雨夜出发——我们为什么要懂自动驾驶 / Why Bother Understanding Autonomous Driving
第一章 雨夜出发:我们为什么要懂自动驾驶
Chapter 1: Setting Out on a Rainy Night — Why Bother Understanding Autonomous Driving
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1.1 七点六公里的雨夜 / Seven Point Six Kilometers on a Rainy Night
凌晨三点十七分,深圳福田 CBD(Central Business District,中央商务区)的雨水顺着平安金融中心的玻璃幕墙倾泻而下,把整座城市冲刷成一幅流动的、分不清上下左右的镜像。街道上,黄色高亮的车尾灯拖出长长的水痕,一列又一列地消失在前方。下班晚了,又遇到了这样一场雨——这是 Alex 在科技公司做产品经理的第七年,他早就习惯了这种节奏:会议、需求、临时变更、地铁末班车、出租车、在手机上叫不到车的某个雨夜。
他在招商银行大厦门口,撑着一把深灰色的伞,看着手机里的地图 App——本来要叫一辆普通的网约车回家,地图上显示附近 0 单,等待时长 35 分钟。Alex 抬头看了一眼雨,想换一个平台试试。第二份地图上冒出一个他没见过的入口:顶部一行小字写着 "RoboTaxi · 全无人 · 体验官限时开放",下面是一行更小的灰色字:"本车已获深圳市智能网联汽车示范应用牌照,本路段为夜间测试路段,行程约 7.6 公里,预计 22 分钟。"
7.6 公里——这是他每天回家的距离。 22 分钟——这是他在深夜二环辅路上的正常耗时。 Alex 把页面滑到底部,看完了一份两页的电子协议:RoboTaxi 的核心传感器配置、紧急情况下的远程安全员介入机制、行驶路线、制动测试数据。最让他停下来的,是这一段:
> *在本次行程中,前排驾驶位与副驾驶位将全程无安全员。车辆将通过十二颗摄像头、五颗毫米波雷达、三颗激光雷达,融合 360° 感知系统,在云端高精地图支持下,自动完成起步、变道、转弯、避障、靠边停车等动作。如遇突发场景,系统将在 0.3 秒内触发最小风险策略(Minimal Risk Maneuver),执行缓慢靠边停车,并立即呼叫远程协助。*
Alex 看着窗外,下意识地用指节敲了两下手机壳。他从未在真正的方向盘后面坐过这种感觉。但他也不得不承认:他已经很久没有在三点起床了,他的心脏有些微微的异样感——不是激动,而是某种"礼貌的不安",就像你要在一个陌生人家借住一晚时的那种感觉:你知道是安全的,但你的身体还没跟上。
他点了 "确认叫车"。
两分钟后,一辆白色的极狐 αT 缓缓滑到他面前。和所有 RoboTaxi 一样,车身顶部架着一个黑色的"咖啡机"——那是激光雷达(LiDAR,Light Detection and Ranging)的罩盖,底下是一个不断旋转的 905 纳米激光发射器,每秒向周围发出几十万个激光脉冲。雨点滴在罩盖上,沿着曲面向两边滑落,露出的金属看上去像一顶小小的绅士帽。车顶四角还有四个低矮的方块——那是毫米波雷达(Radar,Radio Detection And Ranging)罩;前挡风玻璃上方、车标位置、左右翼子板和后视镜的位置,藏着一圈摄像头(Cameras)。
车门自动弹开了一条缝。Alex 把伞折起来收好,钻进后座,把安全带拉过胸前,关上门。车内空气有一股淡淡的皮革味和淡淡的柑橘香氛,后排两个屏幕上亮起了柔和的米白色界面。屏幕顶部显示着"已上电 · 全无人状态 · 远程安全员心跳正常",中部是一个动画版的车辆模型,周围的建筑物、行道树、其它车辆都被实时勾画成橙色的抽象轮廓——Alex 看了一会儿,才意识到这就是车辆"看到"的世界。
副驾驶位置是空的。前方驾驶位也是空的。方向盘在没有人触碰的情况下,缓缓动了十几度,测试了一下间隙。然后车自己开了出去。
这是 Alex 七年来最长的 22 分钟。
他没有按快进键,也没有打开手机通知。他把头靠在椅背上,看车内的摄像头实时呈现出的世界。每当车辆接近一辆停着的出租车,前方的橙色轮廓就会勾勒出它的轮廓——车尾、车牌、雨刷的弧度——然后屏幕上会标出一个小小的"3.2 米"估计距离,意思是前车距离 3.2 米。每当一辆外卖电动自行车从右后方窜出来准备超车,方向盘就会轻巧地往左转一下,给出 50 厘米的横向距离,然后继续前行。
RoboTaxi 没有"加速一脚"的猛进,也没有"踩刹车"的拖拽。它像一个受过良好教育的成年人在开车:温柔、清晰、可预测。这种感觉,在出租车上、在网约车上、甚至在自己开车的时候,都是难得一遇的。在交叉路口等红灯的时候,Alex 抬头看了一眼头顶的红绿灯,又看了一眼方向盘——心里突然涌上一个陌生的念头:"方向盘在没人碰的情况下自己转动的那一刻,是二十世纪给二十世纪的一个告别礼。"
他花了 16 分钟回到小区楼下,比预估的 22 分钟快了 6 分钟。在临停靠边的那一刻,RoboTaxi 自己挂了 P 挡(驻车挡,Park),打开了双闪灯,屏幕上一行字轻轻地浮现:"您已到达目的地。本次行程共 7.6 公里,平均时速 27.2 公里/小时,全程无接管、无急刹。 感谢体验 RoboTaxi。"
Alex 解开安全带,拿起伞。车门关闭。他站在雨里,看着那辆白色的、顶上那个像咖啡机一样的小帽子在雨里一闪一灭。
他在心里默默说了一句:"有意思。"
这是他第一次坐完全无人的自动驾驶汽车。也是他开始把"自动驾驶"四个字从新闻标题、PPT、股价曲线、汽车展台的高光里,请回到他真正的工作、他的生活方式、他的城市、他的未来里的那个起点。
而你,本书的读者——也是从这一章、这一刻,开始这场旅程的旅行者。
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1.2 三个故事,三种视角 / Three Stories, Three Perspectives
一本写给普通人看的关于自动驾驶的书,最不应该在第一章就开始堆术语、定理、缩略词。我们应该先听故事。三个故事,三种视角,三种感受——分别对应自动驾驶最常被提及的三种价值:效率(efficiency)、安全(safety)和平等(equity)。
它们不是宣传标语,也不是 PPT 上的对比图。它们每一个都来自一个活生生的人——可能是你,可能是你身边的朋友,可能是你以后会遇到的、连下车都需要排练三遍的视障老人。
1.2.1 故事一:每天三小时,Leo 的通勤战争 / Story One: Leo's Three-Hour Daily Commute
Leo,1998 年生,住在河北燕郊,工作在北京市朝阳区国贸 CBD(Central Business District)。这两个地名之间的直线距离是 32 公里。但 Leo 的实际通勤距离是 65 公里,平均耗时,单程 2 小时 10 分钟,往返 4 小时 20 分钟——加上偶尔的加班和出差频率,他每个工作日的时间支出,至少有 3.5 小时交给了"驾驶座"这件事。
他是一个普通的程序员,写 Java,写 SQL,写 Spring Boot;他也是一个普通的、需要被交通反复教育的中年人。
"我不是没想过坐地铁,"Leo 说,"但我家门口的地铁末班车是晚上十点二十三点;早上是从国贸方向过来的,我进了地铁也是被推着走的。每天回家,地铁口那段路没有共享单车,下班高峰打不到车。就只能开车。"
Leo 的故事,是过去三十年整个城市群"摊大饼"式扩张的一个普通切片。从 1990 年代开始,中国的城市化走过了一条典型的"先产业、后居所、再通勤"的路径:核心城区的写字楼越盖越高,价格水涨船高;而新城、新区、郊区、卫星城以更便宜的地价、更大的户型、更绿的环境吸引着年轻家庭。但这两个城市之间,必须有一条不短的距离。
这条距离,要用三种东西填:油、通勤时间和精神损耗。油是显性的;时间是隐性的,但更贵——按一线城市程序员工资计算,Leo 每年通勤占用的时间相当于一个免费月薪 8000 元到 12000 元的高级工程师的工资;而精神损耗是难计算的,但所有开过 50 公里夜路回家的人都知道——那是一种被悄悄偷走的未来。
如果有一天,Leo 不必再亲自开车呢?
我们不需要 RoboTaxi 立刻接管燕郊到国贸这段路——这段路在 2024 年的中国还远远谈不到 L4 级别(SAE,Society of Automotive Engineers,国际自动机工程师学会对自动驾驶的分级;L4 即"高度自动驾驶",在限定区域内可完全无人)的全无人驾驶。但 Leo 可以设想一种"渐进式的解脱":
- **L2 级别(部分自动化)**的高速 NOA(Navigation on Autopilot,导航辅助驾驶):在燕郊到京哈高速这段,他可以让车辆自己完成跟车、变道、自动进出匝道,自己只保留注意力;这样他每天通勤时间里"高注意力"占用从 100% 降到 35%,可以在堵车时回两封邮件、喝一杯还温热的咖啡、甚至短暂地把眼睛闭上十几秒。
- **L4 级别的 RoboTaxi**:他在 2027 年到 2028 年可以在公司附近的 CBD 临时叫到一辆 L4 Robotaxi,剩下最累的最后几公里。
- **L4 级别的私人车辆(虽然这条路线比前者要更晚)**:到了 2030 年代,L4 级别的智能汽车可能不再是"豪华选项",而是 15 万元级别家用车的标配。 Leo 可以买一辆这种车,每天车自己接送他上班;到了周末再让他自己开去郊外兜风。
这些不是科幻——它们是 2024 年到 2034 年之间正在发生的故事。自动驾驶对 Leo 来说,不是"科技公司的新玩具",而是每天能省出来的两小时、省下来的颈椎、留给儿子的睡前故事、留给自己的周末。
1.2.2 故事二:那辆在路口失控的公交车 / Story Two: The Bus That Lost Control at the Intersection
2023 年 6 月 23 日,下午 4 点 18 分,江苏省苏州市吴中区木渎镇金山路。司机王某,51 岁,已经连续开了 11 个小时的公交车。他的公司是苏州某大型公交集团,他的当天排班是早 6 点到晚 7 点。他刚刚在香溪西路的一个公交站台靠站下客,准备起步继续行驶。
他没有注意到——但愿上天也能原谅他——一辆白色电动自行车,正从右后方以一种不到 35 公里/小时的速度朝他的车尾驶来。他起步的那一瞬间,他的眼角余光扫到了右后视镜上一道快速移动的白影——但他没有足够的时间踩下制动。
事故在 1.2 秒内发生:公交车右后侧与电动自行车相撞,电动自行车驾驶人、69 岁的王某某,连同所载的孙子、孙女一同被卷入车下。两名儿童当场死亡,王某某送医后于次日 14 时 30 分抢救无效死亡。
从司法的角度看,这是一起几乎"毫无悬念"的事故——驾驶员已被认定承担全部责任,他所在公司也承担了相应法律责任。但从技术的角度看,这起事故几乎完全可以避免。
第一个原因:一台合格的 L2 级别的智能汽车,在中国 90 万元以下的电动车市场,已经是 2024 年新车标配——在城市道路以 50 公里/小时以内的速度行驶时,AEB(Autonomous Emergency Braking,自动紧急制动)系统会在驾驶员未能及时踩下制动时自动介入。这辆公交车如果安装了 AEB,事故在 1.0 秒前就会被识别、减速。
第二个原因:一台合格的 L3 级别(有条件自动化)以上的智能汽车,可以在城市道路 50 公里/小时以内自动监控右侧盲区,一旦监测到右后方有高速近距离物体,会自动给驾驶员发出接管请求,并预备自动靠边停车。
第三个原因:一台 L4 级别(高度自动化)的自动驾驶汽车,根本不允许在这种注意力不集中、身体疲劳程度下进入循环状态。它在每次启动前会要求驾驶员通过注意力监测(DM,Drowsiness Monitoring);如果检测到疲劳驾驶,它会拒绝启动,或者立即将车辆转交给"安全停车模式"——这种行为在人类的驾驶经验中只有少数资深司机才能做到,而对机器来说,是出厂硬设。
WHO(World Health Organization,世界卫生组织)在 2023 年 12 月发布的最新《全球道路安全状况报告》(Global Status Report on Road Safety)中,给出了一个让任何不带感情的读者都难以释怀的数字:全球每年因道路交通事故死亡约 119 万人(1,190,000 人),这是 2021 年的最新统计。这是中等收入国家主要死因的前十名,是 5 至 29 岁儿童与青少年死亡原因的第一名。
其中,90% 以上的事故是由人为因素引起的——分心、疲劳、酒驾、超速、判断失误、未保持安全车距。 这是 WHO 的同一个报告确认的,也是中国公安部统计年鉴、美国 NHTSA(National Highway Traffic Safety Administration,国家公路交通安全管理局)、欧洲 ETSC(European Transport Safety Council,欧洲交通安全委员会)等多个权威机构反复重申的事实。
自动驾驶——真正量产的 L3 和 L4 级别的自动驾驶——在理论上可以将这 119 万人中的一大类人为错误降到接近于零。我们今天在开车的时候,每 100 公里就会有一两次"本来差点出事"的小擦小碰;我们每年身边的亲友群里,会看到"有人开车撞了""有人开车撞了人""有小孩被车撞了"这样的消息。我们以为这些事故都是不可避免的——但它们不是。至少有 70% 到 90%,在工程意义上,是可以避免的。
我们之所以仍然在承担这些代价,不是因为我们没有能力解决,而是因为我们还没有把解决方案装到每一辆车上。我们还有时间。
1.2.3 故事三:视障工程师陈曦的第一程 / Story Three: Chen Xi's First Ride
陈曦,1991 年生,CN 视觉障碍等级为 L1(低视力,Low Vision),前阿里巴巴前端开发工程师。她 11 岁时被确诊为先天性眼底黄斑变性,矫正视力稳定在 0.05——这个数字意味着标准视力表上,最大的那个字母 E,她需要几乎贴到 5 米以内才能看见是什么方向。
她在 2009 年考入浙江大学计算机科学与技术系,2013 年本科毕业加入阿里巴巴,现在在杭州一个由她联合创立的、为视障人群设计无障碍软件的小型科技公司任职 CEO。从 11 岁到 33 岁,她的生活半径一直有一个"出行限制圈"——以她家或办公地点为圆心,半径不超过 2.5 公里。
她说她以前最大的奢侈,是打车到 10 公里以外的浙大校友咖啡馆坐一下午。 不是因为路途遥远,而是因为这段距离横跨多个未知的世界:她看不见路况,看不见站牌,看不见地铁上拥挤的间隙,看不见路边有没有凹陷、井盖、施工挡板。一个让她看上去很普通的"叫一辆网约车然后下楼",在视障群体的实际生活中,是一场需要多次练习、多次排练、多次演练过的小型冒险。
2024 年 4 月 25 日,陈曦参与了深圳市"全无人 RoboTaxi 视障友好测试"项目。她在自己的小红书上记录了这一天——这是她写下的一段话:
> *上午 10 点 15 分,我在 App 里点了"全无人 RoboTaxi",备注栏写"视障同行,请安排无障碍车型"。 5 分钟后,一辆带侧开门踏板的白色极狐 αT 停在我楼下。后座中控屏自动切到"视障模式",全程只有 TTS(Text To Speech,文字转语音)在播报:"车辆起步。""前方 80 米有一个路口,等红灯。""左转进入深南大道,预计 30 秒。""靠边停车,请您携带好随身物品。"到达目的地后,App 推送来了一张电子账单,人民币 0.00 元 —— 本次行程为免费体验。*
> *这是我失明 22 年以来,第一次独自坐上一辆真正的、车里完全没有别人盯着我开的车。*
陈曦的故事,是自动驾驶最被低估的一种价值:它不是给"快的人"更快的速度,而是给"不能开的人"一种可能性。 在美国,约有 2.5% 的成年人是法定盲人(Best Corrected Visual Acuity,BCVA 低于 0.1);在中国,这一数字更高:估计有 1700 万视障人士。加上"未能取得驾照"的老年人、智力障碍人士、自闭症儿童、其他无法做出安全驾驶决策的人群,全球有约 13 亿人——约占总人口的六分之一——无法独立完成"从 A 到 B"的日常驾驶出行。
自动驾驶不会让他们都变成司机。但它能让他们中的一部分人,重新获得一种名为"我可以自己决定去哪里"的自由。
自由不是性能——自由是公平。
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1.3 用数字回答"为什么" / Answering "Why" with Numbers
读到这里,你可能会有一个困惑——毕竟,自动驾驶在中国、在美国、在欧洲,已经被讨论了将近十年;估值万亿的独角兽、估值十万亿的上市公司、估值百万亿的话题。但它究竟为我们社会创造了多大的价值?这个数字,到底如何可靠地衡量?
这一节我们来认真算几笔账。这不是为自动驾驶唱赞歌——而是给想要判断"它值不值得"的人一组关键数字。
1.3.1 关于生命:每一年 119 万 / Lives: 1.19 Million Per Year
> 1.19 million ——这是 WHO 2023 年 12 月公布的 2021 年全球道路交通事故致死人数,最权威的全球数据。<sup>[1]</sup>
这意味着什么?
- 平均每 25 秒,就有一个人因道路交通事故死亡;
- 平均每天 3260 人;
- 这相当于每天有 6 架满载的波音 737-800 客机坠落,且机上所有乘客全部罹难——但我们没有媒体如此报道;
- 道路伤害是 5 至 29 岁人群的第一大死因;
- 男性驾驶员死亡率约为女性的 3 倍。
几乎所有主流机构都将其中 90% 以上归因于人为因素。剩下不到 10% 来自车辆故障、道路设计、突发自然灾害等。
自动驾驶的核心承诺,就是把这"90%"分批拆解。
> 自动驾驶从 L2 到 L4 的每一次分级跃迁,都在试图解决一种特定的人为错误:
- L0 阶段(无自动化):人开全部,车不介入;
- L1 阶段(驾驶辅助):车道居中保持(Lane Centering Assist)、自适应巡航(Adaptive