自动驾驶

一、概述 nuScenes 是由 Aptiv（现 Motional）与 nuTonomy 团队于 2019 年发布的大规模自动驾驶多模态数据集，也是最早提供完整传感器套件标注的全场景数据集之一。它的发布标志着自动驾驶感知研究从单一传感器（仅 LiDAR 或仅 Camera）向多传感器融合的重要转折，极大地推动了 3D 检测、跟踪、预测和规划等多个方向的发展。 nuScenes 包含 1000 个驾驶场景（scene），每个场景时长约 20 秒，步长 20Hz 录制，关键帧以 2Hz 采样标注。数据采集覆盖波士顿和新加坡两个城市——包括城市主干道、居民区、十字路口、环形交叉口、隧道和高速公路等多种路况，以及白天、夜晚、黄昏、雨天等不同光照和天气条件。这种多样性使得基于 nuScenes 训练的模型对光照和天气变化具有更好的鲁棒性。 该数据集的核心价值在于其多模态特性：每辆数据采集车在同一时间戳下同时提供 6 个环视摄像头图像（覆盖 360° 视野）、5 个毫米波雷达点云和 1 个 32 线 Velodyne 激光雷达点云。研究者可以基于这些数据开发真正利用多模态传感器融合的感知算法，也可以分别验证不同传感器配置下算法的性能上限。 二、传感器配置 每一帧数据中，nuScenes 的传感器配置规格与部署位置如下： 2.1 传感器规格 摄像头（Camera）：6 个环视摄像头，型号为 Basler ace acA1600-60gc（160 万像素），分别安装于车顶前部（CAM_FRONT）、左前（CAM_FRONT_LEFT）、右前（CAM_FRONT_RIGHT）、左侧（CAM_BACK_LEFT）、右侧（CAM_BACK_RIGHT）和后部（CAM_BACK）。每个摄像头输出 1600×900 像素 RGB 图像，帧率 12Hz，通过硬件同步实现同一时刻的全局快门采集。所有摄像头的水平视野之和覆盖 360°。 激光雷达（LiDAR）：1 个 Velodyne HDL-32E 32 线旋转式激光雷达，安装于车顶中心位置，垂直视野范围 -30° 至 +10°（共 40°），水平视野 360°，帧率 20Hz。每帧返回约 80 万个点，波长 905nm，最大探测距离约 100m。点云密度随距离增加而减小，近距离（< 20m）密度最高。 ...

一、引言 端到端自动驾驶模型的快速发展对评测体系提出了迫切需求。从早期的行为克隆论文仅报告 L2 位移误差，到如今 NAVSIM、nuPlan、Bench2Drive、CARLA 等多个基准各自定义复杂的复合指标，评测指标呈现出"从单一到综合、从开环到闭环、从粗粒度到细粒度"的演进趋势。 然而，指标选择本身也成为了一个需要深思熟虑的问题——不同的指标反应驾驶质量的不同侧面，单一指标往往存在偏差。理解每个指标的设计动机、计算细节和局限性，是做出可信研究的必要条件。 本文系统梳理端到端驾驶评测领域的主流指标，涵盖开环指标、闭环综合指标、按场景分解指标以及成功率等，并分析各指标之间的关联与互补关系。 二、开环评测指标 开环指标衡量模型预测轨迹与人类真值轨迹之间的差距，虽然不直接反映真实驾驶能力，但因其计算简单、可复现性强而被广泛使用。 2.1 L1/L2 位移误差 定义：在未来时刻 t（通常取 1.0s、2.0s、3.0s）上，预测位置与真值位置之间的距离。 公式： L A F 2 D D _ E E t = = = 1 | | / P P T _ _ ) p p r r × e e d d Σ ( ( _ T t t ) ) - - | P P P _ _ _ p g g r t t e ( ( d T t ( ) ) t | | | | ₂ ₂ - P _ g t ( t ) | | ₂ 解读：L2 误差越小越好，但存在显著的饱和效应——当误差降到一定程度后，进一步降低 L2 未必意味着更好的驾驶能力。更严重的问题是：L2 误差对轨迹的"合理性"完全不敏感，一个不安全的急刹车轨迹和一个安全的平稳减速轨迹可能有相同的 L2 误差。此外，L2 误差也无法区分横向偏差和纵向偏差——偏离车道 0.5 米和速度偏差 5 km/h 可能产生相同的 L2 值。 ...