自动驾驶系统架构
本文旨在让你快速了解目前国内主流厂商L2技术路线和自动驾驶系统架构
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1.概述
实现自动驾驶无非是要解决三个核心问题:"我在哪儿?我要去哪儿?我怎么过去?"衍生出来在自动驾驶的关键技术包括但不限于:环境感知、精准定位、决策与规划、高精地图、车联网V2X、测试与验证等技术。更加权威以及被全世界广泛认可的就是Perception,Planing,Control。
2.自动驾驶系统模块协同详解

2.1. Perception(感知)
- 作用:负责理解车辆周围的环境。
- 输入:摄像头、雷达、激光雷达等传感器数据。
- 输出:物体检测(车辆、行人、障碍物)、车道线识别、交通标志识别、动态物体追踪等。
- 与其他模块的关系:
- 为规划模块提供环境模型(如障碍物位置、速度、车道信息)。
- 感知精度直接影响规划的安全性和控制的稳定性。
2.2. Planning(规划)
- 作用:制定车辆的行驶策略和路径。
- 输入:感知模块提供的环境信息、地图数据、导航目标。
- 输出:轨迹规划(路径+速度)、行为决策(如变道、停车、避障)。
- 与其他模块的关系:
- 依赖感知的准确性。
- 为控制模块提供可执行的轨迹。
2.3. Control(控制)
- 作用:将规划的轨迹转化为具体的车辆操作指令。
- 输入:规划模块输出的轨迹。
- 输出:转向角、加速度、制动等控制指令。
- 与其他模块的关系:
- 控制精度影响车辆是否能准确执行规划轨迹。
- 反馈给感知和规划模块当前车辆状态。
2.4. 数据闭环(Data Loop)
- 作用:实现系统的持续优化和迭代。
- 内容:
- 数据采集:从真实道路测试或仿真中收集感知、规划、控制数据。
- 数据标注与训练:用于模型训练和算法优化。
- 闭环验证:通过仿真或回放验证新算法的效果。
- 与其他模块的关系:
- 所有模块的表现都依赖于高质量的数据闭环。
- 闭环系统可以发现系统瓶颈并推动迭代。
3.主流车厂的差异点分析(截至2025年)
不同车厂在自动驾驶系统的研发中存在显著差异,主要体现在以下几个方面:
| 模块 | 差异点 | 举例 |
|---|---|---|
| 感知 | 传感器配置、融合算法 | 特斯拉主打纯视觉,Waymo使用激光雷达+摄像头+雷达 |
| 规划 | 行为决策策略、路径优化能力 | 小鹏强调复杂城市场景的行为预测,Cruise注重稳定性 |
| 控制 | 控制精度、鲁棒性 | 比亚迪在电控系统集成方面有优势,特斯拉强调响应速度 |
| 数据闭环 | 数据量、闭环效率、仿真能力 | 华为ADS强调数据闭环自动化,Waymo拥有大规模仿真平台 |
| 系统集成 | 软件架构、硬件协同 | 特斯拉采用端到端神经网络,传统车厂更偏向模块化设计 |
4.技术路线差异
截至2025年,自动驾驶行业的第一梯队主要包括以下几家企业,它们在技术路线、产品落地和生态整合方面各具特色:
主流厂商路线分析
| 企业 | 技术方案 | 技术路线 | 核心优势 |
|---|---|---|---|
| 华为(鸿蒙智行 ADS 3.0) | 激光雷达 + 纯视觉双冗余 | 多传感器融合 + 高精地图 + 云端大模型 | 接管里程超800km,复杂路口变道成功率97.3%,全国90%高速服务区接入 |
| 小鹏(XNGP) | 无图城市NOA | 纯视觉为主 + 场景库迁移学习 | 已覆盖68城,支持“AI教AI”,夜间使用率行业领先 |
| 理想(AD Max 3.0) | 高精地图 + 多模态感知 | 激光雷达 + 毫米波雷达 + 摄像头 | 强调家庭出行体验,OTA频率高(2周/次),数据闭环能力强 |
| 比亚迪(天神之眼) | 全栈自研 + 垂直整合 | 激光雷达 + 自研芯片 + 自建云平台 | 成本控制强,暴雨天气下仍保持0.2秒响应,计划覆盖全国85%县级道路 |
| 蔚来(NIO) | 高精地图 + 换电网络 | 多传感器融合 + 高精定位 | 换电站辅助定位,社区运营强,用户粘性高 |
| 特斯拉(FSD Beta) | 纯视觉 + 端到端神经网络 | Dojo训练平台 + 自动标注闭环 | 强调端到端学习,全球最大数据闭环系统之一(但入华进展缓慢) |
技术路线差异简析
| 路线 | 代表企业 | 特点 | 优劣势 |
|---|---|---|---|
| 纯视觉派 | 特斯拉、小鹏 | 依赖摄像头和AI算法,去地图化 | 成本低、泛化强,但对算法要求极高 |
| 激光雷达派 | 华为、理想、比亚迪 | 多传感器融合,精度高 | 成本高、对硬件依赖大,但安全性更强 |
| 端到端派 | 特斯拉、部分华为方案 | 从感知到控制全流程神经网络 | 架构简洁、潜力大,但可解释性差 |
| 高精地图派 | 蔚来、理想 | 借助高精地图提升稳定性 | 精度高,但地图更新和覆盖是挑战 |
| 无图NOA派 | 小鹏、华为(部分) | 不依赖高精地图,适应性强 |
更贴近L4/L5目标,但训练难度大 |
中国厂商正在“无图突围”,城市NOA成为竞争焦点。
云端大模型与数据闭环成为核心竞争力,华为、小鹏、理想都在构建自有训练平台。
用户体验差异化成为新战场,如理想的“全家出行模式”、小鹏的“夜间智驾优化”。
生态整合能力(如华为的能源网络、蔚来的换电网络)正在成为壁垒。
自动驾驶技术日新月异,我也会将自己在工作中碰到的各种问题慢慢通过文章方式分享给大家,一起为我们的自动驾驶行业添砖加瓦!
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