自动驾驶框架概述

什么是自动驾驶框架？

自动驾驶框架是一套用于开发自动驾驶系统的软件架构，包含感知、决策、规划、控制等核心模块，并与车辆硬件、云计算、高精地图等系统协同工作，以实现不同级别的自动驾驶能力。

自动驾驶框架的核心模块

1. 感知（Perception）
   处理激光雷达、摄像头、毫米波雷达等传感器数据，识别车辆、行人、交通信号等信息。

2. 定位（Localization）
   结合 GPS、IMU 和高精地图，实现厘米级定位，确保车辆在环境中的精确位置。

3. 规划（Planning）
   根据目标和环境信息，生成最优的行驶路径，包括全局路径规划和局部路径规划。

4. 决策（Decision Making）
   依据交通规则和实时环境，制定驾驶策略，如变道、超车、避障等。

5. 控制（Control）
   通过 PID 控制、MPC（模型预测控制）等算法，调整车辆的转向、加速、制动等执行动作。

6. 仿真与测试（Simulation & Testing）
   利用仿真环境（如 CARLA、LGSVL）进行自动驾驶算法测试，确保系统安全性。

7. 车路协同（V2X）
   结合 5G 和 V2X 技术，实现车辆与基础设施的协同感知和调度优化。

常见的自动驾驶框架

自动驾驶框架的应用

• 自动驾驶出租车（Robotaxi）
• 智能物流（无人配送车、自动驾驶卡车）
• 高级驾驶辅助系统（ADAS）
• 智能公交与共享出行
• 智慧高速与车路协同（V2X）

发展趋势

1. 软件定义汽车（SDV）：自动驾驶框架越来越依赖软件创新，而非硬件升级。
2. AI 赋能：深度学习在感知、规划和决策中的作用日益增强。
3. V2X 车路协同：未来自动驾驶将结合 5G 和智能基础设施，实现更高效的交通管理。
4. 自动驾驶即服务（ADaaS）：云端计算和 OTA（远程更新）将提升自动驾驶的灵活性和适应性。

相关链接

• Apollo 自动驾驶
• Autoware 开源自动驾驶
• ROS 2 官方文档
• CARLA 仿真平台