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隨著《汽車以舊換新補(bǔ)貼實(shí)施細(xì)則》政策自2024年4月24日發(fā)布實(shí)施，以及地方補(bǔ)貼政策的支持下，2024年中國新能源乘用車銷量大幅增長40.7%，達(dá)到1089.9萬輛。與此同時(shí)，2024年7月-2024年11月，中國新能源乘用車的滲透率連續(xù)5個(gè)月超過50%。
汽車市場(chǎng)已然走向下半場(chǎng)，以高階智駕為代表的汽車“智能化”角逐已經(jīng)拉開帷幕。
數(shù)源：乘聯(lián)會(huì)
智駕的不同路徑
當(dāng)前，高階自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，各路玩家在不同的技術(shù)路線上做著探索。
傳統(tǒng)的智駕系統(tǒng)，將自動(dòng)駕駛系統(tǒng)劃分為三層：環(huán)境感知層、決策規(guī)劃層和控制執(zhí)行層。每一層還可以劃分為不同的模塊，每個(gè)模塊還可以劃分為不同的子模塊，整個(gè)智駕方案極為依賴于工程師通過一行行代碼制定的規(guī)則，從而馴化自動(dòng)駕駛車輛。
這種技術(shù)路線需要人工設(shè)計(jì)成百上千個(gè)模塊，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)非常復(fù)雜、龐大，而且其邊際效應(yīng)會(huì)隨著智駕能力的提升，呈現(xiàn)幾何式驟減，因?yàn)榈胶笃谛枰贫ǖ募?xì)化規(guī)則會(huì)越來越多、越來越復(fù)雜。
何小鵬給出過具體的概念：較為穩(wěn)定的傳統(tǒng)量產(chǎn)智駕系統(tǒng)，大約需要10萬條人工定義的規(guī)則。一個(gè)無限接近人類司機(jī)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，大概等效于10億條規(guī)則。
而“端到端”智駕路線是車輛將傳感器采集到的信息，直接發(fā)送到一個(gè)統(tǒng)一的深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過處理之后，直接輸出駕駛指令。優(yōu)勢(shì)在于不存在信息丟失、誤差等問題，也不存在邊際效應(yīng)驟減問題，因?yàn)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/AI/">AI模型能夠自主不斷優(yōu)化升級(jí)，具備更快的迭代效率。
隨著特斯拉的FSD v12創(chuàng)新性地采用了端對(duì)端的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不僅提高了系統(tǒng)響應(yīng)速度和效率，還減少了數(shù)據(jù)處理延遲。特斯拉的成功促使國內(nèi)車企紛紛調(diào)整智駕團(tuán)隊(duì)跟進(jìn)，端到端架構(gòu)引爆了2024年的智駕領(lǐng)域。
但是，“端到端”也存在一個(gè)很大問題，就是它所依賴的深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)黑盒子，不具解釋分析性，可靠性、靈活性差，工程師們沒有辦法對(duì)它進(jìn)行系統(tǒng)化的解釋分析，而是只能依靠推測(cè)和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整。
考慮到兩條路線的成本，以及未來的技術(shù)迭代和突破空間，越來越多車企和供應(yīng)商，開始轉(zhuǎn)向“端到端”智駕路線。目前“端到端”分為一段式和分段式：
一段式端到端：將感知、規(guī)劃、決策、執(zhí)行等功能模塊合成一體，由“感知”直接生成“決策和執(zhí)行”，形成統(tǒng)一大模型。追求信息傳遞過程低損耗，無須程序員對(duì)所有場(chǎng)景提前編好應(yīng)對(duì)方案，而是基于經(jīng)驗(yàn)庫找到最優(yōu)答案。一段式端到端的成本非常高，需要大量的數(shù)據(jù)和算力投入，代表企業(yè)有特斯拉、理想汽車等。
分段式端到端：將自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的感知和決策規(guī)劃兩個(gè)模塊分開，并在中間嵌入人工接口，以實(shí)現(xiàn)更靈活和可擴(kuò)展的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，但仍然保持端到端的整體性。好處是避免了感知模塊輸出的“不可觀”，但代價(jià)是感知白盒過濾輸出，損失了信息。本土汽車廠商2024年落地的車型，主要還是采用的兩段式端到端，準(zhǔn)則模型還沒有拿掉。
各大汽車廠商“端到端”的特色
特斯拉：端對(duì)端NN
2024年3月，特斯拉先后推出FSD（Beta）12.3.2、12.3.2.1以及最新的FSD（Supervised）12.3.3版本，F(xiàn)SD V12創(chuàng)新性地采用了端對(duì)端的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（端對(duì)端NN），感知階段不再需要識(shí)別和標(biāo)識(shí)，決策階段也不需要事先人為編寫控制規(guī)則，只需要輸入大量視頻交給NN學(xué)習(xí)，就能分辨出在不同情況下需要做什么。
特斯拉成為全球首個(gè)端到端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)量產(chǎn)上車的企業(yè)，實(shí)現(xiàn)了感知、決策、規(guī)劃相融合，大幅提高了自動(dòng)駕駛的感知和決策能力。
其端到端大模型是一個(gè)整合的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將感知、規(guī)控模塊合二為一，完全基于全棧神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，直接從攝像頭等傳感器獲取數(shù)據(jù)，通過BEV（鳥瞰圖）+Transformer架構(gòu)將2D圖像轉(zhuǎn)換為3D信息，還引入Occupancy Network增強(qiáng)3D空間感知，這種架構(gòu)能夠較好地理解車輛周圍環(huán)境，并且在不依賴高精地圖的情況下進(jìn)行實(shí)時(shí)構(gòu)圖和物體定位。
算力方面，Dojo是特斯拉內(nèi)部設(shè)計(jì)的超級(jí)計(jì)算平臺(tái)，用于自動(dòng)駕駛AI學(xué)習(xí)和視覺訓(xùn)練。采用特斯拉自研的AI芯片D1，D1采用臺(tái)積電7nm工藝，相比通用AI芯片A100，D1是定制化專用芯片，能夠更高效地處理自動(dòng)駕駛相關(guān)的計(jì)算任務(wù)。
同時(shí)，特斯拉擁有大量的車輛在路上行駛，其數(shù)據(jù)收集主要依賴龐大的用戶基盤。這些車輛不斷收集攝像頭數(shù)據(jù)等，為端到端模型提供了豐富的駕駛視頻片段等數(shù)據(jù)，將駕駛知識(shí)存儲(chǔ)在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)駕駛優(yōu)化。
華為：感知神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)GOD+決策神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PDP+本能安全網(wǎng)絡(luò)
有別于特斯拉所宣傳的“大一統(tǒng)”模型，華為ADS 3.0采用感知+決策分層的GOD+PDP架構(gòu)：GOD（General Obstacle Detection）負(fù)責(zé)通用障礙物檢測(cè)，PDP（Path Decision and Planning）負(fù)責(zé)路徑?jīng)Q策和規(guī)劃。同時(shí)，引入了“本能安全網(wǎng)絡(luò)”，確保在最極端情況下系統(tǒng)仍能安全運(yùn)行。這種分層架構(gòu)使得系統(tǒng)能夠更高效地處理感知數(shù)據(jù)，并做出更準(zhǔn)確的決策。
圖源：2024鴻蒙智行Tech Day
另外，華為ADS 3.0還推出了行業(yè)首創(chuàng)的路面自適應(yīng)AEB功能，系統(tǒng)可以結(jié)合路面信息進(jìn)行深度分析，并據(jù)此調(diào)整制動(dòng)力度，確保車輛行駛的穩(wěn)定性和安全性。
鴻蒙智行在華為秋季場(chǎng)景發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)宣布向問界、智界和享界全系車型推送ADS 3.0。
華為 ADS 3.0既是技術(shù)的端到端，在真實(shí)道路場(chǎng)景，也同時(shí)實(shí)現(xiàn)了“車位到車位”的體驗(yàn)端到端。在具體的應(yīng)用場(chǎng)景上，已經(jīng)具備了車位啟動(dòng)、路邊啟動(dòng)、路邊臨停、目的地隨時(shí)變更、自主過閘機(jī)、避障、掉頭、繞行環(huán)島、自動(dòng)識(shí)別車位、自動(dòng)泊車、代客泊車等一系列智駕能力的突破，并憑借強(qiáng)大的感知能力做到全國都能開、有路就能開。
到2025年，華為希望推動(dòng)高速L3的商用與城區(qū)L3的試點(diǎn)，終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)L5級(jí)別的自動(dòng)駕駛。
小鵬汽車：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)XNet+規(guī)控大模型XPlanner+大語言模型XBrain
2024年5月20日，小鵬汽車在520 AI DAY發(fā)布會(huì)上，正式發(fā)布了AI天璣系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了端到端AI智駕大模型上車，是國內(nèi)首個(gè)端到端量產(chǎn)上車的汽車廠商。
圖源：小鵬汽車在520 AI DAY
小鵬汽車的端到端模型包括了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)XNet+規(guī)控大模型XPlanner+大語言模型XBrain：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)XNet類似于人的眼睛，主要負(fù)責(zé)感知層面的功能；規(guī)控大模型XPlanner，相當(dāng)于人的肌肉和小腦直覺，負(fù)責(zé)“模塊化”智駕路線中的決策規(guī)劃和控制執(zhí)行功能；大語言模型XBrain類似于人的大腦，賦予智能駕駛輔助系統(tǒng)超越“感知”的能力，能夠認(rèn)識(shí)待轉(zhuǎn)區(qū)、潮汐車道、特殊車道、路牌文字，秒懂各種令行禁止、快慢緩急的行為指令，進(jìn)而做出兼顧安全、性能的擬人駕駛決策。通過這些模型的協(xié)同工作，對(duì)感知到的信息進(jìn)行理解和分析，從而制定出合理的駕駛策略。
根據(jù)小鵬汽車公布的信息，2024年第四季度，XNGP打通包括ETC收費(fèi)站、停車場(chǎng)閘機(jī)、園區(qū)內(nèi)部道路等，實(shí)現(xiàn)真正的“門到門”體驗(yàn)。所謂門到門可以進(jìn)一步細(xì)化為停車位到停車位，也就是從出發(fā)地點(diǎn)到目的地的一鍵開啟，實(shí)現(xiàn)超越L3級(jí)的自動(dòng)駕駛。預(yù)計(jì)2025年，小鵬汽車將在中國實(shí)現(xiàn)類L4級(jí)智駕體驗(yàn)。
值得關(guān)注的是，P7+的智能駕駛采用全新的AI天璣5.4.0系統(tǒng)和獨(dú)特的AI鷹眼視覺方案：搭載了2顆高性能的NVIDIA DRIVE Orin-X芯片，算力高達(dá)508TOPS，為車輛的智能駕駛功能提供了強(qiáng)大的計(jì)算支持；AI?鷹眼視覺方案則采用了行業(yè)首個(gè)單像素Lofic架構(gòu)，可以在復(fù)雜的光照環(huán)境中提供更強(qiáng)的信息采集和識(shí)別能力，從而提升感知的準(zhǔn)確性和速度。與傳統(tǒng)的激光雷達(dá)方案相比，AI鷹眼視覺方案在逆光、夜間等環(huán)境下能夠更加出色地完成任務(wù)。
理想汽車：端到端模型+VLM視覺語言模型+世界模型
理想汽車NOA的技術(shù)架構(gòu)可以分為三個(gè)模型：端到端模型、VLM視覺語言模型和世界模型，端到端模型和VLM視覺語言模型在車端運(yùn)行，世界模型在云端工作。其端到端模型采用一體化的OneModel，直接將傳感器數(shù)據(jù)輸入模型，推理完成后直接用于軌跡規(guī)劃和車輛控制，過程中沒有任何其他步驟。
其中車端的智駕系統(tǒng)又可以進(jìn)一步細(xì)分為“快慢系統(tǒng)”，有不同的分工：系統(tǒng)1主要應(yīng)用的就是端到端技術(shù)，處理相對(duì)簡(jiǎn)單任務(wù)為主，可以理解為人類的直覺，其能力覆蓋95%的場(chǎng)景；系統(tǒng)2類似于人類的深入思考和分析，能夠處理各種復(fù)雜的Corner Case，需要VLM視覺語言模型的參與，可以深度分析復(fù)雜場(chǎng)景再給出處理結(jié)果，比如紅綠燈路口預(yù)判等場(chǎng)景，面對(duì)的場(chǎng)景可能只占所有場(chǎng)景的5%。
圖源：理想汽車2024智能駕駛夏季發(fā)布會(huì)
計(jì)算平臺(tái)硬件方面，理想汽車的AD Pro搭載地平線征程5芯片的智能駕駛系統(tǒng)，芯片算力達(dá)到128TOPS。AD Max使用2顆NVIDIA DRIVE Orin-X處理器，總算力508TOPS。
理想汽車的智能駕駛功能包括高速NOA，能覆蓋全國高速公路、快速路和城市環(huán)線，安全接管水平高，車輛可自主選擇ETC或人工車道通過收費(fèi)站，實(shí)現(xiàn)高速和城市道路的無縫銜接；全場(chǎng)景輔助駕駛（LCC）不依賴導(dǎo)航路徑，能自主識(shí)別紅綠燈，做到禮讓行人、避讓侵入車道的障礙物，在大路口和復(fù)雜路口也能順利通行，提升城區(qū)駕駛的舒適度；智能泊車功能強(qiáng)大，能應(yīng)對(duì)垂直、斜列、側(cè)方等車位，還能搞定極窄空間側(cè)方車位、斷頭路車位等復(fù)雜情況，并且支持離車泊入和跨多層的代客泊車。
比亞迪：天神之眼
“天神之眼”是比亞迪推出的高階智能駕駛輔助系統(tǒng)，于2023年7月3日在騰勢(shì)N7智能獵跑SUV車型發(fā)布會(huì)上首發(fā)。憑借高端傳感器融合、強(qiáng)大的中央計(jì)算平臺(tái)和端到端大模型架構(gòu)，“天神之眼”實(shí)現(xiàn)了無圖城市領(lǐng)航（CNOA）與智能泊車等突破性功能。
比亞迪基于璇璣架構(gòu)打造的整車融合感知，通過全棧自研的中央計(jì)算平臺(tái)區(qū)域控制架構(gòu)完成整車全傳感鏈大融合，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)全車信息、車輛狀態(tài)、車主駕駛狀態(tài)，使車輛擁有全場(chǎng)景、全天候、全地域的感知能力。同時(shí)，采用先進(jìn)的端到端大模型架構(gòu)，通過多傳感器融合感知，實(shí)時(shí)捕捉道路環(huán)境信息，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜路口通行、紅綠燈識(shí)別、自主超車、避障繞行、自主并線等一系列駕駛行為，還支持全國范圍內(nèi)的環(huán)島通行、自動(dòng)進(jìn)入待轉(zhuǎn)區(qū)等具有挑戰(zhàn)性的駕駛功能。
硬件方面，比亞迪的高算力智駕計(jì)算平臺(tái)基于高算力的AI芯片打造，如仰望U8采用2顆NVIDIA DRIVE Orin-X，算力達(dá)508TOPS，騰勢(shì)Z9GT和騰勢(shì)N7采用單Orin-X芯片，算力為 254TOPS。
“天神之眼”的無圖城市領(lǐng)航（CNOA）功能于2024年12月24日實(shí)現(xiàn)全國開通，這意味著從一二線大城市到偏遠(yuǎn)小城，用戶都能享受智能輔助。比亞迪計(jì)劃將“天神之眼”系統(tǒng)推廣至更多車型，包括中低端產(chǎn)品線，擴(kuò)大市場(chǎng)覆蓋，這將提升整體市場(chǎng)滲透率。
值得關(guān)注的是，比亞迪擁有超400萬輛L2及以上車輛上路，龐大的用戶基盤意味著龐大的數(shù)據(jù)，在端到端大模型下，擁有超強(qiáng)的智駕迭代能力，這是其他品牌所不具備的優(yōu)勢(shì)。
蔚來汽車：蔚來世界模型NWM
2024年7月27日，蔚來正式發(fā)布全新智能駕駛技術(shù)架構(gòu)“NADArch 2.0”，并表示該技術(shù)架構(gòu)在算法層升級(jí)引入其自研的蔚來世界模型NWM（NIO World Model）的端到端架構(gòu)，直接從原始傳感器數(shù)據(jù)生成駕駛決策，減少傳統(tǒng)方案中的信息損耗，并且預(yù)測(cè)能力更強(qiáng)。
圖源：NIO IN 2024蔚來創(chuàng)新科技日
NWM作為蔚來自主研發(fā)的多元自回歸生成式具身駕駛模型，通過自監(jiān)督過程進(jìn)行學(xué)習(xí)，無需人工標(biāo)注數(shù)據(jù)即可完成訓(xùn)練。其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和決策效率令人矚目。NWM可全量理解數(shù)據(jù)、具有長時(shí)序推演和決策能力，每0.1秒會(huì)生成216種可能的軌跡，并對(duì)每一個(gè)軌跡進(jìn)行評(píng)估，選出來最好的。
NWM采用了生成式模型的設(shè)計(jì)理念，這意味著它可以用3秒駕駛視頻片段作為提示，生成長達(dá) 120秒的連續(xù)駕駛視頻。這種能力有助于模擬各種駕駛情境，為智能駕駛系統(tǒng)的訓(xùn)練提供了豐富的素材。同時(shí)，NWM具備與生俱來的閉環(huán)仿真測(cè)試能力，可以在虛擬環(huán)境中對(duì)復(fù)雜交互場(chǎng)景進(jìn)行全面測(cè)試，驗(yàn)證其性能和可靠性。這一特性不僅大大提高了測(cè)試的效率，也為智能駕駛技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
蔚來特別設(shè)計(jì)了名為“神璣 ”的智能駕駛芯片，這款芯片與NWM緊密配合，能夠?yàn)橹悄荞{駛系統(tǒng)提供強(qiáng)大的計(jì)算支持。
寫在最后
值得指出的是，目前端到端技術(shù)尚處于發(fā)展早期，仍有許多痛點(diǎn)亟待解決。未來在端到端大模型智駕方向上，那些擁有強(qiáng)大數(shù)據(jù)和算力資源的廠商更可能占據(jù)優(yōu)勢(shì)。相信隨著各大廠商的技術(shù)創(chuàng)新和資源投入的加速，端到端技術(shù)將更快走向成熟，讓智能駕駛真正成為人們?nèi)粘３鲂兄邪踩?、便捷且可靠的出行方式?/p>
