自动驾驶:感知?规划?决策?控制,四大技术支柱解析

     分类 [产品经理]
2025/3/13 10:47:52 浏览量  1423 喜欢  78
导读:随着科技飞速发展,自动驾驶技术正以惊人的速度融入我们的生活

自动驾驶:感知?规划?决策?控制,四大技术支柱解析

智能网联汽车发展初期,自动驾驶系统更多是辅助功能。在数据、算法、算力、市场推动等持续作用下,自动驾驶技术正在逐渐实现从辅助驾驶向自主驾驶的迭代升级。

 

1

什么是自动驾驶?

 

是否还咬牙切齿窄车位前反复挪车的地板摩擦声,是否还记得新手时期侧方停车就是入不了位的尴尬,是否还余音绕梁车屁股碰撞的砰砰心跳...这些情况,自动驾驶技术中的【自动泊车】可以全部解决,使得在新汽车上成为历史。

自动驾驶(Autonomous Driving)是指通过传感器、算法、高精度地图等技术,使车辆在无需人类持续干预的情况下完成环境感知、路径规划、决策控制、动态执行等任务,最终实现自主驾驶的智能系统。其核心目标是提升交通安全、缓解拥堵、降低驾驶疲劳并优化交通效率,同时推动出行方式的变革(如共享出行)。

自动驾驶有效解决传统驾驶中的诸多难题。对于长途驾驶司机来说,能大大减轻驾驶疲劳,让驾驶不再是一项枯燥乏味的体力活;在城市通勤中,面对复杂多变的路况,能精准判断和应对,降低交通事故发生的概率;在停车场景下,自动泊车功能让许多新手司机摆脱停车难的困扰。

以比亚迪的 【天神之眼】 系统为例,不仅能在贵州山区的浓雾中准确识别横穿马路的羊群并主动避让,还能开启双闪提醒后车,充分展现自动驾驶在复杂环境下保障安全的能力。

自动驾驶:感知?规划?决策?控制,四大技术支柱解析

2

有哪些核心技术?

 

自动驾驶要解决的问题是:如何从环境中获取信息,并且根据这些信息做出决策,从而达到自主行驶。因此,自动驾驶主要涉及四个部分:感知、规划、决策、控制

感知是自动驾驶的基础,是环境信息采集的【眼睛】,提供环境要素与置信度。感知核心技术包含多模态传感器融合、环境感知算法、动态环境建模

摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等传感器采集视觉、3D建模、测距测速、近距离检测、高精度定位等多模态环境信息,通过目标检测、多目标跟踪、交通标志识别、交通信号识别等环境感知算法,实现实时3D点云地图、生成可行驶区域、识别交通参与者意图。

感知面临极端天气下传感器失效、多传感器时空同步精度、遮挡场景下目标推理等技术挑战。

 

规划是自动驾驶的核心,是路径与轨迹的【大脑】,传递可行轨迹与约束条件。通过有限状态机或强化学习,规划变道、超车决策或路口通行策略;通过样条曲线等算法规划满足车辆动力学约束的平滑可执行轨迹。

规划面临动态障碍物轨迹预测、复杂交通场景决策逻辑等技术挑战。

 

决策是自动驾驶的关键,是驾驶策略的【指挥官】,输出目标加速度、转向角。包含战略、战术决策,战略决策包含施工或事故等特殊场景应对决策、路线优先级调整策略;战术决策包含跟车距离控制、紧急避障响应、换道时机选择等决策。

决策面临不确定性推理与概率决策、伦理困境处理(如紧急避险选择)、长尾场景泛化能力等技术挑战。

 

控制是自动驾驶的落地,是车辆执行的【神经末梢】,输出车辆的速度、位置等状态信息。控制包含横向、纵向、协调等多维度控制。横向控制包含转向角控制;纵向控制包含加减速、紧急制动控制;协调控制包含油门、刹车、转向等多执行器协同控制。

控制面临车辆非线性特性补偿、控制与执行器响应延迟、人机共驾控制权切换等技术挑战。

 

自动驾驶技术正在快速发展,未来市场前景广阔,在数据、算法、算力等技术的推动下,智能网联汽车将实现更高级别的自动驾驶功能。

 

3

自动驾驶发展展望

 

未来,自动驾驶技术的发展将呈现出三大趋势。首先,技术将向 【全场景覆盖】 迈进,城市复杂路况、极端天气等场景将逐步被攻克。

端到端大模型:传统的自动驾驶系统采用 【感知 — 决策 — 执行】 的模块化架构,需要工程师手动编写大量规则。而端到端大模型通过对千万公里级实际路测数据的学习,能够自动生成覆盖 95% 以上场景的解决方案。

华为 ADS 3.0 借助盘古大模型的场景泛化能力,将复杂路口的通行成功率从 85% 大幅提升至 98%;蔚来 NOP 利用端到端大模型,使家庭地库的自动泊车成功率达到 95%,甚至能记忆用户专属车位的障碍物分布。

 

其次,成本将进一步降低,随着国产供应链的成熟,10 万元级别的车型有望普及高阶智驾功能。

低成本传感器:激光雷达曾经是自动驾驶领域的 【奢侈品】,价格高昂,让很多人望而却步。但随着技术的进步,情况发生了巨大变化。速腾聚创通过固态化设计和芯片化集成,将车规级激光雷达的单价从 2016 年的 8 万美元降至 200 美元,大大降低了自动驾驶的硬件成本。目前,已有超过 30 款智能电动车型搭载了该公司的激光雷达。

专用芯片与算法:比亚迪通过自研 【璇玑】 智驾芯片,将 4D 毫米波雷达的成本降至行业均值的三分之一;长安汽车与黑芝麻智能联合定制芯片,使智驾系统的硬件成本降至 3200 元,比 2024 年下降了 58%;大疆车载的视觉方案仅依靠双目惯导摄像头,就能实现不依赖高精地图的城市领航功能,让 10 万元级别的乘用车也具备了高阶智能驾驶能力。

 

最后,法规将逐步完善,明确事故责任划分,建立用户数据隐私保护机制。

 

 

自动驾驶技术从最初的概念提出到逐步走进生活,无疑是科技领域的一项重大突破。不仅为解决交通拥堵、泊车难题、恶劣环境驾驶等痛点提供有效方案,还在商业应用、技术突破、出行生态重塑等方面展现出巨大潜力。

尽管目前自动驾驶技术仍面临技术瓶颈、法规困境、公众认知等挑战,但随着技术不断进步、政策逐步完善、公众对自动驾驶的理解和接受度提高,这些问题终将得到解决 。我们有理由相信,在不久的将来,自动驾驶汽车将带来更加安全、便捷、高效的出行体验 。

 

标签

微信扫一扫,分享到朋友圈

微信公众号

相关推荐