口述歷史：回顧塑造無人駕駛行業的 DARPA 挑戰賽
雷鋒網按：本文作者借一大批無人駕駛行業早期從業者之口講述了 2004 年那一場激動人心的 DARPA 無人駕駛挑戰賽。
現在回過頭看，沒有那場比賽，恐怕就沒有現在的蒸蒸日上的無人駕駛行業。這一切都源於 2004 年，一群瘋狂的傢伙聚在一起參加了一場偉大的挑戰賽。本文由雷鋒網編譯自《連線》。
2004 年 3 月 13 日，一大群工程師和數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）無人駕駛汽車挑戰賽。
比賽開始前，睡眼惺忪的極客們緊張的調試著他們的參賽車輛。這 15 輛賽車中，有傳統造型的 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。比賽結束後，這家小酒吧附近成了車輛零部件的墳場：撞碎的保險杠、欄杆、鐵絲網和用光的滅火器散落一地。
比賽期間，除了賽車出發時的歡呼，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在無人駕駛行業的基礎，那些滿頭大汗在調試無人駕駛原型車的工程師們已經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，現在是私人技術顧問。
David Hall：他旗下的 Velodyne 卻從一家音頻器材製造商變成了激光雷達製造商。
Sal Fish：時任 Score International 公司 CEO，該公司非常善於組織巴吉卡車沙漠賽，現在他已經退休在家。
Red Whittaker：卡耐基梅隆大學機器人研究專家。
Jose Negron：當年負責 DARPAR 無人駕駛挑戰賽的日常管理，現在是網路戰顧問。
Melanie Dumas：當年是語音識別工程師，現已經升任谷歌安全團隊項目負責人。
Alberto Broggi：TerraMax 車隊的隊長，現在則是計算視覺開發公司 VisLab 的負責人。
Sebastian Thrun：斯坦福大學機器學習研究專家，現在是在線教育機構 Udacity 的掌門人。
Joseph Bebel：當年的他只是一個高中生，現在正在攻讀南加州大學計算機科學博士學位。
Jim McBride：當年是福特安全部門的工程師，他一直留在福特，現在是自動駕駛汽車專家。
Chris Urmson：當年還是卡耐基梅隆大學機器人專業的學生，現在則成長為自動駕駛新創公司 Aurora Innovation 聯合創始人。
I. 挑戰
2001 年時，一向「珍惜生命」的美國軍隊萌生了讓士兵遠離戰區炮火紛飛的想法。於是，美國國會設定了一個目標：到 2015 年，美國軍隊的地面戰鬥車輛有三分之一必須無人駕駛化。不過，美國國防工業並沒有跟上國會的創新概念，它在感測器和計算技術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，於是創辦了無人駕駛汽車挑戰賽：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：當時有許多和 DARPA 合作的國防承包商在研發時就遇到阻力，這些承包商想做出點不錯的成績，但始終沒什麼進展。所以我們需要一種革命性的方式來實現跨越性發展。
我一直提醒 Tony，這個比賽一旦辦起來，肯定有數百人加入。對於那些熱愛自己的工作，每天在車庫和卧室里徹夜工作的人來說，失敗完全可以接受，只要能吸取經驗就好。
Tony Tether:我們的辦公室早上9 點才上班，但當天 8 點半我就發現門口已經排了滿滿四隊人，他們都是要報名參加無人駕駛汽車挑戰賽的。
Jose Negron：我詳細給他們講解了賽程，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。最關鍵的是，有的賽段路只有 3 米寬。
他們只有 1 年的時間準備。一位報名者問我：「你們為什麼要把比賽搞的這麼難？」我回答說：「要不怎麼能叫「大挑戰」（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，可以說當時這條路走錯了。
Joseph Bebel：我母親是一位工程師，她聽說了這項比賽。由於我正在尋找有趣的事情做，所以她直接把這個項目帶進了高中校園，成了我的課外項目。
David Hall：當時我們正忙著參加最火的機器人大賽節目，當然那也是為了宣傳 Velodyne 的音箱。DARPA 宣布這項比賽後，我們抓住機會展現了 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並拿到一筆啟動資金。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，聽說這項比賽後我自告奮勇加入參賽團隊，為的是給福特尋找新的安全解決方案。不過，當時許多人認為一輛能自己操控方向盤的車太不切實際了。
Sal Fish：當時，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，你能不能幫我們設計下比賽路線？」我馬上同意了。
這段路程不但有很多岩石，還需要左轉、右轉和下坡，溝壑和仙人掌也遍布全程。據我測算，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賽車手，這段路開起來也不容易。」
Tony Tether:我們一共拿到了 106 個隊伍的參賽報名表。隨後，DARPA 要求他們通過技術文檔講解自己準備做些什麼。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很簡單，參賽者只需利用 GPS 和感測器來躲避障礙物就好。我們的目標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，它能告訴車輛前方是否有障礙出現。
*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行大改，而是在這輛 SUV 上架了兩個衝浪板。
在尋找最佳方案時，我們開發了多套平行演算法，一套靠 GPS 數據，另一套則靠攝像頭輸入，還有一套用了激光雷達的數據。這些採集到的數據最後會輸入到決策系統，以決定車輛如何行駛。
Alberto Broggi：我們的團隊更擅長機器視覺，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，除此之外還有兩台激光雷達負責探測周邊障礙物。
Chris Urmson：為了讓賽車及時完賽，我們必須未雨綢繆。於是車隊調用了比賽路段的衛星地圖數據。無論 DARPA 選了多麼複雜的賽道，我們都能提前規劃最優路線，而激光雷達負責讓悍馬「看清」賽道。
Tony Tether:Anthony Levandowski 當時也出現在了參賽大名單中，現在的他則成了谷歌大戰 Uber 的導火索。當時他開發了一款自平衡摩托車，在預選賽中，他的賽車表現相當搶眼。
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勢，他確實是個天才工程師。
II. 大戰
隨著比賽日期的鄰近，DARPA 選出了 25 個車隊進入最後的決賽。這些車隊在預選賽時通過了安全和技術測試，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歷一場血戰。
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：那天早上相當冷，沙漠上所有參賽車輛都氣勢洶洶準備迎接這場大戰。
Sal Fish：當時我就想，天哪，有些車是不是參考了《瘋狂的麥克斯》的設計。
David Hall：簡直像一堆書獃子聚集到了音樂節上。
Jose Negron：Tony 將秘密保持到了最後，賽前兩小時他才將比賽路線分發給每個車隊。
Tony Tether：如果我們幾周前就拿到比賽路線的精確坐標，有的人肯定會提前來這裡試跑，這樣他們就能做充分準備。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，一拿到地圖團隊成員就開始緊張的工作。機械組則抓緊開始準備燃油，並完成對車輛引擎和電子設備的調試。
David Hall：車輛到了出發點後，一按按鈕它就要自己面對賽道了，這絕對是當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，它的主要任務就是一路保持領先。
Tony Tether:當時，我和四星上將 Negron 一起坐在沙漠里看比賽。沙暴號出發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，而這裡滿是之字形路線（switchbacks)。
Jose Negron：前面幾輛車出發還挺順利的，但後面的賽車卻開始遇到麻煩。
Melanie Dumas：我們的大切諾基衝下斜坡後轉了第一個彎，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，於是感測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，摩托車直接向右邊側翻，我原本認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欄然後翻車，另一輛車則遭遇 GPS 故障，在半路被鐵絲網纏住無法動彈。
Joseph Bebel：我們的謳歌 SUV 比賽前轉向出現了問題，我們倉促地進行了維修，但賽前沒時間檢驗。這輛賽車最終也失敗了，它根本無法轉彎，跑了一段路後直接撞上了水泥圍牆。
Alberto Broggi：我們在賽前最後一刻終於整合好 Oshkosh 的軟體，但最終它無法區分不同的障礙。我們的激光雷達還將灌木叢識別成了不可移動的障礙物。
Tony Tether:見到「障礙物」後，Oshkosh 卡車選擇了倒車，車後又有一堆風滾草，所以它開始在那裡不斷地前進後退。一輛 14 噸重的巨獸，居然被兩團野草給嚇怕了。
Alberto Broggi：當時賽車根本找不到脫身方法，辛苦工作一年，我們卻在幾分鐘內被打敗了。
Sebastian Thrun ：這些車的失敗不是因為設計粗糙，而是因為它們沒能採集到足夠多的環境信息，因此它們基本上是「蒙著眼」在行駛。
參賽車輛魚貫而出後，Slash X 沙龍附近成了一個機器墳場。不過，賽事組織者和觀眾們還是希望那四輛依然在奮戰的賽車中有一輛能最終完賽，當時比賽已經進行一個多小時。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，後面就一馬平川了。
Sal Fish：我當時想，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的感測器，因此車輛有點向左跑偏。
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。最後輪胎起火冒煙，沙暴號遺憾退賽。當時我就安慰自己：「它只是個機器人，我不該動感情的。」隨後，我安慰了團隊成員，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，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，當時我們根本不知道發生了什麼。
Tony Tether:我們終於清理好了賽道，然後恢復了比賽。
David Hall：我們的皮卡重新投入比賽後也遇到了問題。比賽暫停時它碰到了一塊巨石，比賽重新開始後它卻過不去了。
Tony Tether:Hall 的賽車也止步於此。我坐上直升機直接到了終點線，那裡的媒體都等著賽車衝線，那是早上 11 點鐘。我下了飛機後他們就急切的詢問比賽的進展。
我說：「比賽結束了，成績最好的賽車跑了 7.4 英里，然後就冒煙了。」一位記者問我：「你們下一步準備怎麼做？」我回答道：「再舉辦一次大賽，獎金提升到 200 萬美元。」
III. 餘波
雖然第一次挑戰賽以慘敗告終，但大多數參與者在 Tether 宣布將繼續舉辦下一屆挑戰賽時還是信心滿滿。
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識到了這一點。
Sebastian Thrun：如果沒有這場挑戰賽，就沒有現在蒸蒸日上的無人駕駛行業，它開拓了一個新的社區。大家都是新來者，而創新並非來自市場內部，而是由外來者帶入。
曾經在這個領域摸爬滾打的專家們反而沒了優勢，因為他們被自己的思維困住了，當時開發無人駕駛的工程師很少有了解機器學習，Velodyne 的激光雷達也是這場挑戰賽催生出來的。
David Hall：這場挑戰賽上的感測器都不太可靠，它們可能會無意間讓車輛急剎車或跑偏。因此比賽結束一年以後，我開始著手研發新款激光雷達，它擁有 360 度的三維視角。DARPA 勸說我量產這款激光雷達，我們在第三屆比賽時將它供應給了其他團隊。
Sebastian Thrun：2008 年，Larry Page 說服我加盟谷歌並負責無人駕駛團隊。隨後我將 Chris Urmson 和 Anthony Levandowski 都招致麾下。
Chris Urmson：這場挑戰賽讓我們建立了深厚的友情，這個社區也培養了當今無人駕駛市場上絕大多數科技領袖。
Tony Tether:：這一切都源於 2004 年，一群瘋狂的傢伙聚在一起參加了一場偉大的挑戰賽。
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