无人驾驶从想象到现实.pdf

目录前言第一部分 幽灵之路第一章 无人驾驶革命的寓言第二章 解构驾驶第三章 车辆种类起源第四章 重设移动性第二部分 无人地带第五章 持续交付第六章创造性破坏第三部分 驯服自动驾驶汽车第七章 新型路霸第八章 城市机器第九章 应对监管第十章 推送代码后记致谢谨以本书纪念我未曾谋面的舅舅美国海军中士威廉帕特里克赫尔沙夫特，1961年4月4日，他在马里兰州帕塔克森特的一场车祸中丧生。前言我们都听过一个古老的传说，尽管这个故事的细节在不同的民族中略有差别。故事讲的是一位英雄或一个神，他拥有充满神性、意志独立的坐骑。例如，伊斯兰黄金时代民间故事集一千零一夜中的飞毯；更古老的波斯神话讲述过伟大的苏丹凯考斯的功绩，他在飞往中国时坐在由4只鹰高举在空中的魔法王座上。但古代中国的空域已经相当拥挤，最古老的故事都曾描述，中国皇帝乘坐着马车和宝座飞过天空。其他关于交通工具的传说则更接地气。斯拉夫人历来用这样一个睡前故事来吓唬孩子：主人公是邪恶巫婆芭芭雅嘎，她游荡在欧亚大草原上，住在由两根巨型鸡腿支撑的可以行走的小屋里。威尔士人崇拜“慷慨者”国王摩根，他能乘坐魔法战车，瞬间移动到不列颠。对北欧人来说，他们崇拜丰饶之神弗雷，他拥有能够自动操舵的船只，还能将其折叠起来放进口袋。数千年来，我们对神灵们自由自在的旅程感到嫉妒，他们的手工物品被施了魔法，饱含了我们对交通最古老的理念，蕴藏着我们最古老的对技术的渴望，我们从未为一种神圣的发明等待如此长的时间。不过你看，我们终将成为第一批拥有这种超自然力量的人类。就像一个多世纪前内燃机替代了动物拉车一样，超级计算机正在取代我们掌控方向盘的位置。不需要咒语和巫术，这种被我们称作“软件”的人为魔法终于要让古老的梦想成真了。计算机“接管”正促使传统汽车向一种新型交通工具自动驾驶汽车（automated vehicle，简称AV）转型。我们的汽车已经能够自动驾驶、刹车和停车，技能水平令人惊讶，但这种半自动化只是将驾驶责任委托给机器的开始。随着自动驾驶装置开始投入应用，全自动驾驶汽车很快将与我们的生活融为一体，一开始是数千辆、数百万辆，到21世纪中期将可能达到数十亿辆。当我们熟睡时，自动驾驶汽车将运输垃圾、巡逻街道，或从事其他无趣、危险和肮脏的日常维护工作。当我们醒来时，它们会送来以往我们需要出门去商店购买的物品。当我们外出时，我们就像过去的魔法师，只要低声念着“咒语”就能召唤坐骑。我们没有神马，却有机器人小汽车随叫随到。然后，嗖的一声我们就出发了，如同远古众神。*2010年10月9日，人工智能领袖塞巴斯蒂安特伦在谷歌的企业博客发布了一则简短的公告，透露了这一搜索引擎巨头正在暗中努力发展全自动驾驶汽车。谷歌不再满足于组织全世界的信息，如今，它渴望在交通工具上有所谋划。特伦告诉我们，伟大的事情即将发生。他在文中写道：“我们的目标是通过从根本上改变汽车的使用，来帮助杜绝交通事故，让人们腾出时间，并且减少碳排放。”我们都如此迫不及待地相信了。10年过去了，私营部门对无人驾驶（driverless）系统研究的投资激增，从2015年的60亿美元增长到2018年的600亿美元。1自动驾驶汽车模型在真正的道路上行驶了数百万英里2，在虚拟世界里则环游了数十亿英里甚至更多，这些模拟计算层层嵌套，就像俄罗斯套娃一样。但在通往未来的路上，有趣的事情发生了，曾让我们对无人驾驶汽车充满幻想的公司如今却说，使这项技术达到完美远比他们设想的困难。3很少有人见过自动驾驶汽车，更别说乘坐一辆了。大多数人怀疑这些自动驾驶汽车是否真正安全，世界各国的工人则对未来机器人汽车侵害、抢走他们的饭碗感到惧怕。与此同时，我们对出行的态度已经发生改变。在谷歌打响了无人驾驶革命的第一枪后，使用计算机来弥补汽车的不足似乎是个明智的做法。但今天，正当经销商们等待第一批装运的自动驾驶SUV（运动型多用途汽车）时，所有人似乎都在寻找汽车的替代品。我们比以往任何时候都更多地乘坐公共交通，使用租赁汽车，开始喜欢成群结队地骑电动自行车和乘滑板车。自动驾驶汽车在这场狂欢中姗姗来迟。或许我们在正确的时刻撞上了减速带。过去10年，自动驾驶的预言家大肆宣传高科技汽车，他们编织现代神话以取代古老神话，预测未来的无人驾驶完全安全，无交通障碍，并且所有人都负担得起费用。但这种模因（meme）的不足已开始显现。例如，通用汽车公司的巡航部门在旧金山测试自动驾驶汽车时，其自动驾驶软件有时无法发现行人，有时检测到自行车的幻影而突然刹车。4对于即将发生的事情，我们的视野仍然狭隘。因此，我们现在需要揭开这场无人驾驶革命的面纱，只有消除那些虚假的承诺，我们才能迎接崭新的未来。完全相同的豆荚车在高速公路上同步驾驶的幻想将会消失，取而代之的是对城市的愿景。未来的城市由具有成千上万种形状、尺寸和速度的交通工具驱动，而这些交通工具由电脑控制。我们会发现，运送人员不是自动驾驶汽车的“杀手级应用”，运送物品才是。关于“电脑司机”愚蠢选择的恐怖故事将让位于机器人驱动的交通垄断所带来的更大危险。虽然我们在努力克服对无人驾驶前景的误解，但我们无法完全摆脱自己的迷信，这是因为眼前的道路上反复出现各种新旧“幽灵”。自动驾驶汽车将会是我们在现实世界中与人工智能最为强烈与亲密的联系，我们以自身的安全和福祉去信任这些神秘的新型机器的智能，即使这些机器已经抢走我们的工作。更加邪恶的幽灵会在云端观察我们，丈量一切移动物体的机器人将比任何政府都更彻底地控制我们的出行。更可怕的是无数躁动不安的灵魂未来那些本可以避免受害的交通事故受害者，如果我们没有热情地接受这项技术，这些灵魂会折磨我们。我把这种未来充满动乱的领地称为“幽灵之路”，这条路没有出现在地图上，但当你坐在由电脑操控的无人驾驶汽车里时，你很快就会发现这条路。你环顾四周，第一次意识到你已成为异乡的陌生人，在各方面都无法与软件控制下的机器相提并论。*这本书既是信号，也是警示。尽管追求汽车自动化的征程迂回曲折，但未来10年我们终将掌握这项技术。计算机和汽车将融为一体，它们自身再也不会和以前一样。从这种合并中产生的机器将在未来一个世纪彻底改变数十亿人的生活、工作和出行的方式，但这绝不是汽车时代剧变的重演。自动驾驶汽车不是只会遵循既定道路的愚蠢机器，它们会独立地使用人工智能，在世界上畅通无阻。就像驯服动物一样，人类必须驯服自动驾驶汽车，以免它们在人类世界泛滥成灾，反而将人类征服。如果我们取得成功，这条幽灵之路可以成为下一代的乐园。大约20亿辆汽车可能报废，取而代之的是更安全、更节能的交通工具，每天努力克服残疾和孤独的数亿人可以变得独立，我们将能从里到外重建社区，将现在因停车和商业用途而被占据的广袤土地改造为住房、公园和广场。如果我们失败了，这条幽灵之路将会变成监狱。自动驾驶汽车将加速人类的衰落，减少驾驶困难和大幅削减出行成本将促使难以想象的大量人口涌向马路，这就会抹杀我们减少交通堵塞的努力，刺激碳排放的新增长。政府可能破产，因为我们将以完全无法想象的规模重现20世纪挥霍无度的基础设施建设热潮。数千万名职业司机将面临失业，缺乏安全保障或可替代的生计让他们无法摆脱困境。穷人可能被遗弃在路边，因为幽灵之路的软件代理禁止任何信用不良者进入。驯服自动驾驶汽车不止关乎正确地使用技术。真正的障碍是我们的制度和天性法律、商业模式、无端恐惧、旧习等。本书深入分析了改变无人驾驶革命前景的企业策略和公共政策，同时探讨了我们作为个体，如何在未来做出更好的选择。我在书中分享了一系列原则，我将其称为“大移动性”的个人行为准则。无论你是青少年还是企业巨头，这些准则都可以指导你的日常决策。把“大移动性”视为你的理念，将帮助你拥抱未来的创新，同时注意到我们已经吸取的关于可持续性、包容流动性的深刻教训。你会发现，本书提出的问题和回答的问题一样多，因为无人驾驶包罗万象，包括整个产业、数十种技术和庞大的多元人口，我们很难预测无人驾驶的前景，但这正是最让人兴奋的部分。未来前景广阔，我们大可以畅想更美好的事物。现在，是时候把我们所知道的放在一边了，让我们开始书写未来无人驾驶革命的全新神话吧！1 Aparna Narayanan,“Self-Driving Cars Run into Reality and Are Further Away Than YouThink,”Investors Business Daily,May 24,2019,https:/ 1英里1.609 3千米。编者注3 Jeffrey Rothfeder,“For Years,Automakers Wildly Overpromised on Self-Driving Cars andElectric Vehicles What Now?”Fast Company,July 10,2019,https:/ wildly-overpromised-on-self-driving-cars-and-electric-vehicles-what-now.4 Cohen Coberly,“GMs Self-Driving Car Fails to See Pedestrians and DetectPhantomBicycles,Report Claims,”Techspot,October 24,2018,https:/ challenges.html.第一部分幽灵之路我们将看到自动驾驶汽车的数量和种类激增。这将破除我们对自动驾驶汽车的刻板想象。小型“传送带”可以在拥挤的人行道上运送本地货物；自动驾驶还应涵盖自动驾驶出租车、公共汽车、货车，等等。换句话说，自动驾驶将重塑人们日常生活的结构。第一章无人驾驶革命的寓言我们总是倾向于高估技术带来的短期影响，低估其带来的长期影响。1罗伊阿马拉，美国未来研究所在以自动驾驶为动力的未来，我们有太多东西要讲述，几乎没有时间留恋过去。但我们已经追逐这个梦想很长时间了，所以在钻研最新进展之前，我们需要了解这段重要的历史，让我们从头开始吧。最早的自动驾驶交通工具是船舶，古代的水手在与风浪搏斗了几个世纪后，发明出利用自然力量来代替人力的奇妙装置。这些装置很简单，却是巧妙的解决方法，比如我们今天仍在使用的从前帆到舵柄的系统（见图1-1）。想让船只准备就绪，你只需将前帆操控索（控制前部小帆的绳索）缠绕在滑轮上，再将绳索固定到甲板上，最后将索端系在舵柄（用于操控船只的杆）上。现在，只要一阵狂风吹来，船就会在风中行驶，前帆能拉动滑轮上的绳索，进而拉动舵柄，船便会朝着与舵柄被推动的相反方向行驶。在大航海时代，这类诀窍帮助聪明的水手缓解了长时间驾船的疲劳。你可以采取这种方法，这样当你的船穿过白浪时，你就能尽情享用啤酒，欣赏海上的浪花了，就像坐在平稳行驶于铁轨的火车上一样。不过，当人们将舵柄改用于驾驶最早的汽车时，这种古老的技术没能从海洋转向陆地，尽管我们可以想象出这么做会导致一些可怕与徒劳的尝试。直到1891年奔驰公司发明了方向盘，这件事才告一段落。2图1-1 自动驾驶船舶的传统系统当机器取代了动物，陆地上的自动驾驶实际上变得更加困难。机动化相比于使用役畜是巨大的改进，但是这种改进需要人类付出脑力。长期以来，马背上的骑手骑马时和马车夫拉缰绳时睡着的情况十分普遍，尽责的役畜则会沿着道路继续行走，或是突然停下来。3然而，轿车和货车需要司机每时每刻掌控方向盘。汽车日益风行，车辆的重量和速度也带来了越来越多的风险，催生了各种各样的自动驾驶实验计划。1925年，纽约市展示的一辆远程控制的汽车，使人们能想象未来的无人驾驶汽车，这既令人向往，又让公众感到害怕。这辆车在数千位围观者面前沿着百老汇大街行驶，被人们乐观地称为“美国奇迹”，纽约时报报道称：“仿佛有虚幻的手在开车。”420世纪20年代，机动车每年夺走成千上万人的生命，死亡率比现在高18倍。5这项新技术曾经有望让城市街道重获安全，但是人们的希望很快就破灭了，操作员无法掌控这种未来派汽车，一开始是在62街，片刻之后它在哥伦布圆环再次出现问题，最终这个未来奇迹撞上了其他车辆。虽然早期出现了一些失误，但汽车产业仍然幻想着可以远程控制的汽车。1939年的世界博览会上，通用汽车公司举行了“未来世界”展览，展示了一个巨大的美国城市机动化立体模型：畅通无阻的公路纵横交错地分布于矗立着细长摩天大楼的繁华地区，自动驾驶汽车、货车和公共汽车在路上穿行。模型甚至设置了“交通控制塔”，未来城市的设计师畅想调度员可以通过无线电指挥数以万计的汽车行进。620世纪50年代，铺设在道路表面的导向电线替代了无线电，成为远程控制汽车的首选技术。7颇具讽刺意味的是，这种方法是由美国无线电公司在20世纪50年代首次成功展示出来的。这些早期的样车体现了自动驾驶的技术可行性，但自动驾驶汽车的成本高，且人们对此类功能的需求不多，这意味着无线电控制或是电线导航的汽车都无法流行起来。能引导汽车的公路被认为造价高达每英里车道20万美元。8如果完全修建新型公路，这样的道路升级可能使州际公路系统的建设成本增长40%以上，而州际公路系统已经是美国史上最大规模的公共工程项目了。同时，尽管长时间驾车或深夜驾车存在危险，是份苦差事，但汽车制造商仍在掀起一股消费者对驾驶的兴奋潮，它们专注于生产驾驶起来令人兴奋的功能强大的新车。初期，这些关于无人驾驶未来的梦想基于外部的引导。但在20世纪60年代，人们的关注重点转向了利用计算机的新技术，设计不需要外界帮助就能够真正独立自主地驾驶的汽车。斯坦福大学的研究员首次研制出使用摄像机观测和计算机导航的机器人，在严格控制的实验中，这些初期的机器人沿着白线移动，避开了设置在行进路线中的障碍。9自动驾驶没有局限在实验室太久。中央处理器和图像处理技术得到了改进，因此20世纪70年代末，筑波大学机械工程实验室的工程师在日本公路上测试了世界上最早的自动驾驶乘用车，这些汽车的行驶速度达到每小时20英里，使用两个摄像头，从视觉上检测道路的标记。10欧洲在20世纪80年代采取了行动，联邦德国国防军大学教授恩斯特迪克曼斯对一辆梅赛德斯-奔驰面包车进行了改造，安装了他自己设计的自动驾驶配件，从此开启了他与汽车巨头戴姆勒公司长达10年的合作。11最后轮到美国了，卡内基-梅隆大学在20世纪90年代居于领先地位。随着全球在研制自动驾驶机器方面展开竞争，软件快速提升，计算机速度变得更快，释放了新的可能。到20世纪90年代末，美国、德国和日本分别实现了首次自动化控制并载入记录的汽车越野出行。自动驾驶汽车即将迎来蓬勃发展的时期。21世纪初，美国国防部对这项新兴技术的兴趣变得日渐浓厚。为了聚集分散的研究团队力量，促进国防和汽车工业建立更加紧密的联系，美国国防高级研究计划局（DARPA）在2004年、2005年和2007年组织了系列公开赛，该局是美国军方资助的最为独立的研究机构。这些挑战赛提供了数百万美元的奖金和宝贵的声望，吸引了数十个学术界和产业界的团队参加。参赛者拿出他们最好的硬件和软件接受检验，从远处观察他们的自动驾驶汽车穿越旷野或废弃军事基地的郊区环境。2004年的比赛以没有获胜者告终，所有自动驾驶汽车都没能到达终点线。但一年后，斯坦福大学的无人驾驶汽车获胜，赢得了200万美元的奖励。12美国国防高级研究计划局主办的比赛加速了无人驾驶汽车的开发。斯坦福大学在2005年的比赛中之所以获得第一名，是因为该校团队开创性地采用了人工智能编程技术“机器学习”来处理公路的图像。但更重要的是，这些竞赛关注新兴技术的可能性。军事部门对无人驾驶汽车的兴趣高涨，没有人为此感到吃惊，但这种潜在的民用领域应用突然引起诸多猜测，自动驾驶技术的实际商用似乎第一次变得触手可及。这给汽车产业敲响了警钟，但并非所有人都听到了。大多数公司只顾着应对20072008年的金融危机和接踵而至的全球经济衰退，特别是美国汽车制造商，它们在面对自动驾驶汽车的机遇时毫无作为，该领域从实验室到市场的进程仍需要大量投资。当时，这些汽车制造商即将破产，或即将接受联邦政府的援助，反而是硅谷取得了进展。132009年，斯坦福大学获胜团队的负责人塞巴斯蒂安特伦领导谷歌公司新的自动驾驶汽车项目。这一搜索引擎巨头研发了安卓系统，并在这个大获成功的手机操作系统上下了大赌注。看起来汽车可能成为下一个重要的计算平台，谷歌公司能在汽车软件的未来中占据一席之地吗？这看起来是个明智的赌注，并且得到了谷歌公司联合创始人、时任首席执行官拉里佩奇的支持，他对自动驾驶汽车抱有浓厚的兴趣。14谷歌公司的行动过了好几年才被人们理解，而当人们充分意识到这一行动的价值时，不仅是汽车行业，连计算机和出租车行业也会陷入一片混乱。突然之间，主要的汽车制造商和网约车公司，以及像苹果公司这样的云软件巨头都开始匆忙动员力量开发自动驾驶汽车。当公司内部的项目无法取得令人信服的成果时，许多公司转而去收购有发展前景的初创公司，以获取所需要的技术。仅在20162017年两年里，就有约800亿美元的资金涌入了自动驾驶汽车领域。15其中最大的一笔交易发生在2017年，英特尔公司匆忙收购了计算机视觉先锋Mobileye公司，以惊人的150亿美元高价收购了这家以色列计算机视觉系统研发商。企业界突然掀起了一阵并购热潮，连接汽车制造商和科技行业的合作伙伴关系和交叉持股关系的网络变得越发错综复杂。世界上规模最大的两个消费行业计算机业和汽车业在对方身上看到了未来，但它们无法决定是联合起来还是将对方吞并。到了2018年，这些艰苦的工作和巨额的融资得到了回报。12月，从谷歌公司脱离出来的Waymo在亚利桑那州钱德勒市悄悄推出了世界上首个真正的自动驾驶出租车服务。16在筑波首次试驾自动驾驶汽车40多年后，以及在谷歌聘请特伦近10年后，Waymo公司开始接受菲尼克斯郊区对无人驾驶乘车服务的请求。据报道，这个科技巨头已经留出100多亿美元来打造自己的自动驾驶帝国。17无人驾驶汽车漫长而痛苦的诞生过程似乎终于结束了。自动驾驶汽车的前景1903年1月12日，世界上最早的大型汽车展览之一在麦迪逊广场花园开幕，当时麦迪逊广场花园位于26街和麦迪逊大道交界处。据纽约时报报道，“马车可以完成的任务，汽车也可以完成，可能还做得更好”18。一个世纪后，纽约时报仍在报道汽车，而这次是以同样的热情推销自动驾驶时代的工程奇迹。2018年，专栏作家戴维莱昂哈特写道：“在乘坐半自动驾驶汽车的第4天，我准备好跃入未来了。”19许多人的观点和这份重要报纸的一致，无人驾驶汽车就像汽车一样引发了人们对新技术会给个体和社会带来哪些效益的大胆猜测。但无人驾驶汽车的前景究竟如何？第一，拥护者们认为，自动驾驶技术能够消除几乎所有的汽车造成的死亡。据估计，20世纪约有6 000万人死于机动车交通事故，这个数字超过了二战期间军人和平民的死亡人数总和。20但即使汽车变得更加安全，在车祸中丧命的现象也会持续，因为汽车会在其他国家兴起，而这些国家缺乏车技熟练的司机和交通规则。随着中国和印度掀起汽车使用热潮，全球每年有140多万人死于车祸，车祸夺走的这些生命相当于得克萨斯州达拉斯、英国伯明翰或日本神户等城市的人口规模。拥护者认为，大多数车祸本来是可以通过自动驾驶技术来避免的。第二，自动驾驶汽车的支持者鼓吹，交通拥堵将会消失。拥挤不堪的马路会造成巨大的经济损失，而由于无处不在的手机中有位置跟踪装置，我们现在比以前更容易测算交通拥堵造成的损失。远程信息处理技术公司Inrix分析了这些手机保存的大量出行记录，认为仅在美国，每年司机浪费在交通上的时间就造成了超过3 050亿美元的损失，或者说这给每位司机造成了近1 500美元的损失。21人们支持自动驾驶汽车的理由是，由软件引导的汽车刹车反应更快，能安全地让更多的汽车以高速公路的正常速度更加紧密地在一起行驶。同时，自动驾驶汽车仅通过将人们运送到更遥远的地方，在更辽阔的土地上建立居民点，就可以减少一些堵塞。自动驾驶汽车的乘客可以在汽车行驶时工作或休闲，而不必眼睛一直盯着马路，由此人们会认为，花较长时间驾驶到人口较为稀疏的地区不再是件麻烦事。第三，拥护者希望任何人都不会被自动驾驶汽车抛弃。汽车在20世纪拓展了数亿人的流动性，但当汽车的成功使人口变得分散，并从公共交通中分流资金时，许多人就会发现自己面临新的障碍无法自由地四处行走。仅美国就有2 500多万人因身体残疾制约了出行，这个人数接近美国劳动力人口的1/6。22自动驾驶汽车不仅能让那些由于身体原因无法驾驶的人乘坐汽车出行，还能为特别年老或年幼的人以及买不起私家车的人提供新的出行选择。随着残障人士进入劳动力队伍，老年人更容易获得医疗保健，孩子享受范围更广的教育和“充电”机会，这将带来巨大的社会效益和经济效益。你或许会问，我们何时能迎来这样的乌托邦呢？今天，自动驾驶汽车仍是一种新鲜事物。尽管开车存在风险，是件麻烦事和苦差事，但我们还是保留了适合完成这项任务的最划算的“技术”。当你读到这本书时，大概是在21世纪20年代初，即使最大胆的预测已经实现，真正出现在世界各地的公路和街道上的自动驾驶汽车也不会超过100万辆。但在接下来的10年，无人驾驶汽车的数量注定会迅速增长。到2030年，全球的智能汽车、货车和公共汽车可能达到数千万辆。23它们将与大约20亿（误差不超过几亿）辆由人类驾驶的轿车和货车一起在道路上行驶。24即使在那时，无人驾驶汽车在全球汽车总数中依然只占少数。但是这场革命将像外科手术般精准，带着压倒性的力量，以迅雷不及掩耳之势席卷而来。就像赛博朋克小说家威廉吉布森那句名言说的那样：“未来已来，只是分布不均。”25我们注意到，变化首先发生在出租车行业。大多数市场分析师认为，工业化国家的所有出租车将于2030年实现自动化。美国有30万辆出租车，加上优步和来福车公司的汽车，总数接近100万。从机场、度假村出发，蜂拥着经过我们最喜欢的市中心，无人驾驶出租车可以成为一代人眼中自动化的代名词，每年让数十亿名乘客逐渐依赖上无人驾驶的移动性。无人驾驶出租车的到来能从根本上改变消费者对汽车的看法。如果你只需要点击和滑动屏幕就能控制计算机化的司机，搭乘机器人出租车出行非常便宜，人们或许会选择不再拥有汽车。如果我们能一起做出改变，那么在运输同样数量的人出行时，未来所需的汽车数量将远低于当前私家车的数量。不过，这一线希望可能无法实现。自动化也会让私家车变得更有用，软件将极大地减少车主的困难。仔细想想，自动化汽车不仅为你开车，还可以自动停车，自行开到车库进行加油和维修，支付车辆的保险费（当然是用你的钱）。我们完全有可能将愚蠢的汽车换成智能汽车，继续四处游走。长远看来，我们将目睹两种世界的混合。26到2040年，即使共享的无人驾驶汽车取得主导地位，新车销售额降低50%（这的确是一个巨大转变），每年全世界的汽车制造商也会快速地生产大约3 000万辆无人驾驶汽车，最终一半车辆在中国投入使用，1/4车辆在美国使用，其余分散在欧盟、日本和其他新兴市场。27尽管汽车制造的业务会缩小，但使用汽车以及货车、滑板车等车辆的业务仍在拓展。目前全球汽车制造业价值2万亿美元，其仅剩的业务将被归入“个人交通服务”这一规模更大的市场，预计到21世纪中期每年产值将达到7万亿10万亿美元，约等于当前整个欧盟的经济规模。28到2030年，仅Waymo公司就有望实现1.7万亿美元的年度收入。29但优步、亚马逊和阿里巴巴公司不会轻易将这个新兴的前沿领域拱手让人，更不用说福特汽车、通用汽车和大众汽车等公司了，它们对自动驾驶未来的服务业务也有自己的计划。所以，无人驾驶的革命浪潮一开始是涓涓细流，不久后就将汇聚成滚滚洪流。2050年左右，大多数人类驾驶的汽车将会消失，更加轻便智能的自动驾驶汽车将取而代之，造型和大小各式各样。30一些是私家车，一些是共享汽车；一些车只载一个人，一些车则有100多人乘坐。许多无人驾驶汽车根本不载人，而是忙于运送源源不断的商品，那是人们网络购物的战利品。一些自动驾驶交通工具将能够守护我们的城市或指挥交通。总之，各种各样的无人驾驶汽车行驶的里程将远远超出我们现在的汽车。人们很容易将无人驾驶革命视为我们在20世纪关于汽车的体验的重复，只不过规模更大，并且由计算机设计。但过去没有任何东西能帮助我们为未来做好准备，全力加速的变革步伐将使我们感到困惑。美国实现完全机动化大概用了60年，大约从1920年起，大量汽车开始涌入城市，到1980年，各地开始因为汽车的数量庞大而显得拥挤。在接下来的40年，19802020年，汽车处于饱和时期。通勤者花在交通上的平均时间几乎是原来的3倍，交通拥堵带来的经济损失增长了10倍，损失每年高达1 660亿美元。31我们花了大量时间来寻找控制汽车使用和投资替代方案的方法。然而，自动化在2030年内就能够完成，仅仅需要一代人的时间。“自动驾驶的郊区”和“减少用车的社区”如果说人类关于汽车的历史确实教会我们一些东西，那就是我们在无人驾驶革命中发现的未来不会像我们期待的那样发展。举个例子，想想亨利福特最初为农民生产的“福特T型车”吧。这种车价格便宜、坚固耐用、易于维修，确实在农村地区大获成功，让农民与城市市场连接起来。32但是，城市居民和郊区的新中产阶级很快将这种新机器变成为我所用的工具。福特的新杰斐逊式的机械化农业国家的愿景，让步于大都市的现实私家车反而将数百万名通勤者带到了工厂和办公室。货车运输业同样推动了工厂向乡村深入扩张，这种发展令一些小城镇措手不及。突如其来的产业拓展发生在住宅扩展之前，推动美国在20世纪20年代采用了城市区划法，首次对土地使用进行严格的控制。33在此过程中，成千上万的社区采用了低密度的布局，将住房与工作地点分隔开，这不经意间让未来几代人都产生了对汽车的依赖。这些事例凸显了为什么预测交通创新的影响是有风险的。当我们试图规划无数人如何将新的交通技术运用于商业、家务和休闲活动，这些小规模的行为变化如何随着时间推移演变为更大规模的系统性变化，公共机构和政治派系又会如何反应时，我们所做的不过是猜测而已。尽管我们无法预测未来，但这并不意味着我们不应当尝试对未来进行预测。相反，我们可以通过预测可能发生的事情来拓展技能，减少所受的冲击，帮助我们认识终将面对的未来。通过充分考虑各种可能性，我们也可以采取行动，为各种不同情况做好准备，而不是仅为一种情况做准备。令人感到遗憾的是，目前许多关于无人驾驶革命的投机行为不是这样的，人们使用了巨大的能量来重新描绘自动驾驶汽车的世界，将未来仅仅归结为两种可能性。让我们把第一种版本的无人驾驶的未来称为“自动驾驶的郊区”吧。在这种愿景中，我们醒来时，自主驾驶的（autonomous）电动汽车停在我们位于郊区的太阳能住宅中的车库里，这为我们提供了计算机控制的移动性，方便消费者使用。这是特斯拉、谷歌和通用汽车公司兜售的某种未来。自动驾驶的郊区是20世纪集体想象的加强版。倡导者承诺，在这样的世界中，人们随时都能拥有几乎无限的移动性，成本很低，与当前私家车问题相关的风险几乎不存在。交通堵塞非常少见，即使出现也不会造成麻烦。车祸几乎是人们闻所未闻的，除了深夜机器人罕见地在州际公路上连环相撞。旅行变得更像是跟踪超链接，而不是开启一段旅程。你只需点击想去的地方，间隔一会儿，你就会突然出现在别的地方，其间你可以通过玩手机或者睡觉来打发时间。购房者有一条准则“开车到符合你身份的地方买房”，即购房者需要在更便宜的住房和更长的通勤路程之间权衡。当软件掌控了方向盘，当城市远郊的边界向偏远地区拓展，这条准则有了全新的含义。另一种思想流派将我们的关注重点从边缘转向中心，我们把这个愿景称为“减少用车的社区”，这是许多市长、建筑师和积极分子偏爱的未来愿景。越来越多的公司也支持这种想法，大多数公司认为，在自动驾驶革命中，出租车和送货等服务可以赚大钱，销售汽车则不行。这种策略利用自动驾驶汽车将人们紧凑地聚在一起，而不是让人们分散开来，这样做能让城市成为所有人都负担得起的安全、健康、环保的机器。减少用车的社区体现了集体主义，与自动驾驶的郊区的资本主义宣言形成了对比。遵循这种愿景意味着放弃20世纪的大部分交通系统，并将其换成重新设计的云端系统。社区将禁止使用私家车，共享电动和自动化出租车取而代之，尽管其数量仅为私家车的1/10，但它们能为人们提供便捷的、费用更低的乘车服务。每条街道的每个角落都会有电子收费，所以我们都需要支付相应的费用，而不会允许自私的司机像今天这样免费霸占着公共空间。一旦街道上没有了喧闹的车流，步行和骑自行车将大受欢迎，社区将为新建公园和广场留下大量空间。保留的交通工具都是自动化的，它们可以避开繁忙的十字路口，或是小心翼翼地选择穿过人群的路线。设计这些情景的目的是向我们推销，就像未来世界的试播节目一样。从最理想的一方面看，这些情景能激励我们去寻求大规模的变革；从最糟糕的一方面看，这些情景容易使人产生误解，成为无人驾驶革命支持者的宣传工具，他们将未来描绘为事关对与错的选择，使用套着自动驾驶汽车外壳的理论来解释现在的世界。同时，这些愿景遗漏了与自身无关的事情，忽视了可能出现的不便利。自动驾驶的郊区的支持者对扩张带来的已被证明的危害漠不关心，这些危害包括社交孤立、儿童肥胖症、能源浪费等。他们忘记了许多城市地区面临地理障碍，难以进一步向外扩张；他们忽视了保留剩余空地并使其保持自然状态的价值。但减少用车的社区的成员在共享方面也存在一大盲点。即使在今天时髦人士聚集的布鲁克林和奥克兰，共享出租车的行驶里程占比也仅为40%。但是有研究表明，如果想在自动驾驶汽车时代真正实现变革性的道路通畅，共享出租车的行驶里程占比需要达到80%。一家智库建议，必须采取“一系列强有力的政策来达到”所需的使用人数34，但我们所谈论的措施中有多少是强制性的？穷人是否将被迫使用共享出租车，仅仅是为了让富人的汽车和货物畅通无阻？除了自身存在的矛盾以外，这两种叙述还遗漏了太多曲折的细节，而这些细节实际上将塑造未来。失败和错误的开始会在哪些地方让真正的颠覆性技术发展轨迹变得混乱呢？赢家显而易见，但哪些人会因为自动驾驶的风行而遭殃呢？至关重要的是，这两种愿景都掩盖了几乎难以解决的数据问题。未来大多数自动驾驶汽车都由电力驱动，汽车尾气将不复存在，但这种模式会留下一种新型的“有毒污物”传感器，它们将透露关于我们的一切信息，包括我们到过什么地方，一路上见了什么人。显然，这两种愿景还没有准备好在黄金时段向人们展示。尽管这两种愿景具有局限性，但我还是将在本书中以“自动驾驶的郊区”和“减少用车的社区”作为陪衬，以此验证你的假设，并判定我本人的假设。与此同时，我们将在书中漫游到更远的地方，并展望新的未来发展前景。我们将在沿途探索政策、市场和人为因素（包括但不限于工程和设计）如何最终使无人驾驶革命产生巨大的改变：拥有汽车还是共享汽车更便宜；住得近拥挤还是离得远分开更好；你是否会向公司、政府或同居者付钱，让他们带你四处走动。未来之路：三个重要的故事关于无人驾驶革命的新寓言，有三个重要的故事将引领我们在幽灵之路上前行。这三个故事说明了无人驾驶技术将如何带来改变，从而重塑我们的世界。无论我们是作为消费者、公民、劳动者、企业家，还是政策制定者等类似的角色，这些故事都聚焦于我们需要做出的选择，这意味着不同结果之间的差别。第一个重要的故事是“专业化”。近一个世纪以来，工程师和表演者都描绘了自动驾驶未来的图景。他们总是拥有一样的幻想许多公路上布满了一模一样的豆荚车，它们在路上同步行驶，十分完美。这种看上去必然发生的构想广为流传，很少受到质疑，现在依然影响着自动驾驶未来的消费者期待、企业战略和技术标准。但是，这种世界大多是由发明无人驾驶汽车技术的控制狂所设想的。相反，在无人驾驶的未来，交通工具的类型将变得更加丰富多样。当前，乘用车是马路上主要的交通工具，但是自行车、公共汽车、货车和出租车的数量也在不断增加。这些交通工具正在经历交通技术中最令人激动的创新，而自动化能改善所有类型的交通工具，它们相比于汽车，优势将增加，劣势将减少。同时，人们每天都在畅想全新的自动驾驶交通工具，我们将制造比以往更大或更小、更慢或更快的交通工具，包括自动移动的鞋子和自动运行的大楼。这些新制造的交通工具能够实现汽车永远无法做到的事情，虽然我们会觉得这是些奇怪的东西，但出人意料的是，它们大有用处，并且让人心生愉悦。第二个重要的故事是“实体化”。在第一个故事的基础上，第二个故事将我们的注意力从乘客转移到了货物上。目前，我们花费太多时间思考我们的出行方式将如何在自动驾驶时代发生改变，但运送人员将很快让位于运送物品。电子商务已经推动货物装运深入当地社区、企业和家庭，业务量实现了历史性剧增。自动化将促进这场零售革命的发展，构造性变化将接踵而至我们购物的方式、购物的地点和原因、废弃物和可回收材料的流动，以及小型企业和求职者的前景都将产生变化。第三个重要的故事是移动性的“金融化”。你在本书中几乎找不到关于自动驾驶汽车安全性的内容，这是转移注意力的事情。我们必须完善自动驾驶技术，否则就不存在一个自动驾驶汽车产业供我们谈论，而更大的监管危机正在幽灵之路上逐渐显现。随着自动化与当地交通和全球资本以各种获利丰厚的方式联结在一起，我们的关注点将转移到充满活力且广阔的新型出行市场。这是神秘的未知领域。当人们的一举一动都被精准地追踪时，未来人们对出租车和火车的需求将成为投机的目标。我们可以想象一下新的对自动驾驶汽车产生的高度可预测的收入来源进行证券化的金融工具。当自动驾驶汽车和交易算法大规模相互作用时，无法预见的剧烈的市场动荡可能会爆发。谁会掌控这种新的金融权力，谁会因此面临风险？就像优步公司引入了动态定价一样，移动领域的金融创新拓展将带来极不均衡的收益。更糟糕的是，随着移动领域金融家的权力不断增加，城市中用于管理自动驾驶汽车入侵的工具例如收取拥堵费可能同样被投机者采用，成为回击当地政府的武器。在这三个重要的故事中，每个故事都破除了关于自动驾驶汽车未来的流行却错误的设想，阐明了关键的误解和我们知识的空白。从那里开始，我们对实际正在发生的事情、未来几年如何发展有了新的理解。这三个故事组合在一起，指向与我们想象过的完全不同的未来。在这样的世界中，自动驾驶汽车的创新风险性更高，但是自动驾驶汽车不止于此，还将带来更多的潜在收益。在这个地方，我们拥有的交通基础设施不再满足我们的需要，但我们尚未明确必须用什么来替代它，以及如何支付相关费用。这预示了一个更有机会实现经济巨大飞跃的时代，但代价可能是造成更广泛的不平等。这三个重要的故事专业化、实体化和金融化让我们把注意力集中到了未来几十年推动一切事物发展的变革潮流上。如果你尝试绘制每种技术可能出现的发展路径，追踪每一家快速发展的公司，预测未来每一种前期突变，那么你会发疯的。这些细节几乎不可能被预见，更不用说各种细节的相互影响了。然而，支撑这三个故事的趋势将比任何公司、发明或事件更为持久。当我们依次探索每个故事时，不要认为它们是大胆的预测，而要将每个故事视为有效的假说，看到无人驾驶革命可能在哪些方面爆发，以及一旦爆发，哪些事物将面临风险。让这些故事植根在你的思维中，你的所有预测就能适应未来。接下来，本书将探索这三个故事，揭示将这些故事联系在一起的连接点，以全面的视角看待无人驾驶革命。第一部分“幽灵之路”涵盖了我们最有信心的领域，这里的自动驾驶汽车大多仍在为我们服务。我们将见证自动驾驶汽车非凡的专业化如何产生大量有用的种类，专业化不仅能增加汽车设计，还能丰富汽车执行的服务，其本质都在于驾驶本身。第二部分“无人地带”带我们走出舒适区，进入机器更有影响力的空间，探索自动送货背后的逻辑。在线商务的实体化可能成为我们一生中最不稳定的经济发展，对零售、本地服务、交通和土地使用产生广泛影响。我们将探索未来艰难的抉择，这些抉择将决定我们是变成积习难改的电视迷还是碳负排放的地球拯救者。最后，在第三部分“驯服自动驾驶汽车”中，我们看到人类和机器注定发生冲突，双方开始变得强硬起来。我们将审视全自动化的移动性所带来的金融化，以及其对社区的物理影响。为了在无人驾驶时代过上美好的生活，我们将去钻研新的个人行为方式的代码。随着我们不断地前进，你将看到在无人驾驶革命中，有多少事情是可以实现的。即使自动驾驶汽车的到来只颠覆了汽车产业，那也将使这项雇用几百万人、涉及几十亿生命、产生几万亿美元贸易额的全球业务陷入混乱。但是，已