为何非得选择旧金山测试?通用Cruise讲述无人车炼成记

4月23日，根据市场营销公司ABI的数据，到2025年，道路上将增加多达800万辆无人驾驶汽车。与此同时，市场公司研究后预测，仅在美国，到2030年就将有大约2000万辆自动汽车投入使用。

这些数字有多真实呢？

如果你问Adrian Macneil，他应该知道，他是通用汽车（General Motors）2016年以近10亿美元收购的自驾初创公司Cruise的工程总监，“我认为我听到最好的描述是，整个行业基本上都在向起跑线竞争，自动行驶普及大众的情况不会在一夜之间发生。”

Cruise被看作是全球市场的领头羊，预计到2023年，Cruise的收入将达到1731.5亿美元。尽管它还没有推出无人驾驶出租车服务（与竞争对手Waymo、Yandex和Drive.ai不同），也没有向客户出售汽车，但它的行驶里程比大多数车型都要多。据加州机动车辆部提交的一份报告显示，去年加州大约有45万辆Cruise，这只落后于Waymo的120万英里里程数。此外，该公司还多次承诺，今年将推出一项商业服务，届时将有多达2600辆无方向盘、无制动踏板和无加速器的无人驾驶汽车投入使用。

不过，委婉地说，五年前低调的露相就注定Cruise会有一条漫长而曲折的路要走。为了了解Cruise已经走了多远，走到了哪里，我们与Macneil讨论了Cruise正在进行的汽车综合训练——为什么公司将旧金山列为几个潜在的应用城市之一，以及Cruise如何适应更多样化的自驾车景观。

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快速增长

Cruise自动化首席技术官Kyle Vogt，在通用汽车前总裁Dan Ammann接任前首席执行官之前，他一直担任首席执行官，2013年他与Dan Kan共同创办了Cruise。Vogt是麻省理工学院计算机科学专业的毕业生，Justin.tv（后来成为Twitch）的创始员工，他在Cruise之前创办了许多公司，其中包括SocialCam，这是一款由Autodesk于2012年以6000万美元收购的移动社交视频应用程序。（亚马逊在2016年以9.7亿美元的价格收购了Twitch。）

Vogt对机器人的热爱可以追溯到童年时代。14岁时，他造了一辆能用计算机视觉驱动的动力轮汽车。当他在麻省理工学院读本科时，他与2004年国防高级研究计划局（DARPA）大挑战赛的一个团队竞争，这是一个奖金100万美元的竞赛，旨在开发一款能够从加州巴斯托到内华达州普里姆自主驾驶的汽车。

大约在Cruise加入Y Combinator一年后，Vogt与Dan Kan合作——Justin.tv公司Justin Kan的弟弟。不久，他们和一小队工程师就有了一个原型：RP-1。这套售价10000美元、直接面向消费者的售后套件为奥迪A4和S4改装了的高速公路自动驾驶功能（很像George Hotz的comma.ai开发的开源软件），目的是支持更多的车辆。

但在某一时刻，他们决定转向建设一个更具雄心的平台，以征服城市驾驶。Cruise于2014年1月宣布，将放弃RP-1，转而采用日产Nissan Leaf上的系统，并于2015年6月获得加州机动车辆部的技术测试许可。

通用汽车不久后于2016年3月收购了Cruise。当时，Cruise大约有40名员工，此后，这个数字迅速膨胀到100人。截至2017年6月，Cruise拥有200名员工，并计划到2021年，雇佣2000多名新员工，使现有劳动力翻一番。

这几个月的增长没有放缓。2018年5月，Cruise仍然是通用汽车内部的一个独立部门，他宣布软银的远景基金（SoftBank’s Vision Fund）将向该公司投资22.5亿美元，另外还有11亿美元来自通用本身。2018年10月，本田承诺7.5亿美元，随后在未来12年内又一次承诺20亿美元。如今，Cruise估计价值146亿美元，该公司最近扩展到旧金山的一个更大的办公室，并致力于在西雅图开设一个工程中心。

一路走来，Cruise收购了Zippy.ai，一家为最后一英里的杂货店和包裹递送开发自主机器人的初创公司，最近收购了“芯片规模”激光雷达技术的供应商Strobe。Cruise表示，后者的硬件将使其能够将自驾汽车上每个传感器的成本降低99%。

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模拟城市

Cruise在其内部工具套件中运行大量模拟，在谷歌云平台上，每天大约有200000小时的计算工作（是12个月前工作时间的25倍），其中之一是一个端到端的三维虚拟引擎环境，Cruise航员工称之为“矩阵”。Macneil说，它使工程师们能够建立他们可以想象到的任何一种情况，并能合成传感器输入，如摄像机镜头和雷达信号，以及自动虚拟汽车。

根据Macneil的说法，Cruise每天在超过300000个处理器核心和5000个图形卡上旋转30000个实例，每个实例循环通过单个驱动器的价值场景，并生成300兆字节的结果。他解释道，这基本上就像让3万辆虚拟汽车并行行驶，有点像Waymo的Carcraft和Uber先进技术集团基于浏览器的框架。

“[矩阵]非常有助于理解整辆车的行为，甚至包括车在现实世界中我们不会经常遇到的情况下的行为。”Macneil这样说，“因此，如果我们想知道发生了什么，比如说，如果一个小物体在汽车或其他物体前面跳跃，我们可以创建这些模拟并可靠地重现它们。如果每次你有一个软件版本部署到汽车上，然后出去行驶100000或1000000英里，你会等待相当长的时间来获得反馈。”

Cruise采用的另一种测试方法是重放，它包括提取真实的传感器数据，与汽车软件进行回放，并将性能与人类标记的地面真实数据进行比较。另一个是规划模拟，它允许Cruise通过调整诸如迎面而来汽车的速度和它们之间的空间等变量，创造出数十万种不同的场景。

“例如，如果我们采用代码库的更新版本并回放一个构建区，我们可以理解如何比较实际结果我们可以深入到一个很深的层次，了解我们汽车的行为。”Macneil说。“如果我们采取类似无保护左转的方式，这是一个相当复杂的情况……我们可以[看看变化如何]影响我们的汽车识别[汽车之间的差距]的速度，以及他们是否选择采用这种差距。”

Cruise不测量它行驶的模拟英里数，这是一个有意识的决定。Macneil说他们更喜欢强调“质量”而不是总数。“我们会更多地思考每天运行数百次的测试是如何覆盖一系列场景的。”他说。“这不仅仅是积累了很多里程，这是暴露在不同的环境中，你从这些里程中得到的。”

不过，尽管Cruise的培训数据仍受到严密保护，但它的一些库和工具已经开始慢慢地流入开放源码。今年2月，它发布了WorldView，一个包含二维和三维场景的图形堆栈，附带鼠标和移动控件、单击交互和一套内置命令。在接下来的几周里，它将发布一个功能齐全的可视化工具，允许开发人员钻取真实世界和仿真数据，以更好地理解自主系统的工作原理，无论是汽车还是机器人，其在某些情况下作出的反应。

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Cruise控制

在现实世界中，Cruise使用第三代Chevrolet Bolt全电动汽车，配备了来自Velodyne的激光雷达传感器，以及短程和远程雷达传感器、关节雷达、摄像机、容错电气和驱动系统，以及运行由Cruise设计的专有控制算法的计算机。他们还使用车内显示有关即将发生的转弯、合并、红绿灯状态和其他信息的信息，以及暂停的简要说明。大多数汽车组装在密歇根州奥里翁湖一家价值10亿美元的工厂（通用汽车上个月进一步投资3亿美元），工厂配备了1000名员工和数百名机器人。

Cruise正在斯科茨、亚利桑那州和大都市底特律地区进行测试，大部分部署集中在旧金山。它的规模迅速扩大，到2017年6月，它由30辆无人驾驶汽车的初始车队增至约130辆。Cruise没有公开披露确切的总数，但该公司拥有180辆在加州DMV注册的自动驾驶汽车，三年前，由IEEE Spectrum获得的文件表明，该公司计划在全国部署多达300辆测试车。

目前，Cruise在旧金山仅运营仅对员工开放的叫车程序，名字是Cruise Anywhere，这使得幸运的少数人越过了等待名单，使用一个应用程序来绕过其车队运营的城市的所有地图区域。据《华尔街日报》报道，Cruise和通用汽车公司希望将自驾出租车投入驾驶共享公司Lyft的使用测试，最终目标是建立无人驾驶汽车的按需网络。

根据迄今为止的进展，Cruise今年早些时候宣布与Doordas合作，在旧金山试点食品和杂货店，以供选择的顾客使用。它正朝着它的第四代汽车前进，它有自动门、后座安全气囊和其他冗余的系统，而且没有方向盘。

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测试与安全

为什么关注旧金山Cruise认为，在人口稠密的城市，困难的机动（如穿越多车道迎面而来的交通）经常发生。此外，它指出，旧金山有更多的人、车和骑自行车的人，这里每平方英里大约有17246人，比凤凰城高出5倍。

“首先在最困难的地方进行测试意味着比我们将从容易的地方开始更快地进行扩展。”

例如，Cruise的螺栓遇到的紧急车辆几乎是旧金山的47倍，像斯科茨和菲尼克斯这样的郊区环境，道路建设的次数是39倍，骑车人的次数是16倍，行人是经常的32倍。他们在六向交叉口航行，各个方向都闪烁着红灯，人们在唐人街上移动托盘，更不用说那些没有通行权的骑车人，以及用锥形物或火炬划定的建筑区。

“只在一段道路上行驶，无论是在现实世界中还是在模拟环境中，都不会为您提供大量数据。”Macneil说。“我们在旧金山存在的一个原因是，我们遇到行人、骑自行车者、建筑区、急救医疗，以及所有这些事情的方式（往往）……非常重要的一点是，我们正在测试我们的汽车，将我们的真实驾驶与我们的模拟相结合，以及希望获得对他们遇到的情况类型的大量报道。”

数据似乎证实了这一论断。去年，在加利福尼亚州，Cruise在两次脱离（安全驾驶员介入的情况下）之间行驶了5205英里，比2017年的每次脱离1254英里有了实质性的改善。

以下是与其他车辆相比，每1000英里平均0.19次脱离：

·Waymo：每1000英里0.09次脱离

·Zoox：每1000英里0.50次脱离

·Nuro：每1000英里0.97次脱离

·Pony.ai：每1000英里0.98次脱离

假设Cruise的技术如所承诺的那样运转，这对每一次踏进汽车都冒着生命危险的数百万人来说可能是天赐之物。约94%的车祸是人为失误造成的，2016年，交通事故死亡的前三大原因是分心驾驶、酒后驾驶和超速驾驶。

但这是否足以说服持怀疑态度的公众？

去年夏天的三项独立研究——布鲁金斯学会、智囊团HNTB和公路和汽车安全倡导者（AHAS）——发现大多数人不相信无人驾驶汽车的安全性。超过60%的人说他们“不愿意”乘坐自驾汽车，近70%的人表示“担心”与他们共享道路，59%的人预计自动驾驶汽车将不如人类控制的汽车“安全”。

他们有自己的理由。2018年3月，Uber在亚利桑那州坦佩市一辆汽车撞死一名行人后，暂停了对自主沃尔沃XC90车队的测试。另外，特斯拉的自动驾驶仪驾驶员辅助系统也被认为是造成多起挡泥板弯曲事故的原因之一，其中一辆特斯拉S型车与一辆停在卡尔弗市的消防车相撞。（特斯拉暂时停止提供“全自动驾驶能力”在2018年10月初选择新车型。）

兰德公司估计，在我们得到可靠的安全数据之前，自动驾驶汽车必须行驶110亿英里。在加利福尼亚州测试自动驾驶汽车的几十家公司去年记录的里程数超过了大约200万英里。对于Macneil来说，他认为我们离完全自主的汽车还有好几年的路要走，而这种汽车在大多数城市都能在不需要人工干预的情况下行驶，而且他还说，即使汽车行业确实达到了这一点，它也将是许多次迭代中的第一次。

“当你把提高的速度放在宏观尺度上，你看整个行业，一旦我们在道路上拥有全自动驾驶的汽车，而这些汽车中没有安全驾驶员，并且为乘客提供服务，这只是第一个版本，对吧？“他说。“仍有无数种不同的天气状况需要处理，不同的速度、不同的情况、长途驾驶以及在雨雪中驾驶。”

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竞争和意外的绕道

到目前为止，Cruise取得了所有的成功，但也有相当一部分的挫折。

该公司取消了在曼哈顿5英里平方区测试汽车车队的计划，尽管公众保证其商业无人驾驶出租车服务仍在正常运行，但拒绝提供时间表和发射地点。

对于Cruise来说，更令人失望的消息是，该公司去年在加利福尼亚州的总行驶里程不足45万英里，远远低于其预计的每月100万英里。（Cruise声称最初的目标是基于“在所有[其]测试地点平等地扩展[其]资源，并且说，它被选择在复杂的城市环境中优先考虑其资源。）为了进行比较，Alphabet的Waymo，比Cruise早成立四年，迄今为止已经行驶了1000多万英里。

去年的一份报告援引了“对巡航技术有直接了解”的消息来源。该消息称，Cruise的旧金山车辆仍多次卷入事故或事故中，而这可能在十年后在大城市得到广泛使用。有传闻说，一位勇敢的记者在旧金山的一辆Cruise车前过马路时有一场在生死边缘徘徊的经历。

然后，还有竞争要考虑。

Cruise面临着像艾克和福特这样的公司，后者正与Postmates合作，从佛罗里达州迈阿密戴德县的沃尔玛商店运送物品。更不用说Embark了，它将自己的自动驾驶系统集成到了Peterbilt Semis（并与亚马逊一起推出了一个载货试点），还有特斯拉、APTIV、May Mobility、Pronto.ai、Aurora、Nutonomy、Optimus Ride、戴姆勒和百度等等。

Vogt认为，Cruise的优势在于它的分布式现实世界和模拟训练过程，他声称这将使它能够同时在多个城市应用。在去年的一次通用汽车投资者会议上，Vogt承认，在性能方面，这些汽车可能无法与人类驾驶者相匹敌。至少一开始不会。但他说，他们应该尽快赶上，然后超越他们。

“建造一辆能够让人产生难以置信的用户体验、同时拥有最佳运行参数和有效利用空间的新车是我们的终极工程挑战。”