自动驾驶的前世今生，能否直破未来潮流

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当卡尔 · 本茨发明汽车，人类进入汽车时代时，科学技术就对人类的 “ 出行 ” 进行了新的定义，而随着技术的不断发展与进步， 人类对于智能驾驶这一梦想有了新的期待与希冀。那么，智能驾驶是如何起源、孕育、发展、爆发的呢？从中我们能够获得什么样的启发？本文将回顾这一历史，并探讨新兴战略技术和产业的发展途径。

信息技术发展具有 20 年的周期律： 1970 年至 1990 年是发轫于 PC 的数字化，1990 年至 2010 年是互联网推动的网络化，而从 2010 年开始的这 20 年，我们面临的将是人工智能的寒武纪大爆发。

目前，人工智能炙手可热，创业公司如雨后春笋般涌现。从业者开始思考，如何让技术形成涟漪效应，促使产业非线性、跃迁式增长。

有人把人工智能和产业的关系比喻成 “ 葡萄干和面包 ” ，虽然葡萄干离开面包仍是葡萄干，但两者结合在一起就能创造出高价值的新品类。

近年来一直在探索人工智能的产业机会，并得出结论：未来 15 年，智能驾驶将是人工智能所带来的增值最大的产业，没有之一。

首先，激活、重塑和创造多个 万亿级 市场。

• 激活汽车市场，智能、安全和人机共驾的新体验将重新激起人们换车的需求；

• 重塑出行市场，无人驾驶 + 共享汽车将解决如今困扰消费者和出行服务商的最大问题——司机成本和 “ 坏人 ” 风险。如果说当前的网约车只解决了 2 % 的出行，那么未来无人驾驶出租车可以将这个比例提升数十倍；

• 创造了新的消费经济和生产力市场——乘客经济。乘客在路上或消费，或工作，或娱乐，每一辆车都可以变成移动的商业地产。

智能驾驶的发展，可以分成 4 个阶段：

2004 年以前；

2004 年 - 2009年：第一个 6 年——孕育；

2010 年 - 2015 年：第二个 6 年——成长；

2016 年 - 2021 年：第三个 6 年——开花；

2022 年 - 2027 年：第四个 6 年——结果。

2004 年以前：自动驾驶的前世

1921 年 8 月，第一辆无人驾驶（实为遥控）汽车在美国诞生，美国陆军的一位电子工程师坐在后面的一辆车上，用无线电操控前面那辆无人车的方向盘、离合器和制动器。

1939 年的纽约世界博览会，通用汽车在 “ 未来世界 ” 展览上，预言 1960 年高速公路将具有电子轨道，与汽车的自动驾驶系统相配合，实现无人驾驶，直到驶出高速公路才切换回司机驾驶。

此后，通用汽车并没有把这个预言当做儿戏，而是在 1956 年展出了 Firebird II，这辆看似 “火箭” 的概念车有史以来第一次具备了自动导航系统。两年以后，Firebird III 问世时，BBC 现场直播了基于车路协同的无人驾驶，高速公路上预埋的线缆与车端的接收器通过电子脉冲信号进行通讯，展示了未来高速公路的无人驾驶形态。

实际上，真正具备独立自动驾驶能力的原型——Shakey，出现在 20 世纪 60 年代，诞生于斯坦福研究院（Stanford Research Institute），这个研究院后来改名为斯坦福国际研究院（SRI International），以发明了电脑鼠标和语音助手 Siri 闻名，它的另一重要贡献是机器人。

Shakey 是第一个具有完整感知、规划和控制能力（这也是后来机器人和无人车的通用框架）的机器人。Shakey 之父是科学怪才查尔斯·罗森（Charles Rosen），也是斯坦福研究院的创始人。

如果说 Shakey 只是个在室内移动的机器人，那么 “斯坦福车（Stanford Cart）” 则是第一辆接近于无人驾驶汽车的机器人。汉斯·莫拉维克（Hans Moravec）被誉为“人工智能最坚定的支持者”，在他的领导下，“斯坦福车”取得了巨大进展。莫拉维克的团队研发了很多新技术，例如，用单一摄像头计算场景的深度，后来 Mobileye 采用了类似技术。多数情况下，“斯坦福车” 需要通过远程图像来操控，有一次它逃脱了控制，直接驶入了繁忙的道路，当莫拉维克从监视器中看到一辆真实的车辆从 “斯坦福车” 边上呼啸而过，大吃一惊，于是追捕“机器人”成为无人车历史上诙谐的一笔。

莫拉维克在机器视觉的探索中后来提出了著名的莫拉维克论（Moravec’s Paradox）——人类的高阶智能，比如推理、规划和下棋，计算机都能够轻易实现。而只有几个月大的婴儿就能驾轻就熟的低阶智能，如感知和运动配合，计算机都遥不可及。在深度学习尚在襁褓之中的时代，科学家们还找不到头绪。

上世纪 80 年代，电视剧《霹雳游侠》（Knight Rider）中的 KITT 自动驾驶汽车风靡一时。几乎同时，汽车制造强国日本、德国和美国真正开始自动驾驶汽车的研发。日本的筑波工程研究实验室、德国的慕尼黑国防军大学与梅赛德斯联合团队、美国的国防高级研究计划局（DARPA）和卡内基梅隆大学，分别以 “ 摄像头为主、其他传感器为辅 ” 开发出不同的自动驾驶汽车的原型，并且在真实路况中展现出了令人信服的能力。

尤其是卡内基梅隆大学的 NavLab，在 1995 年完成了从匹兹堡到圣地亚哥的 “ No Hands ” 跨越美国之旅，其中 98.2 % 的里程由无人驾驶完成，虽然车辆速度不快，但即使放到今天来说，这样的成果仍然非常了不起。这辆后来进入“机器人名人堂”的无人车是基于Pontiac Trans Sport Minivan（小型多用途车）改造的，主要原因是相比轿车，Minivan 能塞进去更多的设备。后来 Waymo 也是采用了菲亚特克莱斯勒的 Minivan “ 大捷龙（Pacifica）” 作为无人车的改装基础。

90 年代末的另一个创举来自意大利帕尔马大学视觉实验室 VisLab ，他们利用双目摄像头组成的立体视觉系统，在高速公路上实现了 2000 公里的长距离试验，无人驾驶占比 94 % ，而车速则达到了 112 公里/小时。

几乎与此同时，中国学术和产业界也开始了智能驾驶的探索。在清华大学，1978 年齐国光教授课题组开始研究自动驾驶，1986 年何克忠教授的 HTMR 课题组接力，到 HTMR-III，才真正有了接近自动驾驶汽车的原型车。

中国第一辆自动驾驶汽车是 90 年代初的 ATB-1（Autonomous Test Bed-1），由北京理工大学、南京理工大学、国防科技大学、清华大学和浙江大学五家单位联合研究，而后的 ATB-2 速度较之第一代提升了 3 - 4 倍，这些院校多数成为了后来中国无人驾驶人才的摇篮。

同样是 90 年代，中科院自动化研究所的王飞跃教授在美国也开始了无人车的研究。

与美国类似，中国在遥控驾驶方面的探索也较早，1980年国家立项“遥控驾驶的防核化侦察车”项目，哈尔滨工业大学、沈阳自动化研究所和国防科技大学参与了该项目的研究。在第二个阶段来临的前一年（ 2003 年），国防科技大学与一汽合作的红旗 CA7460 实现了高速公路的自动驾驶演示，峰值速度达到 170 公里/小时，并且实现了自动超车。

2004 年 ~ 2009 年：第一个 6 年：孕育

2004 年的大事件是美国国防高级研究计划局（DARPA）的无人车挑战赛 “ Grand Challenge ” 。时值 “ 第二次海湾战争 ” 刚刚开始，国防部注意到沙漠行动中的士兵伤亡，希望用无人驾驶来解决这一问题。

DARPA 挑战赛是美国的一项优良传统，国会拨专款，通过挑战赛发现那些变革性的、高回报的科研成果，极大地缩短了基础科学发现与军事应用之间的鸿沟。3 次无人车挑战赛、1 次机器人挑战赛（Robotics Challenge），以及 2018 年的航天发射挑战赛（Launch Challenge），使其天下闻名。

挑战赛要求无人车成功穿过240公里的沙漠道路，不出意料，2004 年所有车队在沙漠中折戟。这让随后 2005 年的挑战赛成就了一段光辉岁月。

卡内基梅隆大学的 Red 车队是夺冠热门，其负责人、机器人专家雷德·惠塔克（Red Whittaker）志在必得。他认为无人驾驶不是仅仅靠努力工作就能实现的，“ If you haven\\'

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