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继通用汽车在世界博览会上成功地展出“未来世界”让人们神魂颠倒之后，二十多年的时间里依然未能梦想成真，但是通用汽车仍在为建造自动化的高速公路而努力。
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让公路来引导汽车行驶，而非汽车自动驾驶，这种想法看似离奇，但是如果你结合当时的信息技术发展状态来看，也就会觉得合情合理了。那时，电脑的体积相当于一个小房间，太大太重，根本不可能塞进一个车里。真空电子管（硅晶体管的前身）也太脆弱，无法承受汽车里的颠簸和突然转向。人工智能软件更是还处在萌芽期。当时最尖端的技术是教IBM701大型计算机学会西洋跳棋或扑克牌。当时的摄像头也很大、很脆弱，还是模拟制式（Analog）的；激光和雷达仍只限于军事用途；GPS还未发明出来。
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让事情更具挑战性的是，世界上大多数的信息和数据也还停留在模拟制式阶段。当时，文本数据和数值数据要么是人工观察并记录在纸上，要么是借助工具费事地测量观察然后记录在纸上的表格里的，仅有个别高级的地方，会将表格以电子表格形式存储在大型计算机上。没有数据，没有详尽的电子地图，没有快速的电脑或准确便捷的传感器，将还处于原始阶段的人工智能插入到两吨重的钢铁机器——也就是汽车里，实在是不可能完成的任务。既然计算技术当时十分不成熟无法承担驾驶任务的监控，通用汽车的工程师就另辟蹊径，想出了其他解决方案：彩色电视技术。
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无人驾驶：人工智能将从颠覆驾驶开始，全面重构人类生活 [:1700043795]
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通用汽车的电子化高速公路
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美国无线电公司（Radio Corporation of America, RCA）是20世纪50年代电子工业创新的发源地，通用汽车公司遂与之合作研发电子化高速公路。美国无线电公司雇用了当时著名的发明家弗拉基米尔·兹沃雷金（Vladimir Zworykin）——阴极射线管及自动化解决方案的开拓者，由其研发信号灯的管控系统。兹沃雷金很早就意识到高速增大的交通密度和公路上飞速奔驰的汽车会带来负面影响，因此他提出的新方法是“要将驾驶员从驾驶的机械重复性任务中解脱出来”。
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在与通用汽车的工程师团队合作之后，兹沃雷金的专家团队将设计自动化高速公路的难题拆解为三个子问题。正如兹沃雷金所言：“任何汽车控制系统都（必须）得知道公路上每辆车的具体位置信息。这就意味着需要车辆拥有某种侦测手段。第二个必备条件就是每辆车都必须清楚地知道自己及周边汽车的位置。通常车辆是尾随前进的，因此这就需要在车辆之间或车辆与道路之间建立某种沟通手段。第三步就是要汽车的自动控制系统能针对接收到的信息作出回应。”
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经过几年的研究，两组团队拼凑出来一个他们称之为电子化高速公路的创意解决方案（尽管以今天的标准而言，还是略显粗糙）。他们结合了无线电技术、电子电路以及基于历史悠久的电磁学理论而创建的逻辑门电路。1958年，他们完成了电子化高速公路的一次最全面的展示，在内布拉斯加州林肯市郊区一条400英尺长、专门改造过的高速公路上，装有俏丽垂直尾翼和双摄前大灯的两辆1958年款雪佛兰参与了测试。
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凭借内布拉斯加州道路管理局的大力支持，通用汽车和美国无线电公司的研究团队组装出一套原始的车辆侦测与引导系统，可以实现在两个主轴方向上对汽车移动的控制：横向维度，将车辆稳定在车道界线内部；纵向维度，将车辆与前后其他车辆保持一定的安全距离。两年后，利用同样的方式，他们又在新泽西州建立了另一条电子化高速公路的测试跑道，但这次是为通用汽车专门定制的，最终成功实现了车辆的自动启动、加速、转向与停止，全程没有人工直接参与。
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图 5.3 自动化公路系统测试，20世纪50年代
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来源： 美国无线电公司，大卫·沙诺夫图书馆（David Sarnoff Library）
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1960年，新泽西州普林斯顿市政府发表了一篇激动人心的新闻稿，对促成电子化高速公路的技术进行了解读说明。
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车辆侦测系统可以实现前后车辆自动维持安全距离的功能，并在道路前方出现障碍物或停泊车辆时自动停止车辆向前行驶。引导系统则需在行车道的中心铺设一条连续延长的电缆。
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汽车前端装有两个用于距离引导的电磁线圈，负责拾取电缆中的信号电流。只要汽车的行进方向偏离车道中心线，一侧的信号强度就会强于另一侧，并产生“差异信号”提示，这个提示既然可以通过闪光或声音提醒驾驶员，也可以自动地引导方向盘调整。
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车辆侦测系统是各种复杂电子设备的综合。这个系统必须实现基础设施之间的信息通信，这涉及晶体管、无线电发射器以及灯光。为了创建这一侦测系统，美国无线电公司的工程师首先在道路中铺设一系列矩形电线回路，这些矩形回路的长度比汽车车长略短，一个个矩形回路之间首尾相接，覆盖整条测试道路。每当车辆行驶经过一个矩形回路，就会向埋在道路中的晶体管侦测设备发送一个特殊的信号。
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当车辆快速驶过这一系列矩形回路时，反馈信号就会流入由所有侦测器组成的一个网络里。这一系列连续的动作信号会点亮道路边缘的一串照明灯，形成一种电子化“飞行尾翼”的感觉，进而起到警示附近其他车辆的效果。从理论上讲，人类驾驶员能够清楚地看到无人驾驶车辆的位置就是缘于两侧路灯的照明。其实，也并不需要人去注意，这些信号就会以无线电的形式传播给附近的控制塔，然后由控制塔自动地以无线电指示的方式传递给附近的前后车辆，提醒它们通过刹车或加速来调整与这辆车之间的距离。
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构建控制车辆在车道中加速或减速的引导系统，需要涉及略微复杂的工程学，并进行富有创造性的组合。为了模拟人在掌握方向盘时的关注焦点和神经反射过程，通用汽车和美国无线电公司的联合工程师团队将电子配件与电磁现象进行巧妙组合。而为了收集汽车在车道上的横向位置这一关键信息，联合工程师团队利用了现代电子技术，以及电流与磁场之间早已存在却未被深度理解应用的关联效应。
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一个多世纪前，科学家就已经知道电流可以产生磁场。反之，变动的磁场可以在附近的任何导电材料中引发电流。导电材料距离磁场越近，产生的电流越强。当物理学家依然在努力探索为什么一个通电的线路会辐射出一个磁场的具体原理时，科学家和工程师早已学会了如何测量并熟练地应用磁力和电力这两种原始力量之间的关联效应。为了对线路中流动电流产生的磁场范围和强度进行量化，科学家和工程师使用了众所周知的安培定律。反过来，为了对磁场会引发导电材料产生多强的电流进行量化，专家们应用的是法拉第定律。不足为奇的是，安培定律和法拉第定律只是证实了大多数人直观感觉到的现象。导电线路中传导的电流越强，引发的磁场也越强。同样的道理，在导电材料附近移动的磁场越强，导电材料中被激发的电流也越强。
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现在对于电流和磁场之间的关联效应应用最为人熟知的一个实际产品就是隐形的狗围栏。住在郊区的人们为了拴住他们的狗，会在他们的房产周围埋设一条通电线路。埋下的线路中会通入一股振荡的电流，以便辐射出一个振荡的磁场。在一副特制的狗项圈中嵌入一个导电金属传感器后，它就会与振荡磁场发生相互作用。一旦家犬套上这个特制的项圈，当狗靠近房子的外围（和埋设的线缆）时，狗项圈内的传感器就会激活并实施一次轻微电击，最终让狗学会待在自家的院子里。
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与被人喜爱却又经常四处走动的家犬类似，不受任何显著围栏阻挡的无人驾驶汽车是最自在的，但出于安全考虑仍需限定其在特定的地理区域内活动。也就是说，行驶在通用汽车和美国无线电公司联合研发的电子化高速公路上的无人驾驶汽车，只有限制在车道上的安全范围内，才会取得最理想的表现。早期自动驾驶的汽车所使用的引导系统就是利用了隐形狗围栏的原理。不同于埋设在房子周围的通电线路，美国无线电公司和通用汽车公司在他们设计的电子化高速公路测试跑道的车道中间埋设了通电线路。下一步类似于在狗项圈内嵌入传感器，工程师为每辆汽车装备了两个金属“传感线圈”，等距地分置于汽车的两侧。与每个传感线圈匹配的是一套测量设备，用于对其中通过的电流强度进行量化。
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请设想如下的场景，装有两个传感线圈和测量装置的一辆汽车缓慢地行驶在测试道路上，当汽车从道路上方驶过时，地下电缆会产生磁场，而这个磁场又会引发车载传感线圈产生电流。如果车辆正确地行驶在道路中央，两个传感线圈中产生的电流将会大致相当。然而，如果汽车危险地偏向了道路一侧，这侧的传感线圈就会产生更强的电流，对应的传感器也会记录下相较于另一侧较高的数值。接受到较强信号的传感器就会向汽车的方向盘操控系统发送指示，要求车辆轻微转向，直到两侧的传感器测量数值再次平衡。
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这一过程就被称为“反馈控制（Feedback Fontrol）”，在当时被视为一项十分先进的技术。借助汽车传感线圈中的传感器记录数据，并监测测量数据的稳定与否，这套技术的组合构成了一个虽然略显粗糙但行之有效的自动操作系统。早在计算机机器视觉发明以前，通用汽车和美国无线电公司共同搭建的这套方向盘控制系统就可以自动调整车辆在道路上行驶时的横向位置，其准确性和反应速度丝毫不逊于一个注意力集中的人类驾驶员。
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当时，对于通用汽车和美国无线电公司的这套粗糙的原型系统，人们的乐观情绪高涨。普林斯顿市政府甚至发表了一篇通讯稿，热情豪迈地认为在未来的某一天，这一套电子化高速公路的发明将使得“未来的出行者可以在周末出游时坐在车中打桥牌或睡一觉”。然而除去公众的热情反馈，通用汽车的电子化高速公路方案并没有真正实施起来。
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不过，通用汽车和美国无线电公司的长期合作还是带来了一些其他贡献。在今天，电子化高速公路方案中车辆侦测系统的核心理念仍广泛应用于反馈式信号灯的制造。自动化信号灯之所以能调控车流，关键就在于它能侦测出路口是否有汽车出现，或者有车辆等待左转。当侦测到车辆时，由埋地线路和传感器组成的一套回路系统就会发送电子信号，让信号灯由红变绿。
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