UniAD:以规划为导向的端到端自动驾驶

文章链接

这个文章是CVPR2023 Best Paper

https://arxiv.org/pdf/2212.10156

提出背景

以往的自动驾驶多数是为不同的任务场景设计部署单独的模型,这样子组成的系统会很复杂如图a。

图b这是多任务共享一个主干,但还是要分离训练,而且不是端到端的。有没有什么方式你可以把所有的环节都串联起来,实现完整的端到端呢?

c.1就是一个直接预测轨迹的方式,但是它的没有明确监督学习中间的过程,所以就如同一个黑箱,基本没有可解释性。c.2做了一些改造加入了一个一个模块,但是串联似乎并不是一个好的设计。最理想的端到端是以最终的规划为导向,并且把前面的任务合理组织促进最终的规划决策的,于是作者提出c.3的端到端自动驾驶规划模型

模型解读

UniAD模型设计:以规划为导向,可以理解为,最终车的轨迹规划是结合了车身轨迹,运动特征,地图语义特征,空间占用特征等做出的综合决策

具体流程

  1. 先对多视角的图片进行特征提取获得BEV特征

  2. 然后用作两个方向:一个通过前后帧结合的自注意力查询,获得根据轨迹检测的特征(Track),实现车辆轨迹跟踪,只有清晰车辆的状态才能进行下一步的规划;另外一个通过查询地图相关元素,得到地图的查询特征(Map),这里也是多层的注意力,最终结果输出到下一个目标

  3. 接下来做轨迹特征预测,这里把前面的车辆跟踪结合地图特征又结合上BEV特征,所有都联合起来进行自注意机制的学习,获得行车运动的轨迹预测(Motion)

  4. 通过Motion轨迹预测再次结合BEV来构建占用网络,获得空间中的占用情况,并且预测占用的变化,占用也是一个关键的特征,只有车辆能够明确占用情况才可以进一步做出安全明智的规划。这里也是多层的Transformer,结合Motion轨迹预测和前后帧的token来实现占用的预测

  5. 通过占用Occ预测,Motion预测还有BEV特征,做出最后的决策规划,这里的规划可以说是集大成的结果,开启可解释性比较强,可以专门针对每个单独模块做优化

总结

这么完整的一套端到端规划流程最大的基石就是Transformer架构,通过自注意力机制,把各种具有不同语义表示的特征结合起来,做下游的规划。不仅如此,模型还基Transformer架构从特征当中获取特征,如Track,Map,Occ。在最后的两步中还是加入了BEV的,我们可以认为BEV就是一个贯穿全程且不断被强化的特征。因为BEV特征是最前且核心的特征,通过传感器直接获取,其他的特征其实都依赖于BEV去查询得到的。UniAD也不是简单把所有的任务模块堆叠,每个特征他们之间的关系以及学习构建的方式都做了清晰的明确,实现了最终的联合决策规划。

相关推荐
牧子川6 小时前
009-Transformer-Architecture
人工智能·深度学习·transformer
covco6 小时前
矩阵管理系统指南:拆解星链引擎的架构设计与全链路落地实践
大数据·人工智能·矩阵
沪漂阿龙6 小时前
AI大模型面试题:支持向量机是什么?间隔最大化、软间隔、核函数、LinearSVC 全面拆解
人工智能·算法·支持向量机
lifewange6 小时前
AI编写测试用例工具介绍
人工智能·测试用例
陕西字符6 小时前
2026 西安 豆包获客优化技术深度解析:企来客科技 AI 全域获客系统测评
大数据·人工智能
掘金安东尼6 小时前
GGUF、GPTQ、AWQ、EXL2、MLX、VMLX...运行大模型,为什么会有这么多格式?
人工智能
新知图书6 小时前
市场分析报告自动化生成(使用千问)
人工智能·ai助手·千问·高效办公
无心水6 小时前
【Hermes:安全、权限与生产环境】38、Hermes Agent 安全四层纵深:最小权限原则从理论到落地的完全指南
人工智能·安全·mcp协议·openclaw·养龙虾·hermes·honcho
旦莫7 小时前
AI驱动的纯视觉自动化测试:知识库里应该积累什么知识内容
人工智能·python·测试开发·pytest·ai测试
dfsj660117 小时前
第四章:深度学习革命
人工智能·深度学习