从九曲花街的挑战,到“无聊”的试乘之旅,听听Google无人驾驶车背后的故事

旧金山有一条著名的街道,叫做Lombard Street,不过游客们更喜欢把它叫做“九曲花街”——它总共有8个急转弯道,是世界上最弯曲的道路,再加上道路之间种满鲜花,开花时节美不胜收,因而总有不少人想要去挑战一把,试试自己的开车技术。不过,对这条街道而言,最特别的挑战者,不是某个开着昂贵跑车的明星,而是一台改装过的丰田普锐斯,而它的驾驶者是……事实上,它没有驾驶者。

是的,那台改装过的普锐斯,就是最早的Google无人驾驶车。让它自行开过九曲花街,也是Google两位创始人对无人驾驶技术团队定下的两个考核目标之一。也许你会问,另一个目标是什么?别着急,和PingWest一起到Google在总部山景城举办的无人车体验活动上,听听这些隐藏在幕后的故事。

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Lombard Street 图片来自网络

 

无人车幕后的人:虽然是自动驾驶车,但驾驶座永远都有司机

不仅仅是九曲花街,只要你居住在旧金山湾区,你应该已经有意无意地看过好几次车身标有“Google Self-Driving Car”的无人车在路上行驶——但是,你肯定也会奇怪,为什么驾驶座上每次都有人。

Google无人车团队的员工告诉我,虽然已经获准在部分路段上路行驶,但是法律还是规定,车里必须要有驾驶员,主要确保车子正常运行,并在突发情况出现时及时接管。这也让无人车团队有了一个新的职位,叫做“安全驾驶员”(Safety Driver)。他们需要每天都驾驶车辆,并且为工程师们提供详尽的反馈和报告,让他们可以做出改进。

因为他们总是坐在无人车里,所以早已经习惯了别人新奇的目光。“你总是能看到别人惊讶地看着你,那时候,我就会把双手举起来,表示‘是车子自己在开哦,我没有开!’”一个叫做Sarah的安全驾驶员大笑着告诉我,“当然,至少山景城的人们已经习惯我们了。”

这些安全驾驶员也会对车辆的行驶情况进行记录,比如它做了一些技术上没问题、但是不太符合人们开车时的社会规范,比如在变道的时候不够果断,或者在绿灯通过街口的时候不够快速时,他们都会记录下来。“判断的标准很简单,看它会做哪些我不会做的事。”

现在Google改装过的无人车,大部分是丰田的普锐斯和雷克萨斯,根据官方的说法,这些车驾驶的总里程加起来已经超过了50万英里,并且在这50万英里里,没有出过车祸;当然,据团队成员私下透露,还是有过一些小事故的。“不过,总体来说很安全,只要驾驶员一启用方向盘或者手刹,或者关掉自动驾驶的开关,就可以马上拿回车辆控制权。”对方称。

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车内的无人驾驶系统开关有明显的Google标识。图片来自PingWest。

 

由于当时已经有无人车载着试乘的乘客上了高速,他还时不时查看一下电脑——上面有车辆实时行走的轨迹。“我们会在电脑上查看车子在哪里,以确保一切OK。”

无人车幕后的原理:Google无人车是怎么思考的?

无人车之所以能够颠覆现有汽车行业,恰恰就是因为它解决的不是汽车行业的难题,而“其实是一个计算机科学领域的难题”。Google无人车团队的总监Chris Urmson说。模拟人的思考,恰恰是最关键的一部分。那当你坐上Google无人车的时候,它是怎么来“思考”的呢?

1.我在世界上的什么位置?

对于无人车来说,第一个要搞清楚的是自己的位置。它主要用GPS来定位自己,不过,GPS的误差有点大,给出的信息可能是实际的位置30米之外,也就是说,要准确定位,还必须要再加上其他的感应器,比如激光来综合处理。可以把这些想象成汽车的眼睛和耳朵,但是可以看到更远的地方,并且是车身360度的范围。这些感应器之间也都可以相互沟通,并且给出交叉验证过的环境信息。

2.我周围都有什么?

汽车也需要了解周围的环境是怎么样的。但是当感应器收集了大量信息之后,还是需要软件来处理这些信息,并且区分周围的物体类型。不过,事情远比说起来复杂。行人长得不一样,汽车更是有各自的大小和形状,软件需要把这些感应到的物体进行分类,并不容易。

经过几代更新,通过对目标物体的大小、形状和移动方式进行判断,Google无人车已经可以准确识别行人、自行车和汽车等几种类型。

在车里的安全驾驶员的电脑屏幕上,这些物体会以不同颜色的方块表示出来,自行车是红色的、行人是黄色的,汽车则是绿色和粉色的。安全驾驶员也可以对电脑的判断做出追踪,看是否正确,比如当屏幕上出现红色方块的时候,是否真的是辆自行车在前进。

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大屏幕上是无人车“看到”的图像。左下角为人眼看到的实际路况。图片来自PingWest。

不过,仅仅是物体信息还不够,还需要知道这些物体的活动传递出什么含义。比如说,当骑自行车的人做一个手势,表示要转弯时,Google无人车会识别出那个信息,从而对其做出正确反应。

3.接下来会发生什么?

为了给下一步的行动做出安全的决定,Google 无人车不仅要了解周围的物体在哪里,同样还要预测每个物体下一步可能会移动到什么位置。软件会通过信号灯以及过去收集的信息、学习经历来做出可能性的预测,判断这个环境下有可能发生什么。比如,通过对行人的位置、行走速度和运动轨迹的了解,Google无人车的软件可以预测出在当前情况下,行人是非常有可能穿过马路的,所以会提早减速,在斑马线前停下避让。

4.我应该怎么做?

Google无人车的第四步,就是软件基于目前收集到的所有信息,来选择最安全的速度和路线。它的目标是,可以用非常自然的方式行驶,并进行加速、暂停或者改变方向等操作。这样的话,其他在这个环境里的人,也可以更好的和车互动,并且非常自然舒服地做出自己的行为,不会因为对方是辆无人车,就需要额外的注意或者担忧。

当然,安全始终是无人驾驶车的第一要素,所以很多情景都要考虑进来,比如车辆间的距离、与周遭匹配的行车速度、当别的车要超车的时候该怎么做出反应等。

举例说,当有的车想要并入Google无人车所在的车道时,在处理器里,这些车的信息上面就会标记出黄色感叹号,以进行提示,这时,无人车就会减速,让前车顺利并道;或者,当它进入在前车的盲区时,它也会出于安全因素,尽快离开这个区域,以减少事故发生的可能性,这一点,可能很多司机自己都没有注意过。

除了和车子的关系,有的时候,还要考虑车上乘客的感受。当与一辆大卡车并排行驶的时候,很多乘客都会觉得不舒服,这个时候,软件就会控制无人车往车道的另外一侧靠,以留出一些空间,减轻卡车给乘客带来的压迫感。

Google无人车还可以识别和避让施工或者路障。它能够检测到那些提醒车辆绕行的橙色的标示和三角锥,然后提早改变车道。
而如果在一个没有交通信号灯的十字路口,人们通常需要眼神或者手势的交流来决定哪辆车应该先行,无人车可能没有办法打手势,但是它有自己的办法——在轮到它时,它会先停住,然后往前微微滑动,向其他的车表示轮到自己走了,再正常速度通过路口。

无人车幕后的愿景:九曲花街之外的挑战

回到文章开头的故事上来。

关于Google无人驾驶车,最开始的野心来自于Google街景的联合开发者Sebastian Thrun,一位无人驾驶领域的老兵。2008年的时候,Thrun和他的朋友、另外一个无人驾驶领域的专家Anthony Levandowski一起做了一个叫做Pribot的小项目,用一辆改装过的丰田普锐斯来运送披萨。

正是Pribot的出现,帮助Thrun说服了Google的两位创始人投资这个项目。在获得Google的支持后,他们组成了一个新的无人驾驶车团队,并接受了一列任务,以证明无人驾驶技术的可能性。其中一个是在一些“有趣的地方”,比如九曲花街,行驶超过1000英里,而另外一个,听起来没有那么令人兴奋,要实现却难得多——在公共道路上行驶10万英里。

经过一年半的努力,他们真的通过了这项测试,于是无人驾驶正式成为Google的一个重要项目,Thrun也成为了Google[X]实验室的负责人之一。

Thrun还找来了这领域另一位顶级研究员,也就是现任Google无人驾驶技术的总监Chris Urmson。他们一起开始了艰辛的研究,把这项原本在沙漠里展示的技术变成一个面向消费者的系统,让它足够安全到可以载着乘客在真实世界里穿行。“当我们开始这个项目的时候,我们都在想,这真的可能吗?”Urmson说。

这当然是可能的。九曲花街的挑战已经过去了几年,连转8个急弯已经不算什么,Google无人车甚至已经可以绕过几百辆自行车的弯道,到现在,Google无人车的目标已经到了一个新的等级——就是让车行驶的更自然,就像最好的人类驾驶员一样。

“之前的无人驾驶技术,都非常‘机器人’,他们的加速和刹车都很猛,但是,人类非常敏感,如果你是一个乘客,司机刹车太早或者太晚都会让你感到不舒服, 所以要让它变得自然非常重要。”Urmson说。

是的。自然带来的最理想结果就是,和人开车没有什么分别。而且,由于监管路段的原因,这次的试乘基本都是在高速上,周末的车流也不多,顺滑平稳得就像是一个日常的旅程,非常……无聊。而另外一个乘客向我表达她的感受是,“比我想象的安全。其他的?让我想想……哦,座位非常舒服——不过,我觉得那可能因为车子是雷克萨斯的原因,和Google倒没什么关系。没有什么别的感觉了。”

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这次Google在总部山景城开放了3辆无人驾驶车供限量用户试乘,每趟约30分钟。图片来自PingWest。

是这样了。炫技的总是新人,高手总是大巧不工。也许这才正是Google想要的效果。它不会带着你在车流中左穿右梭,像是好莱坞电影飞车追逐战那样刺激,而是像一个老老实实的驾驶员,不随意变道、跟随车流而动,平稳而舒服。九曲花街8个急弯的花式表演,远比不上101高速上半小时的顺畅驾驶,或者山景城市中心10分钟的平稳穿行。

“在美国,车祸是造成4-34岁的人死亡的首要原因,比癌症还要危险;而在全球,每年有120万人在交通事故里身亡,其中90%都是人为原因。如果我们可以创造一种技术,它总是时刻专注、从不分心,那么拯救生命的机会就差不多多了十倍。”Urmson在描述团队的愿景时说。

他还描述了这样的一个未来:“想象一个这样的世界,你坐进你的车里,它把你带到想去的地方,然后你下车,它自己开走,你再也不用担心停车,也不用绕路,所有的停车场都在城外,城内都是公园和草地,这多么棒!”

但这个未来什么时候会到来呢?一个试乘的用户在结束后写下了留言条,说,“我今年70了,希望在我80岁的时候我可以拥有一辆。我喜欢它。”

嘿,谁知道呢!也许等到他/她75岁的时候,Google无人车就真的来了。

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