口述歷史：回顧塑造無(wú)人駕駛行業(yè)的 DARPA 挑戰(zhàn)賽

雷鋒網(wǎng)按：本文作者借一大批無(wú)人駕駛行業(yè)早期從業(yè)者之口講述了 2004 年那一場(chǎng)激動(dòng)人心的 DARPA 無(wú)人駕駛挑戰(zhàn)賽。

現(xiàn)在回過(guò)頭看，沒(méi)有那場(chǎng)比賽，恐怕就沒(méi)有現(xiàn)在的蒸蒸日上的無(wú)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(chǎng)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(huì)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(pán)其實(shí)是電腦控制的，這場(chǎng)劃時(shí)代的比賽就是首屆 DARPA（美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局）無(wú)人駕駛汽車挑戰(zhàn)賽。

比賽開(kāi)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(duì)甚至還帶來(lái)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(chǎng)：撞碎的保險(xiǎn)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(shí)的歡呼，一路揚(yáng)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(jiàn)識(shí)到了無(wú)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(shí)無(wú)人駕駛汽車想讓消費(fèi)者滿意也不是件容易的事情。

不過(guò)，這場(chǎng)比賽卻奠定了現(xiàn)在無(wú)人駕駛行業(yè)的基礎(chǔ)，那些滿頭大汗在調(diào)試無(wú)人駕駛原型車的工程師們已經(jīng)成了這場(chǎng)汽車革命的中流砥柱。接下里，我們就從這些無(wú)人駕駛汽車開(kāi)山祖口中回顧當(dāng)年那場(chǎng)激動(dòng)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(zhǎng)，現(xiàn)在是私人技術(shù)顧問(wèn)。

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(shí)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(wú)人駕駛挑戰(zhàn)賽的日常管理，現(xiàn)在是網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)顧問(wèn)。

Melanie Dumas：當(dāng)年是語(yǔ)音識(shí)別工程師，現(xiàn)已經(jīng)升任谷歌安全團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。

Alberto Broggi：TerraMax 車隊(duì)的隊(duì)長(zhǎng)，現(xiàn)在則是計(jì)算視覺(jué)開(kāi)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(mén)人。

Joseph Bebel：當(dāng)年的他只是一個(gè)高中生，現(xiàn)在正在攻讀南加州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)博士學(xué)位。

Jim McBride：當(dāng)年是福特安全部門(mén)的工程師，他一直留在福特，現(xiàn)在是自動(dòng)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(zhǎng)為自動(dòng)駕駛新創(chuàng)公司 Aurora Innovation 聯(lián)合創(chuàng)始人。

I. 挑戰(zhàn)

2001 年時(shí)，一向“珍惜生命”的美國(guó)軍隊(duì)萌生了讓士兵遠(yuǎn)離戰(zhàn)區(qū)炮火紛飛的想法。于是，美國(guó)國(guó)會(huì)設(shè)定了一個(gè)目標(biāo)：到 2015 年，美國(guó)軍隊(duì)的地面戰(zhàn)斗車輛有三分之一必須無(wú)人駕駛化。不過(guò)，美國(guó)國(guó)防工業(yè)并沒(méi)有跟上國(guó)會(huì)的創(chuàng)新概念，它在傳感器和計(jì)算技術(shù)上一直沒(méi)能取得突破，無(wú)人駕駛自然就成了一張空頭支票。

2003 年 2 月，DARPA 局長(zhǎng) Tony Tether 決定群策群力解決無(wú)人駕駛帶來(lái)的挑戰(zhàn)，于是創(chuàng)辦了無(wú)人駕駛汽車挑戰(zhàn)賽：誰(shuí)的無(wú)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(wàn)美元的大獎(jiǎng)。為了給比賽造勢(shì)，Tether 還專門(mén)在洛杉磯的彼得森汽車博物館號(hào)召大家踴躍參賽。

Tony Tether：那時(shí)我在想，也許真有 5 到 10 個(gè)不怕死的來(lái)參賽。

Jose Negron：當(dāng)時(shí)有許多和 DARPA 合作的國(guó)防承包商在研發(fā)時(shí)就遇到阻力，這些承包商想做出點(diǎn)不錯(cuò)的成績(jī)，但始終沒(méi)什么進(jìn)展。所以我們需要一種革命性的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)跨越性發(fā)展。

我一直提醒 Tony，這個(gè)比賽一旦辦起來(lái)，肯定有數(shù)百人加入。對(duì)于那些熱愛(ài)自己的工作，每天在車庫(kù)和臥室里徹夜工作的人來(lái)說(shuō)，失敗完全可以接受，只要能吸取經(jīng)驗(yàn)就好。

Tony Tether: 我們的辦公室早上9 點(diǎn)才上班，但當(dāng)天 8 點(diǎn)半我就發(fā)現(xiàn)門(mén)口已經(jīng)排了滿滿四隊(duì)人，他們都是要報(bào)名參加無(wú)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(shí)間準(zhǔn)備。一位報(bào)名者問(wèn)我：“你們?yōu)槭裁匆驯荣惛愕倪@么難？”我回答說(shuō)：“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(duì)車輛的干預(yù)，可以說(shuō)當(dāng)時(shí)這條路走錯(cuò)了。

Joseph Bebel：我母親是一位工程師，她聽(tīng)說(shuō)了這項(xiàng)比賽。由于我正在尋找有趣的事情做，所以她直接把這個(gè)項(xiàng)目帶進(jìn)了高中校園，成了我的課外項(xiàng)目。

David Hall：當(dāng)時(shí)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(xiàng)比賽后，我們抓住機(jī)會(huì)展現(xiàn)了 Velodyne 的能力。

*參賽隊(duì)伍的聚集地

Melanie Dumas（Axion Racing 車隊(duì)）：到彼得森汽車博物館聽(tīng) Tether 宣傳這項(xiàng)比賽時(shí)，我們還被一位天使投資人盯上并拿到一筆啟動(dòng)資金。我們將賽車命名為 Kosrae（一位勇士的名字），選這個(gè)名字是因?yàn)槲覀兺顿Y人售賣的瓶裝水就來(lái)自這位勇士誕生的島嶼。

Jim Mcbride：那時(shí)候我還在福特從事車輛安全方面的工作，聽(tīng)說(shuō)這項(xiàng)比賽后我自告奮勇加入?yún)①悎F(tuán)隊(duì)，為的是給福特尋找新的安全解決方案。不過(guò)，當(dāng)時(shí)許多人認(rèn)為一輛能自己操控方向盤(pán)的車太不切實(shí)際了。

Sal Fish：當(dāng)時(shí)，有人專門(mén)給我打了個(gè)電話，他說(shuō)：“我是 DARPA 的工作人員，我們正在籌辦一項(xiàng)無(wú)人駕駛汽車比賽，你能不能幫我們?cè)O(shè)計(jì)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(cè)算，整個(gè)比賽中，每隔 5 英里就有個(gè)急下坡。此外，車輛還要識(shí)別可能突然出現(xiàn)的動(dòng)物和火車道等。這段沙漠賽段，無(wú)人車幾乎能遇到所有麻煩事。

Jose Negron：我專門(mén)找了拉力冠軍來(lái)嘗試這個(gè)賽段，他表示：“即使對(duì)我們這樣的專業(yè)賽車手，這段路開(kāi)起來(lái)也不容易。”

Tony Tether: 我們一共拿到了 106 個(gè)隊(duì)伍的參賽報(bào)名表。隨后，DARPA 要求他們通過(guò)技術(shù)文檔講解自己準(zhǔn)備做些什么。為了表示誠(chéng)意，我們還專門(mén)拜訪了參賽選手，一位選手的妻子問(wèn)我們：“你們是不是那些讓我丈夫抵押了房子搞無(wú)人駕駛的人？”

Joseph Bebel：其實(shí)這項(xiàng)比賽的本質(zhì)很簡(jiǎn)單，參賽者只需利用 GPS 和傳感器來(lái)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(xiǎn)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(méi)有對(duì)這輛車的外觀進(jìn)行大改，而是在這輛 SUV 上架了兩個(gè)沖浪板。

在尋找最佳方案時(shí)，我們開(kāi)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(huì)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(duì)更擅長(zhǎng)機(jī)器視覺(jué)，因此我們?cè)谲図斞b了三個(gè)攝像頭，這是一輛綠色的軍用卡車，除此之外還有兩臺(tái)激光雷達(dá)負(fù)責(zé)探測(cè)周邊障礙物。

Chris Urmson：為了讓賽車及時(shí)完賽，我們必須未雨綢繆。于是車隊(duì)調(diào)用了比賽路段的衛(wèi)星地圖數(shù)據(jù)。無(wú)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(shí)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(shí)他開(kāi)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?yàn)樗X(jué)得這種車型在越野賽中有速度優(yōu)勢(shì)，他確實(shí)是個(gè)天才工程師。

II. 大戰(zhàn)

隨著比賽日期的鄰近，DARPA 選出了 25 個(gè)車隊(duì)進(jìn)入最后的決賽。這些車隊(duì)在預(yù)選賽時(shí)通過(guò)了安全和技術(shù)測(cè)試，其中 15 個(gè)車隊(duì)成了種子選手。2004 年 3 月 13 日，這些車隊(duì)齊聚洛杉磯東北部 2 小時(shí)車程的 Barstow，它們要在莫哈維沙漠中經(jīng)歷一場(chǎng)血戰(zhàn)。

Sal Fish：車隊(duì)都聚集在了一個(gè)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?shì)洶洶準(zhǔn)備迎接這場(chǎng)大戰(zhàn)。

Sal Fish：當(dāng)時(shí)我就想，天哪，有些車是不是參考了《瘋狂的麥克斯》的設(shè)計(jì)。

David Hall：簡(jiǎn)直像一堆書(shū)呆子聚集到了音樂(lè)節(jié)上。

Jose Negron：Tony 將秘密保持到了最后，賽前兩小時(shí)他才將比賽路線分發(fā)給每個(gè)車隊(duì)。

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(huì)提前來(lái)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(mén)建了一個(gè)指揮中心，一拿到地圖團(tuán)隊(duì)成員就開(kāi)始緊張的工作。機(jī)械組則抓緊開(kāi)始準(zhǔn)備燃油，并完成對(duì)車輛引擎和電子設(shè)備的調(diào)試。

David Hall：車輛到了出發(fā)點(diǎn)后，一按按鈕它就要自己面對(duì)賽道了，這絕對(duì)是當(dāng)時(shí)我見(jiàn)過(guò)最令人驚嘆的場(chǎng)景。

Red Whittaker：我們的賽車沙暴號(hào)第一個(gè)啟程，它的主要任務(wù)就是一路保持領(lǐng)先。

Tony Tether: 當(dāng)時(shí)，我和四星上將 Negron 一起坐在沙漠里看比賽。沙暴號(hào)出發(fā)時(shí)他下意識(shí)的說(shuō)了句“我的神啊?！?/p>

Jose Negron：沙暴號(hào)居然跑到了 65 千米/小時(shí)。

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(kāi)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(gè)彎，但在第二個(gè)彎它卻掉頭朝起跑線開(kāi)過(guò)來(lái)。我覺(jué)得它可能覺(jué)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(jiǎn)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(kāi)摩托車的平衡開(kāi)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(wú)法動(dòng)彈。

Joseph Bebel：我們的謳歌 SUV 比賽前轉(zhuǎn)向出現(xiàn)了問(wèn)題，我們倉(cāng)促地進(jìn)行了維修，但賽前沒(méi)時(shí)間檢驗(yàn)。這輛賽車最終也失敗了，它根本無(wú)法轉(zhuǎn)彎，跑了一段路后直接撞上了水泥圍墻。

Alberto Broggi：我們?cè)谫惽白詈笠豢探K于整合好 Oshkosh 的軟件，但最終它無(wú)法區(qū)分不同的障礙。我們的激光雷達(dá)還將灌木叢識(shí)別成了不可移動(dòng)的障礙物。

Tony Tether: 見(jiàn)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(kāi)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(shí)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?yàn)樵O(shè)計(jì)粗糙，而是因?yàn)樗鼈儧](méi)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(yú)貫而出后，Slash X 沙龍附近成了一個(gè)機(jī)器墳場(chǎng)。不過(guò)，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(shí)比賽已經(jīng)進(jìn)行一個(gè)多小時(shí)。這四輛車中，David Hall 的 Velodybe 皮卡和卡耐基梅隆的沙暴號(hào)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(shí)想，上帝保佑，一定讓它們順利通過(guò)。

Red Whittaker：在爬這座山時(shí)，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?，因此車輛有點(diǎn)向左跑偏。

Tony Tether: 就在這時(shí)，沙暴號(hào)出問(wèn)題了。

Red Whittaker：賽車因?yàn)殡x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(hào)遺憾退賽。當(dāng)時(shí)我就安慰自己：“它只是個(gè)機(jī)器人，我不該動(dòng)感情的。”隨后，我安慰了團(tuán)隊(duì)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(huì)方面花了一兩個(gè)小時(shí)才把沙暴號(hào)弄出來(lái)，我們只能回到車隊(duì)的帳篷里等消息，當(dāng)時(shí)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(wèn)題。比賽暫停時(shí)它碰到了一塊巨石，比賽重新開(kāi)始后它卻過(guò)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(diǎn)線，那里的媒體都等著賽車沖線，那是早上 11 點(diǎn)鐘。我下了飛機(jī)后他們就急切的詢問(wèn)比賽的進(jìn)展。

我說(shuō)：“比賽結(jié)束了，成績(jī)最好的賽車跑了 7.4 英里，然后就冒煙了。”一位記者問(wèn)我：“你們下一步準(zhǔn)備怎么做？”我回答道：“再舉辦一次大賽，獎(jiǎng)金提升到 200 萬(wàn)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(shí)還是信心滿滿。

Tony Tether：我有點(diǎn)失望，但這場(chǎng)比賽絕對(duì)前無(wú)古人，參與比賽的每個(gè)人都認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn)。

Sebastian Thrun：如果沒(méi)有這場(chǎng)挑戰(zhàn)賽，就沒(méi)有現(xiàn)在蒸蒸日上的無(wú)人駕駛行業(yè)，它開(kāi)拓了一個(gè)新的社區(qū)。大家都是新來(lái)者，而創(chuàng)新并非來(lái)自市場(chǎng)內(nèi)部，而是由外來(lái)者帶入。

曾經(jīng)在這個(gè)領(lǐng)域摸爬滾打的專家們反而沒(méi)了優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗麄儽蛔约旱乃季S困住了，當(dāng)時(shí)開(kāi)發(fā)無(wú)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(chǎng)挑戰(zhàn)賽催生出來(lái)的。

David Hall：這場(chǎng)挑戰(zhàn)賽上的傳感器都不太可靠，它們可能會(huì)無(wú)意間讓車輛急剎車或跑偏。因此比賽結(jié)束一年以后，我開(kāi)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(shuō)我量產(chǎn)這款激光雷達(dá)，我們?cè)诘谌龑帽荣悤r(shí)將它供應(yīng)給了其他團(tuán)隊(duì)。

Sebastian Thrun：2008 年，Larry Page 說(shuō)服我加盟谷歌并負(fù)責(zé)無(wú)人駕駛團(tuán)隊(duì)。隨后我將 Chris Urmson 和 Anthony Levandowski 都招致麾下。

Chris Urmson：這場(chǎng)挑戰(zhàn)賽讓我們建立了深厚的友情，這個(gè)社區(qū)也培養(yǎng)了當(dāng)今無(wú)人駕駛市場(chǎng)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(chǎng)偉大的挑戰(zhàn)賽。

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