作者 | 张祥威

编辑 | 德新

(资料图片仅供参考)

落地城市NOA的第一关

落地城市NOA，是今年最重磅的自动驾驶大战。而BEV感知，目前看来是通往城市NOA的必经之路。

年内落地BEV，已经是国内自动驾驶头部玩家的共识。

其实，BEV是很早就提出的算法，又称鸟瞰图或上帝视角。直到近几年，特斯拉将其用于自动驾驶领域，国内车企随之布局，才受到更多关注。

国内涉足BEV的，造车新势力有小鹏、蔚来、理想等，科技公司有百度、华为、毫末智行等。

尤其今年4月，国内新能源汽车龙头比亚迪宣布年内落地BEV，将大戏推向高潮。

为何要落地BEV？主要是自动驾驶场景发生了变化。

高速场景相对简单，城市场景更为复杂，感知任务规模大幅增加，需要更多地利用深度学习。

感知层面，传统的2D检测已经力不从心，只有BEV能更好地完成城市场景感知任务，并为下一环节的规划、控制打好基础。

落地BEV，最直观的检验就是城市NOA功能能否在多个城市大规模推送。这场感知算法的重大转变，考验的是车企的算法自研功底。

一、进入城市，BEV感知算法兴起

故事从特斯拉重写Autopilot软件代码开始。

2019年，特斯拉推出高速场景下的NOA（Navigate on Autopilot），小鹏、蔚来等造车新势力紧随，兴起了一小股高速NOA技术潮。

直到2020年8月，马斯克透露，团队正在重写Autopilot的底层代码。

又过了两个月，特斯拉推出 FSD Beta ，可以支持在城市道路场景下的NOA。支撑城市NO功能的，便是全新的BEV感知算法。

为什么会出现这一变化？

毫末智行技术副总裁艾锐告诉HiEV，“在特斯拉推出BEV之前，大家使用的是前视相机，周视用的很少。高速上，车密度不大，侧后方用一些雷达也够了。进入城市后，车流量开始密集，仅看正前方也不够了。BEV的出现， 核心在于需要做360度的感知。

” 特斯拉重写代码的同年，蔚来和小鹏也开始转向。

蔚来引入原Momenta研发总监任少卿，任的背景是计算机视觉研发，加入蔚来后负责算法团队，开始在Mobileye方案外启动自动驾驶自研。

小鹏也开始研发基于XNet的BEV感知架构。2021年的1024科技日上，吴新宙透露，在过去6个月里，每一个预测和规划代码全是重写的。

对于两家重写代码这件事，均胜电子副总裁郭继舜向HiEV表示，“周期性重写代码是对产品和系统认知提升后的必然阶段。在工程化方面，该踩的坑基本都要踩一遍，大家都需要阶段性更新代码和架构。

” 从已有信息看，基于BEV研发全新算法，小鹏们的做法相似。大家均是从静态BEV网络算法、动态BEV网络算法部署算法。

静态BEV解决的是道路结构还原，感知对象是车道线、道路边界、停止线，可以解决部分摄像头被遮挡、车道线模糊等问题。

动态BEV解决的是交通参与者的还原和预测，感知对象车辆位置、姿态、尺寸、速度，可以在车辆同时出现在多颗摄像头视野内，可以稳定地追踪和感知出物体的距离和速度。

在BEV出现前，传统2D检测的好处是整个计算非常直观，但整个投影过程都是使用软件的方式，没办法形成端到端，会出现信息丢失、误差等问题。

BEV的到来，将让小鹏们获得更强的360度感知能力。 不过，这里面的难度并不小。

二、复杂的代码，以及昂贵的数据标注

BEV，全称Bird’s eye view，本质上多个目标前融合感知方案。

简单理解，它是将摄像头等传感器采集的2D为主的图像数据，转化为3D坐标空间下的数据，从而实现对物理世界的真实还原。

特斯拉的做法大致是：

基于纯视觉，利用8个摄像头采集数据，通过深度学习的主干网络Backbone对各个摄像头进行特征提取，再通过Transformer将2D图像转化为3D空间。

应用的技术并不新潮。

Backbone的本意是人的脊梁骨，在深度学习中被引申为主干网络的意思，其主要作用是就是提取图像的特征。

Transformer最早在2017年由谷歌提出，是利用注意力机制（Attention）来提升模型训练速度的模型。将Transformer发扬光大的是GPT，也就是Generative Pre-trained Transformer。

通过BEV和Transformer，特斯拉开始获得全新的“上帝视角”下的数据。并在此基础上为数据加上了时间戳，形成了4D空间。

以用于对目标物测速，乃至对目标物的运动轨迹进行预测。

可以说，BEV改进了自动驾驶看物理世界的视角，可以更高效、准确地获取感知数据，这为后面的规划和控制提供了基石。

国内的自动驾驶玩家已经认可了这种方式，并且纷纷布局。

与特斯拉不同的是，国内玩家之前的方案中，在摄像头之外增加了更多的传感器和定位系统，比如超声波雷达、激光雷达、高精度地图等。

方法论相似，挑战在于融合困难，以及更多的代码量、数据标注工作。 写代码是一项繁重的任务。

小鹏汽车自动驾驶副总裁吴新宙披露，城市NGP的代码量是高速NGP的6倍、感知模型数量是4倍、预测、规划、控制相关代码量是88倍。

为BEV的数据进行标注，同样需要大量的工作。

举个例子，要构建实时语义地图，需要对数据进行结构性训练，基于BEV模型做数据的标注、分割、分类。仅标注一项，根据毫末智行CEO顾维灏预测，BEV的模型大概需要标注1亿公里的数据。

据了解，数据标注行业单人单月的综合成本约为四千元，千人规模的标注团队一年成本要达到1亿元。

一位从事数据标注的业内人士向HiEV表示， “要标注1亿公里的数据，实际上会有失效率，按照50%的失效率计算，假定都是简单场景，每人每天标注2km，需要一万人的团队标注至少四年的时间。

” 好在，特斯拉已经探了路。

早前，特斯拉有一支千人规模的人工标注团队，后来开始增加自动标注和虚拟仿真等工具。

对此，上述数据标注从业人士表示，“特斯拉的自动标注是行业风向标，其预标注技术目前行业最优。加入自动化标注模型后，假定可以提效80%，可以将1万人团队的标注时间缩减到一年。

” 小鹏、毫末智行等已经感受过人工标注的成本之昂贵，开始探索自动标注。其他各家，也可以进行借鉴。

三、BEV带来的变化：方案“减配”，芯片合作更紧密

BEV带来的第一个变化，是让自动驾驶配置开始缩减。

在没有布局BEV之前，国内车企是最早通过高精地图来实现自身定位。车规级激光雷达成熟后，车企又加入了激光雷达。

布局BEV算法后，一些车企们开始由原来的堆砌配置，转为缩减配置。

大家发现，BEV可以实时生成语义地图，进而替代高精度地图，甚至还可以去掉超声波雷达。

事实上，小鹏早期并不打算去高精度地图。

吴新宙曾提到，对于城市场景，高精地图的鲜度非常关键，小鹏汽车正在和高德地图一起努力，希望发布的时候能够做到天级更新高精度地图的能力。

不过，耗资几千万可以买下高速道路的高精度地图，但要买下城市场景下的高精度地图，费用又是另一个级别。

更何况，获取地图审批资质的效率，也会耽误自动驾驶向多个城市推送的进程。最终，车企们不得不进入自动驾驶的纵深地带，利用技术甩掉高精度地图的拐杖。

这里面也有一定挑战。

“BEV去高精度地图，很多公司不一定能搞定，需要做大规模的云端场景重建、自动化的元素提取。另外，纯拓扑的任务还是很难，很多时候会因为遮挡、车道线不清晰而难以实现。”宏景智驾高级工程经理柴可宁告诉HiEV。

至于BEV是否会去掉激光雷达？

特斯拉的答案是， 利用Occupancy占用网络，以及4D毫米波雷达的点云信息，就能替代激光雷达。

国内是另一重景象。

国内目前尚未兴起去激光雷达的苗头。艾锐认为，激光雷达不会由于BEV算法的出现而被替代。

“在夜间，摄像头根本看不见。激光雷达是一个物理传感器，可以主动发射信号。对高端车型来说，可以让车辆多一重安全性。对于中低端产品来说，成本相对较高，只有追求极致性价比，才会去传感器。”他解释道。

其实，基于纯视觉还是多模态，本质上不是技术问题，而是一个商业成本问题。从技术角度，多模态的效果肯定更好，但从成本角度，多模态的上车搭载量会少。

BEV带来的第二个变化，是需要芯片厂商更好地适配，与车企形成深度合作。

因为，BEV方案比较考验芯片对于算子的支持能力。

除了特斯拉采用自研FSD芯片外，头部自动驾驶玩家更多地 基于英伟达Orin X落地BEV方案，且以双Orin X为主，算力高达508TOPS。

对此，艾锐表示，“英伟达的芯片基础计算单元是CUDA，非常小，也非常灵活，对算子的支持能力非常强。”

而如果算力小了，要实现同样的帧率，就需要做特别的算子优化。

事实上，一套标准的BEV算法，现在的很多芯片都不支持，大家在用各种各样的算子去替换它们，这就需要芯片厂商和主机厂深度配合。

今年4月，比亚迪在上海车展宣布基于地平线征程5的自研BEV方案将在年内量产。目前，地平线可以向车企提供BEV参考算法，且正在布局Occupancy占用网络。双方的合作，将是基于征程5落地BEV的首个案例。

最后，BEV技术的强大感知能力，不仅吸引了乘用车竞相布局，也在商用车里面开始应用。

比如，挚途科技的BEV方案，便针对商用车型车身长、检测盲区较大的特点，向车企提供摄像头选型和安装位置方案，可以实现前方300米范围的检测，且增加了车身和近距离的感知冗余。

头部车企闯关BEV感知时，其他传统车企会面临更大的压力。

四、后来者，自研还是外包？

对于BEV方案，发力较晚的车企其实有着更多选择。

一种是自研。

要做BEV方案，方向大致已定。需要选一套传感器方案，基于大算力芯片进行开发。另外，还需要自动标注闭环系统，以及用于数据训练的智算中心等等。

时间上，做BEV的周期相对造车更短。

“主机厂从传统2D检测转到BEV感知，如果要把数据准备都算上，快的话需要一年时间。”艾锐说。

投入事项明确，周期相对较短，这决定了车企可以进行自研。

我们也注意到，除上述几家布局BEV的车企外，其他玩家也在准备入局。

今年1月，长安汽车智算中心GPU算力扩容集成项目开始招标。2月，吉利星睿智算中心在湖州长兴揭牌。

另一种是与供应商合作。

如果看整个国内汽车市场，会发现自动驾驶方案供应商也有其存在价值。

除了造车新势力覆盖的30万以上的高端市场外，中低端市场十几万以上30万以下的车，仍然是主流。

据HiEV了解，毫末智行将基于十几TOPS的芯片运行BEV算法，“硬件成本上，几千块钱就可以做到城市NOA，类似的产品很快也会出现。

” 一些之前布局L4的科技公司，比如小马智行、元戎启行、商汤绝影等，也在推出BEV的方案。这些公司做BEV，优势在于之前的算法更易于迁移。

理论上，这些公司不会面临华为向车企提供解决方案时的“夺走灵魂”的质疑。

“华为太大了，它有能力做任何事，包括造车。我们很小，而且非常开放，车企不需要担心失去灵魂。”一位自动驾驶解决方案供应商的高管表示。

“在BEV上，我们愿意赋能车厂，是服务者的心态。很多时候，车厂对我们感兴趣的就是真值系统，它一年有几千万的标注预算，搭载真值系统后，可以降到几百万，肯定会感兴趣。整体上，车企对我们的感知算法很感兴趣。”柴可宁说。

“从技术演进趋势看，不是零和博弈。作为一个解决方案供应商，我们的算法、云端中心还是有一定的领先性。”商汤绝影量产行车智能驾驶研发负责人蒋沁宏表示。

如果车企不想重复造轮子，至少在可见的一段时间，与解决方案供应商合作，尽早进入自动驾驶的赛道是一个好的选择。

五、基于BEV的城市NOA，年内将落地百城

还记得2020年下半年，蔚来推出基于Mobileye的高速NOP功能，小鹏则基于英伟达Xavier推出了高速NGP。

如今，三年时间不到，大家又开始比拼基于BEV感知架构落地城市NOA的效率。

一个例子可以看出各家竞争的激烈。

最近，小鹏发布了一项名为“通勤模式”的功能，又被称为微缩版城市NGP，可以在无图方案的四五线城市使用。

“听说我司预告城市通勤模式之后，有两家友商已经快速决策分别从宣传和实际行动上致敬一下子。”小鹏汽车自动驾驶产品高级总监刘毅林在社交平台上发文表示。

今年以来，各家陆续公布基于BEV的城市NOA落地计划。

对于这些大力投入的玩家来说，有的需要维护一早立起的自动驾驶一哥的江湖地位，有的蓄势通过城市NOA规模落地打一个后来居上的漂亮翻身仗，也有的要证明自己在自动驾驶领域也是遥遥领先，也有的要借助车企，为更大的市场立一个标杆产品，一切都将在下半年出现定论。

各家竞逐城市NOA落地时，还有一家真正的巨头正在候场。目前，特斯拉FSD Beta已经在海外城市范围内推送，进入国内只是时间问题。

如王传福所说，新能源汽车的上半场是电动化，下半场是智能化。

在电动化竞争阶段，大家还有传统造车工艺可供依仗，智能化的竞争阶段，将是包括BEV感知、规划、控制，以及智能座舱等在内的各个点位的全方位竞赛，更加考验车企的软件研发能力。经历BEV算法落地大战后，车企的核心技术将再次重塑。

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