自动驾驶中常说的“决策”“规划”有区分吗?
在自动驾驶系统的整体架构中,“决策”与“规划”虽然常常并列出现,却承担着各自独特而又紧密关联的职责。把它们比作一辆驶向目的地的汽车,决策就像司机根据道路状况、交通规则和出行需求做出“要去哪里”“何时变道”“是否超车”等选择,而规划则是按照这些指令算出最佳路线与行驶方式,确保车辆平稳、安全地到达目标。要想让自动驾驶既聪明又可靠,就必须让这两大模块各司其职、相互配合。
先从概念上说,决策(Decision Making)回答的是“做什么”的问题。在感知模块识别出周围环境后,决策模块会综合高精度地图信息、道路交通规则、周围车辆和行人的动态状态,以及乘客的出行意图,决定车辆接下来要执行的行为——比如继续直行、进入左转车道、跟随前车、超车或停车避让等。决策过程既要考虑安全,也要顾及效率和舒适度,它需要在各种可能性中权衡利弊,选择最合适的操作。
而规划(Planning)则是回答“怎么做”的问题。它分为路径规划和运动规划两个层次,路径规划会在二维道路几何空间内画出满足交通规则的可行轨迹,避开固定障碍、遵循车道线;运动规划则在此基础上注入时间维度,根据车辆的动力学模型与舒适度指标计算速度、加速度和转向角度,以生成连贯的时空曲线,并实时调整以应对突发情况。简单地说,决策告诉车辆“我要到这里去”,规划则画出一条既安全又平顺的道路,让车辆知道“如何驶过这段路”。
之所以要将决策与规划分开设计,第一是为了模块化管理,决策可以专注于战术层面和策略选择,而规划则聚焦于最优化算法与车辆运动学,两者各自独立地优化与测试;第二是因为这种分层也方便算法灵活迭代。工程实践中,大多数厂商都采用感知→决策→规划→控制的典型流水线,让每个环节在相对清晰的接口下运行,这样在感知升级或算法改进时,其他模块的改动影响更小,也更便于问题定位与性能调优。
决策模块如果给出了一个难以实现或安全边际过低的指令,规划往往无法生成合格的轨迹;而规划层若在细节上过于保守,又可能错失良好的行驶机会,导致整体效率下降。如决策下达“在前方200米处超车”时,如果规划算法在考虑到邻道车辆速度差或道路宽度不足后合情合理地放弃,系统就需要有反馈机制,将该信息传回决策层,让它重新评估或调整策略。只有这样,上下游才能形成闭环协同。
随着算力和算法的进步,业界已经在探索更紧密的决策—规划融合方式。端到端学习(End-to-End Learning)将感知、决策和规划融为一个统一的神经网络,从原始传感器数据直接输出控制指令,这种方案在部分封闭测试场景中表现出色,但在可解释性和安全验证方面还难以满足高等级自动驾驶的苛刻要求。还有一种思路是分层强化学习,将高层行为决策和低层运动规划分别视作不同层次的子任务,通过强化学习框架共同优化,但在样本效率和线上安全性方面依然存在诸多挑战。
还有一种更可行的做法,那就是是在传统方案中加入“可行性反馈”与“动态复盘”机制。仔细来说,就是当规划发现当前决策目标有较高风险或难以执行时,会自动回馈给决策模块,促使其对行为目标进行重新评估,甚至触发备用策略。这样,系统就不再是被动执行单向指令,而是在决策与规划之间形成弹性闭环,显著提升对复杂环境的适应能力。
对于自动驾驶系统来说,决策的质量决定了车辆能否做出合理、及时的战术选择,而规划的优劣则影响行驶的平顺性和能耗效率。一个反应迟缓的决策会错失超车或并道时机;一个过度保守的规划会导致频繁减速、转向突兀,影响乘客舒适感并浪费能源。只有让这两者通力合作,才能在保证安全的前提下,实现道路通行效率与乘坐体验的双重提升。
随着自动驾驶技术加速落地,决策与规划模块化融合的边界将更加模糊。端到端与分层混合的架构会日益成熟,把更多“经验式知识”融入神经网络;此外,为了满足法规和行业规范的可追溯性,必要的规则化组件和冗余安全机制仍不可或缺。理想的解决方案或将是“混合智能”,也就是说在常见、可预测场景下启用高效的学习型网络,在极端或新奇场景下切换回基于规则与优化的传统模块,并让两者在共享数据与接口的基础上,实时切换与互为补充。
总之,决策与规划虽为不同概念,却是自动驾驶大厦的两根支柱。只有在设计时充分考虑它们的协同与反馈,让决策指令切实可执行、让规划结果不断反哺决策,才能在变幻莫测的道路环境中保障安全、提升效率,进而推动自动驾驶技术迈向真正成熟与普及的时代。
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原文标题 : 自动驾驶中常说的“决策”“规划”有区分吗?

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