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《少数派报告》的预言与汽车革命

2016年03月22日 11:53 来源于 财新网
尽管还会有各种各样的障碍,我认为几年后自动驾驶+电车+优步模式三者的结合将成为占主导地位的交通方式

  文 | 朱勇(美国南加州生物技术公司Vivoscript科研副总裁)

  有一部影片无论是在好莱坞还是在硅谷都有着特殊的历史地位,它不但取得票房的成功,还对当代高科技产业的发展有着深远的影响。硅谷的很多公司,包括惠普,从这部电影里寻找灵感,寻找方向。很多高科技产品,被拿来和电影里描绘的技术作参照、作比较。

  这就是于 2002 年上映,由著名导演斯皮尔伯格执导,由当红小生汤姆·克鲁斯领衔主演的科幻影片,《少数派报告》(Minority Report)[1]。

  1.《少数派报告》的预言

  影片除了扑朔迷离、扣人心弦的情节,它最吸引我的地方是对未来人类社会的想象和描述。影片在制作前期就请了一个阵容庞大的智囊团,包括计算机、生物学和建筑设计方面的专家,一起开了三天的会,只讨论一个问题:在 52年之后(故事发生在 2054 年),世界将会变成什么样?

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  最后上映的影片就综合反映了智囊团对未来世界的展望, 其中描述的很多高科技手段, 有些到今天已变成现实,有些预言了明天的发展趋势:

  1.用声音控制房间里的灯和其它电器。

  2.用手指在超薄透明的电脑屏幕上多点接触操纵各种影像,完成各种指令。(苹果公司于2007 年推出有类似技术的 iPhone。)

  3.地铁和其他公共场合到处有摄像头扫描每个行人的瞳孔,进行身份识别。每个人的隐私空间受到极大侵犯。

  4.动态的电子报纸,外表同普通报纸没有区别,但用电子油墨打印的新闻可随时更换,报道最新动态。

  5.警察拥有很多先进的武器或工具:背带式喷气式飞行器, 用来禁锢罪犯的耳机,进行侦查、寻找罪犯的小型蜘蛛机器人, 和只要碰一下罪犯的身体任何部位就可使其呕吐而失去抵抗能力的警棍。

  6.商店里的摄像头捕捉、识别每位行人的脸孔后,立刻呼唤她/他的名字,推送个性化广告。

  7.超级虚拟现实俱乐部:每个顾客可选择一个梦想,然后在单间里用虚拟现实帮助实现。

  而最令我印象深刻的是影片中的无污染交通系统。未来的城市由几百座摩天大厦组成,各个大楼之间和每个大楼的楼层之间都有上天入地的庞大磁悬轨道系统连接。而在这个轨道系统上高速地行驶着成千上万个没有车轮的汽车。大部分人生活在高楼大厦的公寓里,并没有自己的车。

  每个公寓一打开门,就是悬空的户外,会立刻有一辆空车风驰电掣地驶来,停在门口。你跳进车,车门会自动关闭,这时你再输入目的地。这辆车就会拉着你去那儿。每辆车可以在水平的轨道上开,也可以在楼表面垂直爬行。为了保证车内乘客的舒适,车身永远保持水平,但两侧的车头车尾可以随时调整旋转,以适应三维的轨道。等到了目的地,你跳下车,它又开走了,去接下一个乘客。虽然车辆多速度快,但不会发生撞车事故。所有车都是电动的、自动驾驶的,由中央系统统一控制。

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《少数派报告》里展现的四通八达、上天入地的磁悬浮交通系统

  2.一场汽车革命正汹涌而来

  当时觉得这个交通系统很神奇,但更觉得离现实还很遥远。没想到 14 年过后,来自几方面的技术发展和商业模式的创新,包括智能手机,无人驾驶车,全电动车和优步(Uber)模式,汇集在一起,形成一股洪流,冲击着世界汽车工业的格局。一场汽车革命正汹涌而来。 当尘埃落定,硅谷将成为全球汽车工业新的中心,而新的交通系统将做到节能、高效、低污染,和《少数派报告》里描述的所差无几。

  但这些新技术和商业模式的出现和发展并不是一帆风顺的,甚至遭遇过强大的阻力和漠视。

  当谷歌(或者 Alphabet,谷歌的母公司)正在试验无人驾驶汽车的新闻在 2010 年刚公布时,位于底特律的几大汽车公司的老总对之嗤之以鼻。他们坐在豪华大气的会议室里,一边把烟斗里的烟灰敲落在红木会议桌上的烟灰缸里,一边讥笑着,“哼,幼稚!”(“Pffft, youth!”)。他们认为,美国的精神之一就是自由和冒险。而还有什么比开着自家车在高速公路上任意驰骋更能体现这一精神的呢?谁会愿意把方向盘交到机器手里?

  2015 年,美国最权威的消费者调查机构 JD Power 的调研报告发现,X 世代(Gen X, 在美国出生于 60 年代初到 80 年代初的人)和 Y 世代(Gen Y, 出生于 80 年代到 00 年代初之间)比年长的几代人更欢迎无人驾驶汽车[6]。Y 世代宁愿用坐车的时候在手机上聊天,也不愿自己开车。 他们怕因为开车而失去在线的时间。另外,今年年初密执根大学的一个调查也证实了这一趋势。在过去 20 年里,美国 24 岁以下获得驾照的年轻人占所有同龄人的比例逐年下降,而且这一下降趋势在近 5 年突然变得更为显著[7]。

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  在《少数派报告》里的电磁悬浮车(上图)和谷歌 2015 年 9 月展示的自动驾驶车(下图)

  除了不愿离网的年轻人,无人驾驶汽车还对老年人,小孩,身体不好的人,不熟悉路况或记不清方向的乘客,时间不够用、每分每秒都需要打电话发电子信件的白领阶层,和酒后需要回家的人都有很强的吸引力。这些趋势引起传统汽车企业的一片恐慌。几大汽车企业急忙调整策略,开始研发无人驾驶汽车。但他们已经失去了最宝贵的先机。而对他们不利的最重要的一个因素,并不是起步晚,而是理念的落后。新一代汽车将不再单纯的是传统意义的运输工具,而是软件和硬件完美结合的人工智能系统。系统对环境的反应,系统与使用者间的界面(User Interface 或 UI)将变得至关重要。软件占整个产品的成本比例越来越大。

  最先掌握这一“软硬结合,UI 至上”理念的另一位先行者是埃隆·马斯克(Elon Musk)及其麾下的特斯拉(Tesla)公司。尽管其它汽车企业也在研制纯电池驱动汽车,但无疑特斯拉电动车在美国市场上遥遥领先。特斯拉打破了传统汽车销售模式,没有中间商,只有展览室。购买都是网购,升级也通过互联网,售后服务维修也简单的多,不用隔几个月换一次机油。也就是说,Tesla 是在以销售 iPhone 的方式卖车。Tesla 还存在着种种缺陷,包括价钱昂贵,电池需要频繁充电(充一次电后在正常驾驶条件下仅能坚持 300 英里)等。 但可以预料到有些缺陷将会随着技术的进步、产品的换代将会被弥补。 比如,特斯拉将在明年推出价位适中的 3 型电动车,售价在 3 万美金左右。最让人佩服的一点是,每一个特斯拉电池车的主人都会成为它忠实的粉丝,甚至向其他人热情地推荐同型电动车。

  我认为电动车最大的优点是节能和对环境污染少。普通汽油车从汽油转化为动能的转化效率低于 35%, 而 65%的能量都浪费了。而电车的从车底重达 1300 磅的电池板储存的电能转化为动能的转化效率为 90%,如果再考虑在发电厂里,由天然气或其它燃料变成电能的转化效率超过60%, 那么电车的总体转化效率为 54%,比汽油车高将近 20 个百分点[8]。

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特斯拉公司正在美国内华达州建造的超级电池工厂。它生产出的锂离子电池将被用在面向大众的 3 型汽车和家庭使用的能量墙。
  Tesla 公司很早就意识到应该将电池车和自动驾驶技术结合起来。他们从 2014 年开始在电车上安装摄像头和传感器, 尝试自动驾驶和收集数据。到 2015 年年底,车里的自动控制系统已经可以长时间替代司机驾驶[9]。马斯克去年夏天在一次会议上说,“我们也许应该禁止人来开车,因为这太危险了。不应当让一个人去操纵一个重达两吨的死亡机器。”[10]

  优步(Uber)公司则更进一步,看到了将无人驾驶电车与他们现有的商业模式相结合的巨大商业前景。优步的 CEO 卡拉尼克( Travis Kalanick) 去年曾告诉马斯克, 如果特斯拉到 2020 年前能够生产 50 万辆无人驾驶电池车,优步会将所有车包圆儿。

  但同时优步公司也没闲着。2015 年年初,优步将卡内基梅隆大学的国家机器人工程中心(NREC)的 40 个高级人才, 包括中心的主任,以年薪翻番的待遇挖走,尽数揽入囊下,组建团队开发无人驾驶技术。国家机器人工程中心差点儿成为空架子[11]。

  无人驾驶汽车的推广在技术上已经是可行的,但其面临的最大障碍是来自文化上的和法律方面上的。谷歌在几年来测试无人驾驶汽车,自驾行驶的距离已超过 100 万英里,迄今出现了 18个小事故[2, 12]。其中只有最近一次事故是谷歌车的错,而其它 17 个事故错在对方。更深层的原因是,自动驾驶汽车有时真不像人开的。它们过分严格遵守交通法规,同自然人的驾车状态有很大区别,甚至让别的司机措手不及。比如说,无人车在路口需要右拐到主干道上时如果碰到红灯时,即使没有过往的车辆,它也会老老实实地查完三个数,“一千零一,一千零二,一千零三”,再右拐。但有时刚数到“一千零二”的时侯,后面紧跟的车就“咣当”一下追尾了。谷歌现在正进一步研究怎样让无人车行为更接近自然人的驾驶行为[13]。法律上和政策上的障碍更多。最近美国刚确定计算机可以算作司机,而这一政策的改变已让谷歌费了九牛二虎之力[14]。另外,如果将来自驾车撞了人,甚至出了人命,那么谁应该为此负责,谁应受到惩罚,谁应该给予赔偿?目前这方面的法律还是空白。但在自驾车普及之前,对应的一系列法律将逐渐出台并被完善[2]。

  尽管还会有各种各样的障碍,我认为几年后自动驾驶+电车+优步模式三者的结合将成为占主导地位的交通方式。

  3.2023年的美国交通模式

  下面让我们来想象一下 2023 年以美国为代表的交通模式将是什么样的。先让我清清嗓子。如果你此时正在站着看手机,请找一个最好没人打搅的地方坐好再读。如果你此时正在开车,请把车开到路边停好再刷屏。如果你此时正在喝豆浆吃煎饼果子,请先把碗推到一边把手擦干净。因为你将读到的有可能改变你的世界观和今后的人生轨迹。从此你的人生将分为两个阶段:读这段文字之前的日子和之后的岁月。Are you ready?Here we go。

  2023年,大部分新建的房子不再设有车库,因为每个家庭没有必要拥有自己的车。当人们需要上班或远行时,在iPhone11或其它智能手机上只需要按一个键,报一个地名。5分钟之后,一辆无人驾驶电车就会停到家门口,带你去指定的地方,而付款已在手机上完成。提供这一服务业务的主要有三家公司。第一家是苹果于2017年吞并了特斯拉之后改名为苹果沙拉公司。虽然名义上是苹果收买了特斯拉,但CEO却由特斯拉的马斯克担任。第二家是于2018年吞并了优步的谷歌母公司Alphabet。第三家公司是扩充后的亚马逊公司。2019年福特汽车公司面临破产的威胁,四处求被收购。在美国政府的协调下,亚马逊答应低价吞并福特,但条件是将不承担其现有工人和已退休工人的退休金和医疗费用。这引起工会(汽车工人联盟)的愤怒。工会空降了一百多会员在亚马逊的CEO贝索斯(Jeff Bezos)的西雅图豪宅门口呐喊示威,并打出”Jeff Bezos is a bozo!”的标语。但贝索斯决不让步。在万般无奈下,政府只好用纳税人的钱来替亚马逊背下这个沉重的包袱。

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正在改变汽车工业格局的四个风云人物:Alphabet 的 Larry Page (左上);Tesla 的Elon Musk (右上);Uber 的 Travis Kalanick (左下);苹果的 Tim Cook (右下)
  也许是巧合,占据美国交通市场90%份额的这三家公司都是以A字母开头。他们并不是靠打价格仗来争取客源,而是在如何占据、利用乘客在车里这段时间上下文章。每个车里都有Wifi,在手机上可以随便上网。如果乘客不想用自己的手机,车上的大屏幕的平板电脑将提供娱乐。当然,几个公司使用的平板电脑的品牌分别是iPAD Pro3,Nexus12和Fire HD12,推荐的节目也分别是Apple TV,Youtube,和Amazon Prime上的录像。有时在节目当中,突然在屏幕上跳出一金发美女,对你展颜一笑,“Jason啊,你的牙膏快用完了。我们今天牙膏特价销售。只要你一点头儿,我们就会把牙膏在你回家的车上备好。对啦,如果你在5分钟之内同意购买,你可免费获得一包口香糖。”

  在车里除了提供免费的娱乐,每家公司还准备了几样自动销售的饮料、零食和快餐。顾客饿了或馋了,就自己拿。每样食品一拆包,相应的钱款就自动地从你的手机里扣除。这几家公司都有各自的拿手菜。苹果沙拉公司的最受欢迎的食品……恭喜你,答对了……是i苹果沙拉。而谷歌的销量第一的食品让所有专家大跌眼镜----竟然是卤猪蹄儿。很多顾客在选择用哪家公司的车时,是奔着特色食品去的。当然,三家公司也实行会员制,靠给会员提供优惠来锁住顾客。

  当你在车里看节目、发短信、啃猪蹄儿或是在犹豫买不买牙膏时,电池车以平均每小时100英里的速度在路上行驶。由于路上90%的车都是电池自驾车,车与车、车与交通控制中心、车与公司调度中心之间可互相交流,随时调整,因而可以保证在高速的状态下保持安全车距,而且不会疲劳驾驶。这种智能交通安全,省时,不堵车,没有尾气排放……好处可太多了。

  如果你是跑长途,比如说从洛杉矶开往硅谷,半道上快没电时可以有三种选择:在服务站充电,换电池或换车。当然路途越远,你付的车费也越多。如果你想省些钱,那就坐电池自驾拼车或电自驾大巴。

  听到以上的描述,你是否悠然神往?

  4.中国的智能交通前景

  以上愿景将发生在美国。而在今天的中国,三种趋势也在逐渐变得明显。去年前十个月中国的电车销售量超过 11 万[15];深圳成为国内生产和使用电车、电巴士的先驱城市;嘀嘀出行和优步在中国市场激烈争夺市场;另外,中国也开始出现研发自动驾驶的新创公司。

  现在专家普遍的观点是,中国的雾霾有10-50%是由于汽车尾气造成的[16]。那就有一个和我们未来生活更息息相关的问题:如果以上愿景能在中国实现,对治理雾霾会有帮助吗?答案是未必。问题的关键在于,中国不同于美国,其能源结构还是以煤为主。美国发电只有39%是靠煤炭,而低排放的天然气和核电站比重相当高。广泛使用电池车会提高能源的利用率,减少有害气体和二氧化碳的排放。而中国发电目前平均72%还要靠高污染的煤。如果广泛使用电池车,在北方的城市里,由于每次充的电超过90%来自煤炭燃烧,反而会增加空气污染。请想象每辆车靠烧煤来驱动。

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中国和美国 2014 年发电的能源来源的比较。根据[3, 4]中的数据绘制。图中的数据只是平均值。在中国,各个地区有很大差别。比如华南和华中,煤的供电比例低于 65%,而在华北和东北,煤的供电比例超过 90%[5]
  那么中国在近期内不适合发展电池车吗? 当然还是要发展。第一,电池车的研发和成熟不是一蹴而就,而是需要过程的。数年后等条件成熟了,我们再想开发电池车就已经太晚了。第二,电池车现在在中国的一些地区使用,比内燃机汽车造成的污染小。电池车引起的空气污染在很大程度取决于当地电网的能源结构。在中国南方和中部,由于水力发电的贡献,煤在发电能源的比例远低于北方地区的水平。在这些地区的城市, 比如深圳、广州,和成都,在现有的条件下推广电池车还是能大幅降低空气污染的[17]。

  解决雾霾将是一个长期的复杂的过程。降低煤炭在能源结构中的比例将是最根本的解决办法。我们应该引导“大众创业,万众创新”分流一部分到发展智能交通和解决雾霾上。 不希望有一天,要想体验蓝天白云、青山绿水,我们只能去虚拟现实俱乐部。

  致谢

  本文起源于微信群里的一场讨论。在此特意感谢参与讨论的朋友们。也衷心感谢薛文对初稿提出的很多宝贵意见和建议。

  参考文献:

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Minority_Report_(film)

  2. Greenblatt NA: Self-Driving Cars and the Law: Putting Autonomous Vehicles on the Road isn'tjust a Matter of Fine-tuning the Technology. IEEE Spectrum 2016.

  3. Breakdown of Electricity Generation by Energy Source (www.tsp-data-portal.org)

  4. What is U.S. electricity generation by energy source? [www.eia.gov]

  5. 2012 中国电力年鉴. In. 中国经济与社会发展统计数据库; 2012.

  6. U.S. Tech Choice Study. In. www.jdpower.com; 2015.

  7. Nagesh CRG: Driving Is Losing Its Allure for More Americans: Share of Young and Old withDriver's Licenses is Declining, Survey Shows. In: The Wall Street Journal. Dow Jones; 2016.

  8. Vance A: Elon Musk: Tesla, SpaceX, and the Quest for a Fantastic Future: HarperCollins Publishers; 2015.

  9. Tesla Motors, Inc.'s Autopilot is "a Breakthrough Technology" [www.fool.com]

  10. Dumaine B: The Ultimate Driving Machine Prepares for a Driverless World: How 100-year-old BMW is Racing Toward Automated Driving, Electric Cars, and Ride Sharing. Fortune 2016,173(3).

  11. Macmillan MRD: Carnegie Mellon Reels After Uber Lures Away Researchers. In: The Wall Street Journal. Down Jones; 2015.

  12. Google Says It Bears 'Some Responsibility' After Self-driving Car Hit Bus [www.reuters.com]

  13. Ramsey ABM: Google Tries to Make Its Cars Drive More Like Humans. In: The Wall Street Jounal. Dow Jones; 2015.

  14. Ramsey M: Self-Driving Cars Clear a Hurdle, With Computer Called Driver. In: The Wall Street Journal. Dow Jones; 2016.

  15. Young A: Chinese Consumers Bought Nearly 300% More Electric Cars This Year Compared to 2014. In: Internationa Business Times. IBT Media Inc.; 2015.

  16. 中科院回应雾霾机动车只贡献 4%结论:严重低估 [scitech.people.com.cn]

  17. Green-Weiskel RELKFAL: Electric Vehicles in the Context of Sustainable Development in China. In., CSD19/2011/BP9 edn: The Innovation Center for Energy and Transportation (iCET) / United Nations; 2011

责任编辑:崔筝 | 版面编辑:卢玲艳
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