端到端自动驾驶模型架构全解:从感知到规划的六大范式与 80+ 模型逐篇拆解

一、为什么写这篇文章 本博客陆续精读了 100+ 篇自动驾驶与机器人模型论文——从感知基座(BEVFormer/Sparse4D),到显式端到端(UniAD/VAD/SparseDrive),到打分式(CLOVER/Hydra-MDP/GTRS),到扩散与 Flow 生成(DiffusionDrive/TransDiffuser/GoalFlow),再到 VLA 大模型(DriveVLM/EMMA/AutoVLA/LinkVLA)与世界模型(Cosmos/DriveFuture/WoTE)。单独看是逐篇精读,放在一起,端到端自动驾驶在 感知 → 预测 → 决策 → 规划 四个架构维度上的演进脉络其实非常清晰。 这篇文章把博客里所有精读过的模型收进同一个坐标系,回答三个问题: 感知:从稠密 BEV 到稀疏 query 再到纯视觉 token、几何寄存器,一路在换什么? 预测/决策/规划:从显式管线到打分排序、扩散生成、Flow 整流、LLM 推理、世界模型 roll-out,谁在取代谁?谁融合了谁? 谁真正有效:把彼此在 NAVSIM 上的 PDMS/EPDMS 分数和架构创新对照起来,看看分数到底来自技巧还是来自架构。 本文每个模型给"流派 → 核心创新 → 架构拆解(骨干/模块/输出/训练) → 代表分数“四个维度,尽量讲清楚架构;分数严格区分官方排行榜与 arXiv 自报,口径不一致处会注明。机器人侧的 VLA 模型(RT 系列、π0)作为同源背景单列一节——它们定义了「动作 token」「动作分块」「Flow 动作头」这三个被驾驶侧反复借用的组件。 二、先立坐标系:六大流派一张图 按「感知表征 × 规划输出方式」两个维度,我把博客里的方法归为六大流派: 流派 代表模型 核心思想 感知表征 规划输出 ① 显式端到端管线 UniAD、VAD、VADv2、SparseDrive、PARA-Drive、DriveTransformer、TransFuser 感知/预测/规划在同一个可训练网络里串起来 稠密 BEV / 稀疏 token / 寄存器 单条/多条轨迹回归 ② 评分排序式 (Scoring) CLOVER、Hydra-MDP、GTRS、SparseDriveV2、TOAD、GoalFlow 大量生成候选,再学打分器(或用搜索/流)选出最优 稀疏特征 / 轨迹词汇表 / 目标点 从候选集合中选 Top-1 ③ 扩散/Flow 生成式 DiffusionDrive、DiffusionPlanner、TransDiffuser、SafeDiffuser、FeaXDrive、Gen-Drive 把规划当成从噪声里生成(DDPM / Flow Matching / 整流流) 稀疏感知 / BEV / 图像 多模态轨迹生成 ④ VLA 大模型式 DriveVLM、EMMA、AutoVLA、LinkVLA、OneVL、LaST-VLA、WCog-VLA LLM/VLM 做感知+推理+决策,语言或 token 输出动作 视觉 token / 稀疏 query / 隐 token 语言决策 / 轨迹 token ⑤ 世界模型式 Cosmos、DriveFuture、WoTE、DreamerV3、DLWM、RAW2Drive、ReWorld 建模环境动力学/未来状态,以未来为条件或打分规划 隐潜 / 视频 token / BEV 未来帧 条件化/打分/rollout 规划 ⑥ 数据与评测基建 Bench2Drive、CARLA、K-Risk、MOSAIC、重卡数据集族 提供闭环基准、数据选择、仿真、安全分析 — — 一句话直觉:① 是"手拉手串行提线木偶”,② 是"多打几遍再挑",③ 是"从噪声里一遍遍画",④ 是"读得懂交规再动手",⑤ 是"先在脑内模拟未来再决定",⑥ 是"让前面所有流派有地方比"。六大流派不是互相淘汰,而是逐层叠加——今天最强的系统几乎都是 ②③⑤ 的混合。 ...

2026年8月10日 · 11 分钟 · 2231 字 ·