2024年自动驾驶行业热点技术盘点

原创智驾最前沿 2025-01-14 08:40

构建AI未来，Arm计算平台无处不在 如何提升高压系统的实时性能?

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自动驾驶技术日新月异，每一年都会有新的突破。2024年的自动驾驶，更是出现了许多新的技术路线，其中包括城市NOA（Navigate on Autopilot）、Robotaxi、端到端解决方案、重感知轻地图以及纯视觉等。这些技术的出现，也代表着自动驾驶正从概念走向现实，今天就给大家来盘点2024年自动驾驶行业出现的那些技术热点！

城市NOA：迈向精细化驾驶的关键路径

城市NOA（领航辅助驾驶）是高级辅助驾驶（ADAS）技术向复杂城市场景深入的一次重要跃迁，标志着自动驾驶从高速公路到城市道路的场景扩展。相较于高速场景，城市道路更加复杂，充满了动态元素和不可预测性，如密集的车辆流量、交叉路口、行人和非机动车的穿行、复杂的交通信号系统等。城市NOA的核心目标是通过感知、定位、决策与执行的高度协同，实现对城市动态交通环境的智能化应对，为用户提供更安全、更便捷的驾驶体验。

技术上，城市NOA依赖于多传感器融合、人工智能算法以及高精度地图的深度集成。多传感器融合是城市NOA实现精确感知的基础。激光雷达、毫米波雷达和摄像头等传感器通过协同工作，实现360度全方位感知。激光雷达擅长构建高分辨率的三维点云图，用于探测周围障碍物的位置和形状；毫米波雷达在恶劣天气条件下保持稳定性能，可检测远距离的动态目标；摄像头则通过丰富的视觉信息识别交通标志、信号灯和车道线等关键元素。这些数据经过时间同步和空间校准后，形成一个高度综合的感知结果，为后续的决策和规划提供数据支撑。

高精度地图与定位技术是也城市NOA实现精确导航的关键。高精度地图包含丰富的静态环境信息，例如车道线位置、道路坡度、限速标志以及路口布局，为车辆提供详尽的导航参考。同时，通过GNSS（全球导航卫星系统）、IMU（惯性测量单元）和车辆轮速计等传感器的数据融合，城市NOA可实现厘米级定位精度，从而在复杂的城市环境中维持准确的车道保持与路径规划。尽管高精度地图的制作和动态更新是行业中的难点，且在2024年，也有诸多企业喊出了“轻地图，重感知”的口号，但高精度地图在自动驾驶行业的重要性不言而喻，在实现城市NOA的技术上，高精度地图扮演着非常重要的角色。

人工智能算法也是城市NOA实现智能决策和动态应对的核心。通过深度学习技术，感知数据被高效转化为驾驶行为决策，如避让行人、自动变道和响应交通信号灯等。近年来，基于Transformer和强化学习的算法模型在城市复杂场景的行为预测和多目标决策中表现优异，大幅提高了城市NOA在动态环境中的鲁棒性。同时，算法的迭代优化显著缩短了从感知到行动的响应时间，使车辆能够实时应对突发事件，例如突然驶入的车辆或行人。

城市NOA的实际落地并非一蹴而就，仍然面临非常多的挑战。高精度地图的动态更新和维护成本较高，尤其是在快速变化的城市环境中，地图数据的时效性成为瓶颈。多传感器协作的稳定性在极端天气条件下也可能受到影响，此外，深度学习模型在长尾问题上的表现仍有限，难以应对极端稀有但高风险的场景，例如突如其来的交通事故或非常规的交通指示。

为克服这些挑战，行业内正在探索通过车路协同（V2X）技术进一步增强城市NOA的能力。通过与智能交通基础设施的连接，车辆能够实时获取如信号灯的变化时间、前方道路的施工状况等动态交通信息，从而减少对高精度地图的依赖，提高应对突发情况的能力。同时，随着计算芯片性能的提升和云端计算的引入，城市NOA的算法模型能够以更高效的方式进行迭代和优化，进一步提升其感知和决策能力。

城市NOA在2024年实现了技术与场景的深度结合，显著推动了智能驾驶在城市道路中的应用。从感知到决策，从导航到执行，每一个技术环节都在朝着更精细化、更智能化的方向发展。尽管面临技术瓶颈和实际应用中的困难，随着V2X技术的成熟、高精地图更新机制的完善以及人工智能算法的持续优化，城市NOA将成为未来城市交通的重要组成部分，进一步推动智能驾驶技术从“可用”向“好用”转变，也让Robotaxi成为现实。

Robotaxi：商业化的先锋力量

Robotaxi作为无人驾驶技术商业化的先锋力量，是2024年自动驾驶领域的关键技术热点之一。百度的萝卜快跑也一度登上热搜，成为了大家茶余饭后闲聊的话题，更是引发了大家对技术取代人类的这一话题的思考。

通过整合先进的自动驾驶技术与共享出行模式，Robotaxi在实际应用中展示了其独特的技术优势和市场潜力，为无人驾驶技术的全面落地探索出了一条清晰的路径。Robotaxi项目不仅是技术验证的平台，更是推动自动驾驶技术从实验室走向实际场景的核心纽带，涉及从感知与决策到运营与服务的全链条整合。

从技术角度看，Robotaxi的实现依赖于高度精密的感知、决策和执行系统。多传感器融合技术是Robotaxi实现高水平环境感知的基础。激光雷达、摄像头和毫米波雷达协同工作，可实时生成城市动态环境的高分辨率地图，涵盖行人、车辆、交通标志等复杂要素。2024年，随着激光雷达成本的进一步下降和性能的提升，Robotaxi的感知能力显著增强，能够更精准地处理诸如夜间行驶、复杂天气以及高密度交通流等极端场景。基于深度学习的感知算法进一步优化了对目标物体的分类与轨迹预测，为动态场景中的驾驶决策提供了更加可靠的数据支撑。

在决策与规划方面，Robotaxi依赖于AI算法对多模态数据的综合处理，以生成安全、高效的驾驶行为策略。传统的规则引擎已经无法满足复杂城市交通场景的需求，近年来基于强化学习和生成式模型的算法逐步成为主流，端到端技术也成为2024自动驾驶行业的热词。通过大规模仿真训练和实际道路测试，这些算法能够准确预测周围目标的行为，并快速制定最优的驾驶策略。在路径规划上，Robotaxi的算法不仅关注到最短路径的选择，还综合考虑了乘客的舒适度、安全性以及交通效率等多重因素，实现了精细化的服务体验。

Robotaxi的运行还依赖高效的车队管理和调度系统。通过云端平台的集中管理，每一辆Robotaxi能够实时与其他车辆、交通基础设施进行信息交互，实现最优的调度和路径规划。V2X（车路协同）技术的应用也在2024年加速落地，为Robotaxi提供了实时交通数据、信号灯状态以及道路突发事件的预警信息，从而大幅提升了整体的运行效率和安全性。运营平台则通过机器学习和大数据分析优化车队的分布与资源利用率，确保高峰时段和区域的服务覆盖。

2024年，Robotaxi已在多个城市实现了规模化试点运营，尤其在中国和美国的部分城市表现尤为突出。如百度萝卜快跑在武汉设立了数百个Robotaxi站点，覆盖商业中心、地铁站点和居民区，日均订单量持续攀升。与此同时，Robotaxi的商业化模式逐步形成并走向成熟。通过与传统网约车平台的深度整合，Robotaxi不仅降低了单次服务的运营成本，还通过自动化的优势解决了司机短缺问题，进一步提升了共享出行的服务质量和可靠性。Robotaxi运营商还探索了广告投放、数据服务等多样化的盈利模式，以丰富收入来源，降低商业化的风险。

Robotaxi看似已经非常普遍，但其全面推广仍然面临挑战。如应对极端场景能力的技术层面的长尾问题，仍需通过更大规模的路测与算法优化来逐步解决。此外，政策法规的不确定性依然是Robotaxi商业化落地的主要障碍。不同国家和地区的自动驾驶相关法律法规存在较大差异，尤其在责任归属、测试许可和监管要求方面尚未统一。Robotaxi的盈利能力也备受质疑，如何在保证技术可靠性和用户体验的基础上实现成本控制和运营效率最大化，是行业需要长期探索的问题。

未来，Robotaxi将进一步依托技术进步和运营模式的创新走向成熟。随着V2X技术的普及、高精地图的动态更新能力提升以及算力的持续增强，Robotaxi的技术瓶颈有望逐步被攻克。在商业化方面，更多企业将尝试多元化的运营模式，甚至与公共交通系统深度融合，为城市交通提供系统化的智能解决方案。同时，政策层面的逐步完善和国际间的标准化合作，也将为Robotaxi的大规模推广扫清障碍。作为自动驾驶技术商业化的先锋，Robotaxi不仅推动了无人驾驶技术的快速发展，还将重塑未来城市出行生态，为构建智能化、可持续的交通体系奠定重要基础。

端到端方案：简化系统的全新尝试

端到端（End-to-End）方案作为自动驾驶技术架构的一种革新路径，正日益受到行业的广泛关注，2024年，这一方案更是成为众多自动驾驶企业追捧的技术，在很多技术发布会中，不提端到端，仿佛就落后别人一截。

端到端的核心思想在于通过人工智能模型直接将传感器输入数据转化为驾驶决策输出，跳过传统自动驾驶系统中的分层模块设计，旨在简化系统架构、减少中间环节的复杂性，同时提升整体系统的效率和适应性。相比传统方案，端到端方案以统一的深度学习模型代替了分层架构中的感知、预测、规划与控制模块，代表了自动驾驶领域技术体系的一次大胆尝试。

从技术实现上来看，端到端方案的关键在于深度学习模型的构建与训练。通过对大量真实驾驶数据的采集与标注，端到端模型能够学习从原始传感器数据（如摄像头图像、激光雷达点云）到驾驶操作输出（如方向盘角度、加减速控制）的完整映射关系。这种映射通过神经网络的层层特征提取和优化，实现了驾驶行为的端到端预测。尤其是在2024年，Transformer模型的引入进一步推动了端到端技术的发展，相比传统的卷积神经网络（CNN），Transformer能够更好地捕捉复杂交通场景中的长距离依赖关系，从而提升系统在动态环境中的决策能力。

端到端方案的优势主要体现在系统简化和模型优化上。传统的分层架构由于模块化设计，需要在感知、预测、规划和控制之间建立大量复杂的接口，不同模块间可能出现信息丢失或误传的问题。而端到端方案直接通过一个统一的模型完成全流程处理，避免了分层架构中多模块通信的效率损失。端到端模型具备高度的数据驱动特性，可以通过大规模数据训练不断优化性能，特别是在长尾问题处理上表现出色。通过对复杂场景的强化学习训练，端到端模型可以更好地应对极端稀有的交通情况，如突然闯入的行人或非正常交通标志。

虽如此，端到端方案也面临着诸多挑战。其一，模型的可解释性问题始终是行业关注的重点。由于端到端方案摒弃了传统模块化设计，驾驶行为的形成过程完全由黑箱式的神经网络完成，这给安全性和调试工作带来了难度。一旦发生意外，系统很难准确定位问题来源，从而影响用户和监管机构的信任。其二，数据需求的规模和质量对端到端方案的性能至关重要。相比传统方案，端到端模型需要更大规模、更高质量的训练数据，这对数据采集、清洗和标注提出了更高要求。此外，端到端方案在处理多模态数据融合时仍存在局限，例如如何在摄像头、激光雷达和高精地图的数据之间建立统一的处理框架。

端到端在2024年无疑是喷发的一年，一些头部企业在如园区摆渡、特定城市路段的出行服务等部分限定场景中也成功部署了端到端的自动驾驶系统。在这些场景中，端到端模型能够凭借简单高效的架构和高适应性的决策能力，展现出极高的运行效率和安全性能。自动驾驶仿真技术的进步也为端到端方案提供了重要支持。通过大规模仿真环境，研发团队可以更快地训练和验证端到端模型的可靠性和鲁棒性。

展望未来，端到端方案的潜力将随着算力和算法的进步不断释放。模型的可解释性问题有望通过引入可视化技术和因果推理方法逐步缓解，而数据需求的难题也可以通过联合数据标注和生成对抗网络（GAN）生成高质量虚拟数据来解决。端到端方案可能与传统分层架构共存，形成混合式系统架构，在不同场景下取长补短。

端到端方案作为一种简化系统的全新尝试，正逐步推动自动驾驶技术向更高效、更智能的方向发展。尽管仍面临技术和应用的双重挑战，但其在系统效率、数据驱动性能优化方面的潜力，使其成为自动驾驶行业的重要研究方向之一。随着更多企业的参与和技术的不断迭代，端到端方案有望成为未来智能驾驶技术的重要支柱之一，为实现真正意义上的无人驾驶奠定基础。

重感知轻地图：摆脱地图依赖的尝试

“重感知轻地图”是一种新兴的自动驾驶技术路径，旨在削弱高精度地图的依赖，通过强化车辆自身的感知能力来实现更灵活、更高效的自动驾驶。这一理念的核心在于减少对预先制作并实时更新的高精地图的需求，将更多的数据处理和决策能力转移至车辆的感知系统中。这一技术路线在2024年上半年被很多企业不断喊出，成为业界关注的热点，尤其在城市复杂场景中展现了独特优势。

传统自动驾驶系统依赖高精度地图提供包括车道线位置、交通标志、道路坡度等详细的环境信息。制作和维护高精地图的成本高昂，且在如临时施工、交通事故导致的道路变更等动态环境下存在更新滞后的问题。重感知轻地图的提出，正是为了应对这些限制，通过增强车辆的感知能力，让自动驾驶车辆能够自主理解周围环境，从而减少对地图的依赖。这一技术思路强调利用如摄像头、激光雷达和毫米波雷达实时传感器数据，通过先进的感知算法动态构建车辆周围的环境模型，实现精准的自主决策。

从技术实现的角度来看，重感知轻地图的核心在于高效的环境感知与动态建图能力。多传感器融合技术是这一技术的基础，通过综合处理摄像头的视觉信息、激光雷达的深度数据和毫米波雷达的速度信息，车辆可以实时生成三维环境模型。在算法层面，基于深度学习的感知模型能够快速识别和分类道路上如车道线、行人、障碍物和交通标志等静态和动态目标。

强化学习和生成式模型的结合也使得车辆能够快速适应环境变化，动态建图技术在这一过程中更是发挥了关键作用。与高精度地图不同，动态建图不依赖预设信息，而是根据车辆传感器的实时数据构建局部地图，用于辅助短时决策和规划。这种局部地图的更新频率极高，能够及时反映周围环境的变化，从而提升车辆的适应性和安全性。

在城市环境中，如非法停车、施工区域的设置、临时交通标志等突发状况和动态变化频繁发生，传统高精地图难以及时更新。重感知轻地图的感知算法能够实时识别这些变化，并根据最新的环境信息进行路径规划。如在施工区域突然出现的情况下，车辆可以通过感知系统识别施工标志和锥形路障，快速调整车速和行驶路径，无需等待地图更新。

尽管重感知轻地图在技术设想上具有显著优势，但具体实现依旧面临一些技术和应用挑战。首先是感知系统的鲁棒性问题。在如暴雨、大雾和暴雪等极端天气条件下，摄像头和激光雷达的感知能力可能受限，导致环境模型构建的不准确性。这需要进一步提升传感器性能和算法的容错能力。动态建图技术在复杂道路网络中也面临计算负担过重的问题，尤其在车辆高速行驶或传感器数据密度较高的情况下，这对车载算力提出了更高要求。此外，由于车辆自主感知生成的局部环境信息可能与其他车辆或基础设施信息不一致，车路协同（V2X）技术的融合将是重感知轻地图发展的重要方向。通过将自主感知与外部信息结合，能够进一步提升环境理解的精度和可靠性。

2024年，部分企业已经开始探索重感知轻地图技术的商业化应用。很多车企也在尝试轻地图的技术路线。这种技术路线不仅降低了地图制作和维护的成本，还使得车辆能够更灵活地适应新的场景和市场。该技术还为未来的低成本自动驾驶方案奠定了基础，为自动驾驶的普及创造了条件。

总体来看，重感知轻地图的技术路径为自动驾驶行业带来了全新的发展思路。通过削弱对高精地图的依赖，增强车辆的环境感知能力，不仅有效降低了自动驾驶的成本，还显著提升了系统在动态环境中的适应性和灵活性。尽管仍有技术挑战需要克服，但这一技术的广泛应用将为自动驾驶的普及和商业化提供更多可能性，并推动行业向更高效、更灵活的方向发展。

纯视觉方案：极简技术路径的探索

纯视觉方案作为自动驾驶领域的一种极简技术路径，试图完全依赖摄像头来实现环境感知、目标检测和驾驶决策，摆脱对激光雷达等高成本硬件的依赖。这一技术理念源于对人类驾驶行为的模拟——人类驾驶主要依靠视觉判断，而现代计算机视觉技术的进步为这种方式提供了技术支持。在2024年，纯视觉方案的探索取得了显著进展，成为自动驾驶技术的重要分支和产业关注的热点。

纯视觉方案的核心在于构建以摄像头为基础的多模态视觉感知系统，通过深度学习模型实时处理摄像头采集的大量图像数据，以实现对车辆周围环境的精准理解。视觉算法的核心包括目标检测、语义分割、物体追踪和深度估计等。目标检测用于识别和定位车辆、行人、交通标志等关键物体；语义分割能够将图像中的每个像素分类为道路、障碍物或其他类别；物体追踪技术可以持续监控动态目标的位置变化；深度估计则弥补了传统摄像头无法直接获取距离信息的缺陷，通过单目或双目视觉算法计算物体与车辆之间的距离。这些技术结合形成了一个完整的感知闭环，使纯视觉方案在特定场景中能够达到与多传感器融合方案相当的性能。

从硬件配置的角度来看，纯视觉方案依赖低成本的摄像头，通常包括多方向的前视、后视和侧视摄像头，形成一个360度的感知系统。与激光雷达和毫米波雷达相比，摄像头具有较高的分辨率和细节捕捉能力，尤其在识别交通标志、车道线和复杂环境纹理方面表现出色。此外，摄像头成本远低于激光雷达等传感器，这使得纯视觉方案在降低自动驾驶车辆硬件成本方面具有显著优势，尤其对于中低端市场的普及应用具有重要意义。特斯拉在2024年继续坚持其以摄像头为核心的“Tesla Vision”方案，也进一步推动了纯视觉方案在行业中的广泛应用。

纯视觉方案的优势在于其架构的简化和成本的显著降低。去掉了激光雷达等复杂硬件设备，纯视觉方案的系统结构更加精简，维护成本更低，能大幅减少车辆制造和运营的经济负担。视觉算法的快速迭代能力使得系统性能可以通过OTA（空中下载）方式进行升级，无需对硬件进行大幅改动。此外，纯视觉方案的极简化路径使其更容易适配不同的市场需求，从而提升了技术推广的灵活性。

与前面聊的热点技术一样，纯视觉方案的挑战显而易见。视觉传感器对光照条件非常敏感，在强光、阴影、雨雪、雾霾等极端天气条件下，其感知能力可能受到显著影响。摄像头难以在完全黑暗的环境中正常工作，这使得纯视觉方案在隧道、夜间驾驶等场景中表现较弱。深度信息的准确获取也是纯视觉方案的技术瓶颈之一。尽管深度估计技术已经取得了一定进展，但与激光雷达直接获取三维点云相比，视觉深度估计仍存在误差较大的问题。纯视觉方案在动态目标的预测和轨迹规划中需要大量计算资源，这对车载算力提出了较高要求，而计算能力不足可能导致系统性能下降。

尽管如此，2024年纯视觉方案的商业化应用正在逐步落地，尤其是以特斯拉为首的一些企业，已经成功探索了纯视觉方案的可能性。未来，纯视觉方案的发展将依赖于算法、算力和传感器性能的协同进步。随着Transformer等先进深度学习模型的引入，视觉算法的识别能力将进一步提升，而更高性能的车载芯片将缓解计算资源的压力。同时，结合生成对抗网络（GAN）和仿真技术，视觉算法的训练效率和泛化能力将得到显著增强。

纯视觉方案作为一种技术路线极简、成本低廉的自动驾驶解决方案，正在引领行业向更加普及化和经济化的方向发展。尽管仍面临环境适应性和技术可靠性的挑战，但其在中低端市场和特定场景中的潜力已经得到验证。随着算法和硬件技术的不断突破，纯视觉方案有望在未来成为自动驾驶行业的重要组成部分，为无人驾驶技术的普及贡献新的动力。

2024年，城市NOA、Robotaxi、端到端、重感知轻地图和纯视觉方案等技术方向的蓬勃发展，展现了自动驾驶行业从技术研发到规模化应用的深度探索。这些技术热点不仅推动了自动驾驶的技术成熟度，也为未来出行方式的创新奠定了坚实基础。未来，随着硬件成本的下降、算法的进一步优化以及政策环境的完善，自动驾驶技术将在更多领域迎来爆发式增长。时间来到2025年，自动驾驶行业又会有哪些新技术出现？欢迎大家留言评论！

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