自动驾驶百年史话：从汽车到“个人出行服务”

当下自动驾驶汽车正处在风口，不过人类对于“自动驾驶”的探索却已经有了上百年的历史了！

在汽车发明之前，我们的主要交通工具是骑乘大型牲畜，而相对于汽车，牛或马的“自动驾驶”能力显然高多了。

比如，你骑马时尽可以手握缰绳在马背上睡觉，马儿也会“尽职尽责”地继续沿着道路前进，或者停在原地不动。然而，汽车和卡车则需要司机一秒一秒地引导它们。

不过，随着汽车的全面普及，再加上它们的大重量和高速度所带来的日益增长的风险，孕育了各种实验性的自动驾驶方案。

1925年，纽约市举办了一次远程控制汽车的演示，让人们得以一窥无人驾驶汽车的未来，同时也让公众感到好奇和恐惧。

据《纽约时报》报道，这辆被命名为“美国奇迹”（American Wonder）的“无人驾驶”汽车在百老汇大街上巡游，“就像一只幽灵的手在驾驶一样”。

American Wonder

在20世纪20年代的美国，机动车每年夺去数以万计的生命，死亡率比今天高18倍。当时的人们寄希望于这项新技术可以使城市街道再次变得安全。

但这些希望很快就烟消云散了，因为“美国奇迹”的操作者频频出错，最后撞向另一辆车，使得“无人驾驶”的神话瞬间破灭。

虽然这次早期尝试以失误收场，然而汽车行业却继续幻想实现远程遥控汽车。

在1939年的世界博览会上，通用汽车公司的《未来世界展示》描绘出了一个巨大的美国城市的机动立体模型。

《未来世界展示》

在构想中，无人驾驶汽车、卡车和公共汽车穿梭于自由通行的高速公路上，摩天大楼林立，熙熙攘攘。甚至还有一个“交通控制塔”，根据未来城市设计师的想象，调度员将通过无线电指挥数以万计的车辆的行动。

到20世纪50年代，嵌入路面的导引线已经取代了无线电，成为遥控车辆的首选技术。美国无线电公司（RCA）在20世纪50年代对这种方法进行了首次成功演示。

这些早期的原型显示了自动驾驶的技术可行性，但其高昂的成本和对这种功能的低需求，意味着无线电控制和线导汽车都没有流行起来。

到了20世纪60年代，人们的注意力已经转移到利用新的计算机技术来设计能够真正、独立地自动驾驶的车辆。

在斯坦福大学，研究人员首次制造了使用摄像头观察和利用计算机导航的机器人。在严格控制的实验中，这些早期的机器人可以沿着白线行驶，并避开放置在其路径上的障碍物。

斯坦福大学的机器人

到20世纪70年代末，得益于CPU和图像处理技术的改进，日本筑波大学机械工程实验室的工程师在日本道路上测试世界上第一辆自动驾驶的客运车辆。

这些首批自动驾驶汽车以每小时20英里的速度行驶，使用两个视频摄像头来视觉检测街道标记。

筑波大学的自动驾驶客运车辆

20世纪80年代，欧洲的自动驾驶也有了突破，西德武装部队大学（Armed Forces University）的教授恩斯特·迪克曼斯（Ernst Dickmanns）用自己设计的自动驾驶装置改装了一辆梅赛德斯-奔驰（Mercedes-Benz）面包车，并启动了与汽车巨头戴姆勒（Daimler）长达10年的合作。

最后，轮到了美国人，卡内基-梅隆大学（Carnegie Mellon University）在20世纪90年代保持领先。

随着建造自动驾驶机器的竞争在全球范围内蔓延，软件迅速改进、计算机速度越来越快。到了90年代末，美国、德国和日本都已经实现了自动控制下的跨国行驶。

时间来到了21世纪，自动驾驶车辆的发展也来到了最激烈的时期。本世纪初，美国五角大楼对这项新兴技术的兴趣日益浓厚。

为了集中分散的研究小组的力量，并加强与国防和汽车工业的联系，美国军方最独立的研究资助机构国防高级研究计划局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）在2004年、2005年和2007年组织了一系列公开竞赛。这些被称为“超级挑战”（Grand Challenges）的比赛提供了数百万美元的奖金，吸引了数十个来自学术界和工业界的团队。

比赛的任务是参赛者的自动驾驶汽车要能够穿越一个废弃的军事基地的开阔的乡村和的郊区。为了取得最好的成绩，竞争者们用了他们最好的硬件和软件进行测试。

虽然2004年的比赛最终没有一个参赛者到达终点线。但仅仅一年后，斯坦福大学的团队就完成了任务并获得了200万美元的奖金。而这得益于它在道路图像处理中开创性地使用了人工智能编程技术——机器学习。

斯坦福大学的获胜车辆

更重要的是，DARPA竞赛加速了无人驾驶汽车的发展，自动驾驶技术的实际商业使用似乎一夜之间变得触手可及。

这给汽车工业敲响了警钟，但不是每个人都听到了。大多数公司都专注于2007-2008年的金融危机和随之而来的全球经济衰退。尤其是美国的汽车制造商在利用自动驾驶汽车的机会时受到了阻碍，因为从实验室到市场的过程中需要大量的进一步投资。

相反，硅谷却乘势一路反超。到2009年，获奖的斯坦福大学团队负责人塞巴斯蒂安·特龙（Sebastian Thrun）在谷歌领导了一个新的无人驾驶汽车项目。

谷歌的这一举动花了几年时间才被人们理解，但一旦沉淀下来，行业格局就发生了巨变。不仅在汽车行业，在计算机和出租车行业也是如此。突然之间，每一个主要汽车制造商、每家出租汽车公司和苹果公司这样的巨头也急忙动员起来，开发自动驾驶汽车。

当内部项目未能产生令人信服的结果时，许多公司干脆收购有前途的初创公司，以获得所需的技术。仅在2016年和2017年的两年时间里，就有大约800亿美元的资金涌入了自动驾驶汽车领域。

其中，最大的一笔交易是英特尔在2017年收购了计算机视觉先驱Mobileye，这是一家位于以色列的计算机视觉系统制造商，其估值达到了令人瞠目结舌的150亿美元。

随着这一系列并购的展开，连接汽车制造商和科技部门的合作关系和交叉持股的网络变得越来越复杂。世界上最大的两个消费行业——计算机和汽车——已经从对方身上看到了自己的未来。

到2018年，投资开始得到了回报。12月，谷歌分拆出来的Waymo公司在亚利桑那州的Chandler悄悄地推出了世界上第一个真正的自动驾驶出租车服务。在筑波进行首次自动驾驶40多年后，该公司开始在凤凰城郊区接受无人驾驶乘车申请。

报道称，这家科技巨头已经预留了100多亿美元用于建立其自动驾驶帝国。

Waymo的无人驾驶出租车

1903年1月12日，《纽约时报》报道，“马拉车几乎没有什么工作是做不好的，甚至可能比汽车更好。”当时，世界上第一个大型车展在麦迪逊广场花园广场开幕。

一个世纪后的今天，《纽约时报》以同样的热情口吻兜售着自动驾驶时代的工程奇迹。

与汽车一样，自动驾驶也引发了人们对新技术的大胆猜测。那么，这项技术将带来的巨大改变会有哪些呢？

首先，自动驾驶技术可以消除几乎所有由汽车造成的死亡。在20世纪，估计有6千万人死于机动车碰撞事故。这比第二次世界大战期间所有军人和平民的死亡人数还要多。

但是，即使汽车已经变得更加安全，车祸仍在继续，目前全世界每年都有140多万人死于交通事故。如果有了自驾车技术，这些车祸中的绝大部分是可以避免的。

其次，交通拥堵将会消失。过度拥挤的道路造成的经济损失是巨大的，远程信息处理公司Inrix估计，仅在美国，司机在交通中浪费的时间成本每年就超过3,050亿美元。

最后，行动不便人士也可以出行。仅在美国，就有超过2,500万人有限制出行的残疾，几乎占劳动力的六分之一。人们相信，自动驾驶汽车不仅将为那些身体无法驾驶的人带来汽车旅行，而且将为非常年长的人、非常年轻的人以及那些买不起自己的汽车的人开辟新的旅行选择。

随着时间的推移，自动驾驶汽车的数量注定会迅速增长。到2030年，全球智能汽车、卡车和公共汽车的数量可能达到数千万辆。它们将与大约20亿辆人类驾驶的汽车和卡车共享道路。

大多数市场分析家认为，到2030年，主要发达国家的所有出租车将实现自动化。在美国，这就是30万辆车。加上所有的Ubers和Lyfts，总数接近100万辆。

另外，无人驾驶出租车的到来会从根本上改变消费者对汽车的看法。当自动驾驶出租车的价格非常便宜时，人们可能会选择完全放弃汽车所有权。

从长远来看，我们可能会看到这样一个场景——到2040年，共享汽车占据主导地位，新车销量下降50%。与此同时，汽车制造商每年仍将在全球范围内生产约3,000万辆自动驾驶汽车，其中一半将流向中国，另外四分之一流向美国，其余的则分散在欧盟、日本和新兴市场。

然而，即使制造汽车的业务在萎缩，使用汽车的业务仍将增长。如今价值2万亿美元的全球汽车制造业将被纳入一个更大的“个人出行服务”市场，预计到本世纪中叶，这一市场规模将达到每年7万亿至10万亿美元，大致相当于今天整个欧盟的经济规模。

仅 Waymo 一家就希望到2030年获得1.7万亿美元的市场份额。但是，特斯拉、亚马逊和华为、福特、通用汽车和大众汽车等并没有放弃这个新领域。他们对自动驾驶的未来服务业务也有自己的打算。

因此，虽然无人驾驶革命始于涓涓细流，但在不久之后，点点水滴将成为一股洪流。到2050年左右，大多数人类驾驶的汽车将消失。一支规模更小、更智能的无人驾驶车队将取代它们。而这种改变在一代人的时间跨度内就会发生。

参考资料：

https://onezero.medium.com/the-100-year-history-of-self-driving-vehicles-10b8546a3318