Autonomous Driving Visualization

自动驾驶可视化实验室

从多传感器融合感知到端到端驾驶架构,系统化呈现自动驾驶感知、预测、规划、控制全链路的关键技术与工程实现。每个模块均含可交互的 SVG 可视化演示。

DomainAI / Robotics
Modules8
Accent#06b6d4 cyan
StackHTML / SVG / JS
Interactive Modules
多传感器融合感知
01
EGO car 0.92 ped 0.87 Camera LiDAR Radar

激光雷达、摄像头、毫米波雷达的后融合/特征级融合。BEVFormer 等方案将多视角图像特征投影到统一鸟瞰空间,提升遮挡场景下的检测鲁棒性。点云提供精确深度,相机提供语义,雷达提供远距速度。

BEVFusionPointPillarsKalman Filter
BEV 鸟瞰图转换
02
Perspective LSS / BEVFormer BEV Top-down

通过 Lift-Splat-Shoot 或可变形注意力将 2D 图像特征提升到 3D 再拍平为 BEV。BEV 表征天然对齐物理坐标,便于时序融合与跨传感器融合,是当代感知的主流范式。

LSSBEVFormerDeformable Attn
轨迹预测可视化
03
agent p=0.62 p=0.25 p=0.13

多模态轨迹预测输出未来 6s 的 K 条可能轨迹及概率。基于 MotionTransformer、HiVT 等模型,建模交互与地图先验。不确定性通过高斯混合或确定性锚点表达。

MTRHiVTGMM
路径规划算法
04

分层规划:路由级(Dijkstra)→ 行为级(FSM/MPPI)→ 运动级(A*/RRT*)。可视化展示 A* 在栅格地图上的搜索过程,启发式引导收敛,代价函数综合考虑距离、安全、舒适。

A*RRT*MPPI
控制策略 PID / MPC
05
t y setpoint PID 阶跃响应

PID 简单稳健,参数整定 P/I/D 协调超调与稳态误差。MPC 在有限时域内求解最优控制序列,显式处理约束,适合横向控制与轨迹跟踪,但算力开销大。

LQRMPCStanley
端到端驾驶架构
06
Camera LiDAR IMU Backbone ViT / ResNet Planning Control steer accel UniAD / VAD / ParaDrive — 感知预测规划一体

端到端将原始传感器输入直接映射到规划/控制信号,省去模块间信息损失。UniAD 用统一 Query 串联感知预测规划;VAD 用矢量场景表征加速训练;完全端到端如 ParaDrive 进一步简化。

UniADVADWorld Model
仿真环境对比
07
Fidelity → Scalability → CARLA SUMO LGSVL NeRF-Sim GenSim

从 CARLA 物理仿真到 NeRF/生成式仿真,保真度与可扩展性此消彼长。生成式数据合成(GenSim)缓解长尾场景稀缺,闭环评测(Closed-loop)成为衡量智驾能力的新标准。

CARLANeRFClosed-loop
安全冗余设计
08
Primary Stack (感知-规划-控制) Secondary Stack (异构冗余) Safety Monitor (规则约束) Minimal Risk Maneuver (MRC) watchdog 100ms

功能安全遵循 ISO 26262 ASIL-D。主栈失效时异构冗余栈接管;安全监控器以规则约束实时检查规划合法性;最终降级到 MRC(最小风险 maneuver)靠边停车。三道防线确保单点失效不致灾难。

ISO 26262ASIL-DMRC