【自动驾驶】《Planning-oriented Autonomous Driving》UniAD论文阅读笔记

1.参考

论文：https://arxiv.org/pdf/2212.10156

代码：https://github.com/OpenDriveLab/UniAD

2.摘要

原来的自动驾驶任务都是分为模块化的，感知，预测，规划等。每个独立的任务可能都优化得很好，但可能会存在累积误差或者各个独立的任务之间协调不足。

提出一种统一的框架，uniAD，利用各个模块的优势，以全局角度为智能体交互提供互补的特征抽象。在nuScences数据集上有SOTA的表现。

3.介绍

        由多个独立的任务，到多任务学习（通过共用backbone，使用不同的head，来训练不同的任务），并将其扩展到tranformer BEV等，mobileye，tesla，nvidia均在上面做了一些个性化的产品。该方法降低车载芯片的计算代价。
        端到端的自动驾驶将所有的节点融合在一起，感知，预测，规划。
        为了实现可靠地以规划为导向的自动驾驶系统，应该如何设计有利于规划的pipeline ？
UniAD的关键组件是基于查询的设计，用于连接所有节点。
贡献：
（1）基于规划导向的理念
（2）提出UniAD，一种端到端的自动驾驶系统
（3）在现实场景的benchmark上测试，具有SOTA的性能。

4.方法

UniAD包括四个基于编码器的transformer，TrackFormer，MapFormer，MotionFormer，OccFormer，Planner。

（1）TrackFormer联合检测和跟踪。检测到新帧目标到跟踪会生成新目标，下一帧查询上一帧交互在self-attention 模块中聚合时态信息，直至该智能体agent消失，将自车也作为一个智能体引入。其中该智能体传给MotionFormer。
（2）MapFormer二维全景分割，作为地图信息来查询，含车道线分隔线，交叉路口
（3）MotionFormer捕获三种交互，agent-agent，agent-map，agent-goal point。轨迹预测。
（4）OccFormer实例级别的占用。
（5）Planning，没有HD和道路信息，将原始导航信号（左转、右转、直行）转换为三个可学习的embedding。通过MotionFormer可以查询自车周边的多模态意图（其他agent）、OccFormer查询周围环境，解码为周围路点。避免碰撞优化下面的代价函数。