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| 本文作者： 大壯旅 | 2017-09-04 08:15 |
雷鋒網(wǎng)按：本文作者借一大批無人駕駛行業(yè)早期從業(yè)者之口講述了 2004 年那一場激動人心的 DARPA 無人駕駛挑戰(zhàn)賽。
現(xiàn)在回過頭看，沒有那場比賽，恐怕就沒有現(xiàn)在的蒸蒸日上的無人駕駛行業(yè)。這一切都源于 2004 年，一群瘋狂的家伙聚在一起參加了一場偉大的挑戰(zhàn)賽。本文由雷鋒網(wǎng)編譯自《連線》。
2004 年 3 月 13 日，一大群工程師和數(shù)千名觀眾聚集在加州一家小酒吧外，他們聚精會神的注視著 15 輛參與莫哈維沙漠穿越賽的賽車，而這些賽車的方向盤其實是電腦控制的，這場劃時代的比賽就是首屆 DARPA（美國國防部高級研究計劃局）無人駕駛汽車挑戰(zhàn)賽。
比賽開始前，睡眼惺忪的極客們緊張的調(diào)試著他們的參賽車輛。這 15 輛賽車中，有傳統(tǒng)造型的 SUV，也有沙漠越野車和怪獸卡車，有支車隊甚至還帶來了一輛摩托車。比賽結(jié)束后，這家小酒吧附近成了車輛零部件的墳場：撞碎的保險杠、欄桿、鐵絲網(wǎng)和用光的滅火器散落一地。
比賽期間，除了賽車出發(fā)時的歡呼，一路揚起的沙土和碎石，還有大量令人揪心的碰撞。這些稍顯笨拙的車輛讓我們見識到了無人駕駛汽車的局限性，顯然汽車廠商和科技公司還有很多工作要做。同時無人駕駛汽車想讓消費者滿意也不是件容易的事情。
不過，這場比賽卻奠定了現(xiàn)在無人駕駛行業(yè)的基礎(chǔ)，那些滿頭大汗在調(diào)試無人駕駛原型車的工程師們已經(jīng)成了這場汽車革命的中流砥柱。接下里，我們就從這些無人駕駛汽車開山祖口中回顧當(dāng)年那場激動人心的比賽。參與這次口述歷史的包括以下人物：
Tony Tether：2001-2009 年任 DARPA 局長，現(xiàn)在是私人技術(shù)顧問。
David Hall：他旗下的 Velodyne 卻從一家音頻器材制造商變成了激光雷達(dá)制造商。
Sal Fish：時任 Score International 公司 CEO，該公司非常善于組織巴吉卡車沙漠賽，現(xiàn)在他已經(jīng)退休在家。
Red Whittaker：卡耐基梅隆大學(xué)機(jī)器人研究專家。
Jose Negron：當(dāng)年負(fù)責(zé) DARPAR 無人駕駛挑戰(zhàn)賽的日常管理，現(xiàn)在是網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)顧問。
Melanie Dumas：當(dāng)年是語音識別工程師，現(xiàn)已經(jīng)升任谷歌安全團(tuán)隊項目負(fù)責(zé)人。
Alberto Broggi：TerraMax 車隊的隊長，現(xiàn)在則是計算視覺開發(fā)公司 VisLab 的負(fù)責(zé)人。
Sebastian Thrun：斯坦福大學(xué)機(jī)器學(xué)習(xí)研究專家，現(xiàn)在是在線教育機(jī)構(gòu) Udacity 的掌門人。
Joseph Bebel：當(dāng)年的他只是一個高中生，現(xiàn)在正在攻讀南加州大學(xué)計算機(jī)科學(xué)博士學(xué)位。
Jim McBride：當(dāng)年是福特安全部門的工程師，他一直留在福特，現(xiàn)在是自動駕駛汽車專家。
Chris Urmson：當(dāng)年還是卡耐基梅隆大學(xué)機(jī)器人專業(yè)的學(xué)生，現(xiàn)在則成長為自動駕駛新創(chuàng)公司 Aurora Innovation 聯(lián)合創(chuàng)始人。
I. 挑戰(zhàn)
2001 年時，一向“珍惜生命”的美國軍隊萌生了讓士兵遠(yuǎn)離戰(zhàn)區(qū)炮火紛飛的想法。于是，美國國會設(shè)定了一個目標(biāo)：到 2015 年，美國軍隊的地面戰(zhàn)斗車輛有三分之一必須無人駕駛化。不過，美國國防工業(yè)并沒有跟上國會的創(chuàng)新概念，它在傳感器和計算技術(shù)上一直沒能取得突破，無人駕駛自然就成了一張空頭支票。
2003 年 2 月，DARPA 局長 Tony Tether 決定群策群力解決無人駕駛帶來的挑戰(zhàn)，于是創(chuàng)辦了無人駕駛汽車挑戰(zhàn)賽：誰的無人駕駛汽車能率先跑完 142 英里（約合 228 千米）的賽程，就能拿走 100 萬美元的大獎。為了給比賽造勢，Tether 還專門在洛杉磯的彼得森汽車博物館號召大家踴躍參賽。
Tony Tether：那時我在想，也許真有 5 到 10 個不怕死的來參賽。
Jose Negron：當(dāng)時有許多和 DARPA 合作的國防承包商在研發(fā)時就遇到阻力，這些承包商想做出點不錯的成績，但始終沒什么進(jìn)展。所以我們需要一種革命性的方式來實現(xiàn)跨越性發(fā)展。
我一直提醒 Tony，這個比賽一旦辦起來，肯定有數(shù)百人加入。對于那些熱愛自己的工作，每天在車庫和臥室里徹夜工作的人來說，失敗完全可以接受，只要能吸取經(jīng)驗就好。
Tony Tether: 我們的辦公室早上9 點才上班，但當(dāng)天 8 點半我就發(fā)現(xiàn)門口已經(jīng)排了滿滿四隊人，他們都是要報名參加無人駕駛汽車挑戰(zhàn)賽的。
Jose Negron：我詳細(xì)給他們講解了賽程，參賽車輛要穿越沙漠，走各種之字形路線、爬坡、下坡更是家常便飯。最關(guān)鍵的是，有的賽段路只有 3 米寬。
他們只有 1 年的時間準(zhǔn)備。一位報名者問我：“你們?yōu)槭裁匆驯荣惛愕倪@么難？”我回答說：“要不怎么能叫“大挑戰(zhàn)”（Grand Challenge）呢？”
Tony Tether: 在這次比賽之前，DARPA 主要著手減少人類對車輛的干預(yù)，可以說當(dāng)時這條路走錯了。
Joseph Bebel：我母親是一位工程師，她聽說了這項比賽。由于我正在尋找有趣的事情做，所以她直接把這個項目帶進(jìn)了高中校園，成了我的課外項目。
David Hall：當(dāng)時我們正忙著參加最火的機(jī)器人大賽節(jié)目，當(dāng)然那也是為了宣傳 Velodyne 的音箱。DARPA 宣布這項比賽后，我們抓住機(jī)會展現(xiàn)了 Velodyne 的能力。
*參賽隊伍的聚集地
Melanie Dumas（Axion Racing 車隊）：到彼得森汽車博物館聽 Tether 宣傳這項比賽時，我們還被一位天使投資人盯上并拿到一筆啟動資金。我們將賽車命名為 Kosrae（一位勇士的名字），選這個名字是因為我們投資人售賣的瓶裝水就來自這位勇士誕生的島嶼。
Jim Mcbride：那時候我還在福特從事車輛安全方面的工作，聽說這項比賽后我自告奮勇加入?yún)①悎F(tuán)隊，為的是給福特尋找新的安全解決方案。不過，當(dāng)時許多人認(rèn)為一輛能自己操控方向盤的車太不切實際了。
Sal Fish：當(dāng)時，有人專門給我打了個電話，他說：“我是 DARPA 的工作人員，我們正在籌辦一項無人駕駛汽車比賽，你能不能幫我們設(shè)計下比賽路線？”我馬上同意了。
這段路程不但有很多巖石，還需要左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和下坡，溝壑和仙人掌也遍布全程。據(jù)我測算，整個比賽中，每隔 5 英里就有個急下坡。此外，車輛還要識別可能突然出現(xiàn)的動物和火車道等。這段沙漠賽段，無人車幾乎能遇到所有麻煩事。
Jose Negron：我專門找了拉力冠軍來嘗試這個賽段，他表示：“即使對我們這樣的專業(yè)賽車手，這段路開起來也不容易?！?/p>
Tony Tether: 我們一共拿到了 106 個隊伍的參賽報名表。隨后，DARPA 要求他們通過技術(shù)文檔講解自己準(zhǔn)備做些什么。為了表示誠意，我們還專門拜訪了參賽選手，一位選手的妻子問我們：“你們是不是那些讓我丈夫抵押了房子搞無人駕駛的人？”
Joseph Bebel：其實這項比賽的本質(zhì)很簡單，參賽者只需利用 GPS 和傳感器來躲避障礙物就好。我們的目標(biāo)就是打造出一輛能完成比賽的賽車。我們的謳歌 SUV 前保險杠上搭載了激光雷達(dá)，它能告訴車輛前方是否有障礙出現(xiàn)。
*部分參賽車輛
Melanie Dumas：我們弄了一輛吉普大切諾基，為了讓觀眾更容易接受，我們沒有對這輛車的外觀進(jìn)行大改，而是在這輛 SUV 上架了兩個沖浪板。
在尋找最佳方案時，我們開發(fā)了多套平行算法，一套靠 GPS 數(shù)據(jù)，另一套則靠攝像頭輸入，還有一套用了激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)。這些采集到的數(shù)據(jù)最后會輸入到?jīng)Q策系統(tǒng)，以決定車輛如何行駛。
Alberto Broggi：我們的團(tuán)隊更擅長機(jī)器視覺，因此我們在車頂裝了三個攝像頭，這是一輛綠色的軍用卡車，除此之外還有兩臺激光雷達(dá)負(fù)責(zé)探測周邊障礙物。
Chris Urmson：為了讓賽車及時完賽，我們必須未雨綢繆。于是車隊調(diào)用了比賽路段的衛(wèi)星地圖數(shù)據(jù)。無論 DARPA 選了多么復(fù)雜的賽道，我們都能提前規(guī)劃最優(yōu)路線，而激光雷達(dá)負(fù)責(zé)讓悍馬“看清”賽道。
Tony Tether: Anthony Levandowski 當(dāng)時也出現(xiàn)在了參賽大名單中，現(xiàn)在的他則成了谷歌大戰(zhàn) Uber 的導(dǎo)火索。當(dāng)時他開發(fā)了一款自平衡摩托車，在預(yù)選賽中，他的賽車表現(xiàn)相當(dāng)搶眼。
Jose Negron：Levandowski 選擇摩托車是因為他覺得這種車型在越野賽中有速度優(yōu)勢，他確實是個天才工程師。
II. 大戰(zhàn)
隨著比賽日期的鄰近，DARPA 選出了 25 個車隊進(jìn)入最后的決賽。這些車隊在預(yù)選賽時通過了安全和技術(shù)測試，其中 15 個車隊成了種子選手。2004 年 3 月 13 日，這些車隊齊聚洛杉磯東北部 2 小時車程的 Barstow，它們要在莫哈維沙漠中經(jīng)歷一場血戰(zhàn)。
Sal Fish：車隊都聚集在了一個名為 Slash X 的沙龍上，那地方真是破的要死。
Red Whittaker：那天早上相當(dāng)冷，沙漠上所有參賽車輛都?xì)鈩輿皼皽?zhǔn)備迎接這場大戰(zhàn)。
Sal Fish：當(dāng)時我就想，天哪，有些車是不是參考了《瘋狂的麥克斯》的設(shè)計。
David Hall：簡直像一堆書呆子聚集到了音樂節(jié)上。
Jose Negron：Tony 將秘密保持到了最后，賽前兩小時他才將比賽路線分發(fā)給每個車隊。
Tony Tether：如果我們幾周前就拿到比賽路線的精確坐標(biāo)，有的人肯定會提前來這里試跑，這樣他們就能做充分準(zhǔn)備。而臨近比賽前給他們比賽路線，讓比賽多了一層神秘感。
Red Whittaker：我們專門建了一個指揮中心，一拿到地圖團(tuán)隊成員就開始緊張的工作。機(jī)械組則抓緊開始準(zhǔn)備燃油，并完成對車輛引擎和電子設(shè)備的調(diào)試。
David Hall：車輛到了出發(fā)點后，一按按鈕它就要自己面對賽道了，這絕對是當(dāng)時我見過最令人驚嘆的場景。
Red Whittaker：我們的賽車沙暴號第一個啟程，它的主要任務(wù)就是一路保持領(lǐng)先。
Tony Tether: 當(dāng)時，我和四星上將 Negron 一起坐在沙漠里看比賽。沙暴號出發(fā)時他下意識的說了句“我的神啊。”
Jose Negron：沙暴號居然跑到了 65 千米/小時。
Tony Tether: 這賽道真不好跑，起初路還很平，但肯快車輛就得翻越高山，而這里滿是之字形路線（switchbacks)。
Jose Negron：前面幾輛車出發(fā)還挺順利的，但后面的賽車卻開始遇到麻煩。
Melanie Dumas：我們的大切諾基沖下斜坡后轉(zhuǎn)了第一個彎，但在第二個彎它卻掉頭朝起跑線開過來。我覺得它可能覺得路太窄，于是傳感器命令車輛返回起跑線。我們的車只跑了 20 英尺（6 米左右），簡直是災(zāi)難性的失敗。
Tony Tether: Levandowski 可能是太興奮了，他居然忘了打開摩托車的平衡開關(guān)，摩托車直接向右邊側(cè)翻，我原本認(rèn)為這輛摩托能比四輪賽車跑的更快。還有一輛小車直接沖向護(hù)欄然后翻車，另一輛車則遭遇 GPS 故障，在半路被鐵絲網(wǎng)纏住無法動彈。
Joseph Bebel：我們的謳歌 SUV 比賽前轉(zhuǎn)向出現(xiàn)了問題，我們倉促地進(jìn)行了維修，但賽前沒時間檢驗。這輛賽車最終也失敗了，它根本無法轉(zhuǎn)彎，跑了一段路后直接撞上了水泥圍墻。
Alberto Broggi：我們在賽前最后一刻終于整合好 Oshkosh 的軟件，但最終它無法區(qū)分不同的障礙。我們的激光雷達(dá)還將灌木叢識別成了不可移動的障礙物。
Tony Tether: 見到“障礙物”后，Oshkosh 卡車選擇了倒車，車后又有一堆風(fēng)滾草，所以它開始在那里不斷地前進(jìn)后退。一輛 14 噸重的巨獸，居然被兩團(tuán)野草給嚇怕了。
Alberto Broggi：當(dāng)時賽車根本找不到脫身方法，辛苦工作一年，我們卻在幾分鐘內(nèi)被打敗了。
Sebastian Thrun ：這些車的失敗不是因為設(shè)計粗糙，而是因為它們沒能采集到足夠多的環(huán)境信息，因此它們基本上是“蒙著眼”在行駛。
參賽車輛魚貫而出后，Slash X 沙龍附近成了一個機(jī)器墳場。不過，賽事組織者和觀眾們還是希望那四輛依然在奮戰(zhàn)的賽車中有一輛能最終完賽，當(dāng)時比賽已經(jīng)進(jìn)行一個多小時。這四輛車中，David Hall 的 Velodybe 皮卡和卡耐基梅隆的沙暴號呼聲最高。
David Hall：在賽道第七英里處，所有車都要爬上一座山坡，如果翻越了它，后面就一馬平川了。
Sal Fish：我當(dāng)時想，上帝保佑，一定讓它們順利通過。
Red Whittaker：在爬這座山時，最令人擔(dān)心的就是車輛失去平衡。不幸的是，在資格賽前一周，我們的悍馬撞壞了車頂?shù)膫鞲衅鳎虼塑囕v有點向左跑偏。
Tony Tether: 就在這時，沙暴號出問題了。
Red Whittaker：賽車因為離路邊緣太近而陷了下去，車輪不斷打轉(zhuǎn)。最后輪胎起火冒煙，沙暴號遺憾退賽。當(dāng)時我就安慰自己：“它只是個機(jī)器人，我不該動感情的?！彪S后，我安慰了團(tuán)隊成員，讓他們不要灰心。
Tony Tether: 我們不得不暫停比賽，但 David Hall 離事故地只有不到半英里遠(yuǎn)，而且它還在行駛。
David Hall：賽會方面花了一兩個小時才把沙暴號弄出來，我們只能回到車隊的帳篷里等消息，當(dāng)時我們根本不知道發(fā)生了什么。
Tony Tether: 我們終于清理好了賽道，然后恢復(fù)了比賽。
David Hall：我們的皮卡重新投入比賽后也遇到了問題。比賽暫停時它碰到了一塊巨石，比賽重新開始后它卻過不去了。
Tony Tether: Hall 的賽車也止步于此。我坐上直升機(jī)直接到了終點線，那里的媒體都等著賽車沖線，那是早上 11 點鐘。我下了飛機(jī)后他們就急切的詢問比賽的進(jìn)展。
我說：“比賽結(jié)束了，成績最好的賽車跑了 7.4 英里，然后就冒煙了?！币晃挥浾邌栁遥骸澳銈兿乱徊綔?zhǔn)備怎么做？”我回答道：“再舉辦一次大賽，獎金提升到 200 萬美元。”
III. 余波
雖然第一次挑戰(zhàn)賽以慘敗告終，但大多數(shù)參與者在 Tether 宣布將繼續(xù)舉辦下一屆挑戰(zhàn)賽時還是信心滿滿。
Tony Tether：我有點失望，但這場比賽絕對前無古人，參與比賽的每個人都認(rèn)識到了這一點。
Sebastian Thrun：如果沒有這場挑戰(zhàn)賽，就沒有現(xiàn)在蒸蒸日上的無人駕駛行業(yè)，它開拓了一個新的社區(qū)。大家都是新來者，而創(chuàng)新并非來自市場內(nèi)部，而是由外來者帶入。
曾經(jīng)在這個領(lǐng)域摸爬滾打的專家們反而沒了優(yōu)勢，因為他們被自己的思維困住了，當(dāng)時開發(fā)無人駕駛的工程師很少有了解機(jī)器學(xué)習(xí)，Velodyne 的激光雷達(dá)也是這場挑戰(zhàn)賽催生出來的。
David Hall：這場挑戰(zhàn)賽上的傳感器都不太可靠，它們可能會無意間讓車輛急剎車或跑偏。因此比賽結(jié)束一年以后，我開始著手研發(fā)新款激光雷達(dá)，它擁有 360 度的三維視角。DARPA 勸說我量產(chǎn)這款激光雷達(dá)，我們在第三屆比賽時將它供應(yīng)給了其他團(tuán)隊。
Sebastian Thrun：2008 年，Larry Page 說服我加盟谷歌并負(fù)責(zé)無人駕駛團(tuán)隊。隨后我將 Chris Urmson 和 Anthony Levandowski 都招致麾下。
Chris Urmson：這場挑戰(zhàn)賽讓我們建立了深厚的友情，這個社區(qū)也培養(yǎng)了當(dāng)今無人駕駛市場上絕大多數(shù)科技領(lǐng)袖。
Tony Tether:：這一切都源于 2004 年，一群瘋狂的家伙聚在一起參加了一場偉大的挑戰(zhàn)賽。
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