壓力。無(wú)論是公共交通、私家出行,還是物流配送,這項(xiàng)技術(shù)都展露出蓬勃的適應(yīng)力。

或許在不久的將來(lái),當(dāng)?shù)缆坊A(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)全面智能化,法規(guī)和道德規(guī)范逐漸完善,自動(dòng)駕駛能夠在絕大部分場(chǎng)景下真正“說(shuō)走就走”。到那時(shí),人類將告別對(duì)方向盤與油門踏板的疲憊依賴,把更多時(shí)間與精力留給工作、娛樂(lè)和思考。那將是一幅怎樣的畫面?也許就像當(dāng)年那些工程師在實(shí)驗(yàn)室里描繪的未來(lái):車輛按照優(yōu)雅的路線排列前行,精準(zhǔn)避讓行人,自動(dòng)識(shí)別路面突發(fā)狀況,整個(gè)城市的交通流量得以更有序、更高效地運(yùn)行。

這便是“自動(dòng)駕駛的奇幻漂流”所奔赴的終極目標(biāo)——讓汽車真正成為智能移動(dòng)空間,讓出行成為更安全、更高效、更具想象力的生活環(huán)節(jié)。在人類對(duì)交通不斷升級(jí)的追求中,自動(dòng)駕駛注定還會(huì)伴隨更多技術(shù)飛躍與社會(huì)變革,也勢(shì)必會(huì)在更寬廣的舞臺(tái)上演繹出新的精彩篇章。去回望它的歷史,正是為了更好地迎接它的未來(lái)。人們好奇的視線已然投向前方,而歷史則告訴我們:這場(chǎng)漂流,遠(yuǎn)未到終點(diǎn),卻早已翻開了嶄新的篇章。
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