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2025-01-20 17:23
感知算法是自動駕駛系統的核心技術,承擔「看懂世界」的關鍵任務,其發展從BEV到BEV+Transformer,再到Occupancy模型與端到端架構,持續推動系統精度與效率提升。如今,感知算法正加速賦能高階智駕在高速、城市等場景的規模化落地,為智能駕駛的普及與商業化提供有力支撐。
圍繞自動駕駛感知算法的相關熱點話題,本報告核心觀點有:
產業概況
自動駕駛感知算法歷經Perspective View、BEV、BEV+Transformer到端到端發展,從2D感知到多模態3D建模,再到全局優化與模塊融合,感知能力持續提升,同時解決魯棒性與效率挑戰。
感知算法結合場景語義分割技術,能夠識別複雜場景中的語義信息,如交通標誌、信號燈狀態等,幫助車輛更好地理解駕駛環境並作出實時決策。通過多傳感器數據融合,感知算法顯著提升了感知精度和系統魯棒性,尤其在惡劣天氣等複雜條件下表現尤為出色。同時,感知算法還具備動態目標預測與行為預判能力,為行車、泊車等場景提供了有力保障。
市場方面
BEV + Transformer提高自動駕駛感知能力。BEV通過將三維環境信息映射到俯視平面,提供全局視角。Transformer大模型基於自注意力機制,通過挖掘元素聯繫增強模型處理序列數據的能力,兩者融合使模型在全局理解和特徵提取方面更穩定。佔用網絡模型以佔用的方式重建了3D場景 ,可用於通用障礙物檢測 ,精準實現空間中物體的佔位情況 、語義識別 、運動情況等 ,在表徵上更具優勢 ,有望成為下一代自動駕駛算法進步方向。端到端自動駕駛算法的四階段演進,從模塊級BEV融合到整合深度學習的決策規劃模型化,再到跨模塊梯度傳導的模塊化端到端,最終發展爲完全端到端的One Model單一模型,提升精度與泛化能力。
當前國內企業多采用「兩段式(Two Model)」端到端架構,通過模塊化感知、規劃和控制分工,實現自動駕駛功能,覆蓋高速、城市等場景,代表企業包括商湯、元戎啟行、小鵬、Momenta、理想、卓馭、小米等;同時,行業正向「一段式(One Model)端到端」過渡,以簡化架構、提升算法效率,代表企業為特斯拉。
發展趨勢
感知算法的發展正向更高精度、更高效率和更強魯棒性方向邁進。智能駕駛感知算法發展趨勢涵蓋多模態融合、自監督學習、決策耦合、輕量化、高置信度感知、仿真驗證、芯片協同及區域定製,聚焦精度、效率與適配性提升。
感知算法與算力協同升級。端到端大模型技術成為焦點,紅旗、小米、比亞迪、奇瑞、長安等多家車企通過高算力芯片與大模型訓練,實現智能駕駛從感知到決策的全面升級,推動汽車智能化向數據驅動轉型。
純視覺+端到端成為新的智駕風向標。依託純視覺+端到端感知方案,可實現高速NOA、城市NOA等功能,不僅覆蓋多場景,還大幅降低智能駕駛成本,推動高階智駕普及與商業化落地。
感知算法是自動駕駛的核心基礎,其重要性體現在環境理解、決策支持和成本優化等多個方面。通過處理攝像頭、雷達等傳感器數據,感知算法實時識別車輛、行人、交通標誌等信息,為自動駕駛系統提供精準的環境理解,是決策與控制的前提條件。
自動駕駛感知算法經歷了從 BEV 到 BEV+Transformer,再到 Occupancy 模型和端到端的技術演進路徑,各階段技術在實際車型中也得到了廣泛應用。
BEV通過將多模態傳感器數據(如攝像頭、激光雷達)融合爲俯視圖表示,解決了2D視角的侷限,提升了對車輛周圍環境的感知能力。然而,由於以 CNN 為主的建模方式,BEV的全局建模能力有限,特徵提取在複雜場景下表現受限。
結合 Transformer 技術后,BEV進一步增強了感知能力,能夠捕獲全局特徵並適應視角變化,使感知算法具備更強的特徵表達力和序列信息建模能力。這種融合提高了感知系統的魯棒性,但計算複雜度和算力需求也顯著增加。目前大多數車型採用BEV+Transformer技術路線。
Occupancy模型專注於場景中空間狀態的三維建模,將動態和靜態元素整合到統一框架中,實現對場景變化的高精度感知。該模型特別適合處理動態交通環境,為複雜場景中的決策和規劃提供高置信度輸入。目前,華為、卓馭、小米、小鵬、蔚來等企業已在其智能駕駛系統中應用了佔用網絡技術。
端到端技術通過融合感知、預測和規劃模塊,從傳感器輸入直接生成駕駛決策,簡化了流程並提升了效率。其發展經歷了四個階段:從模塊級BEV融合到整合深度學習的決策規劃模型,再到支持跨模塊梯度傳導的模塊化端到端架構,最終演進為完全端到端的「One Model」單一模型,顯著提升精度與泛化能力。
當前國內企業多采用「兩段式(Two Model)」端到端架構,通過模塊化感知、規劃和控制分工,實現高階智駕功能,代表企業包括商湯、元戎啟行、小鵬、Momenta、理想、卓馭、小米等;同時,行業正向「一段式(One Model)」端到端過渡,以簡化架構、提升算法效率,代表企業為特斯拉。
感知算法正向更高精度、更高效率、更強魯棒性邁進,發展趨勢涵蓋多模態融合、自監督學習、決策耦合、輕量化設計、高置信度感知、仿真驗證、芯片協同與區域定製,聚焦精度、效率及適配性的全面提升。這些創新方向不僅提升了智能駕駛系統的綜合性能,也加速了技術在複雜駕駛場景中的落地應用。
與此同時,感知算法與算力協同升級成為行業重點,端到端大模型技術逐漸主導。紅旗、小米、比亞迪、奇瑞、長安等車企通過整合高算力芯片與大模型訓練技術,全面優化從感知到決策的流程,提高對動態交通場景的適應能力,加速汽車智能化向數據驅動的方向轉型。
此外,純視覺+端到端感知方案正在成為智駕領域的新風向標。依託該方案,可高效實現高速NOA、城市NOA等功能,同時通過降低對激光雷達等昂貴硬件的依賴,顯著降低系統成本。這種技術路徑不僅推動了高階智駕的普及與商業化落地,也為自動駕駛在規模化應用中的降本增效提供了全新解決方案。
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