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智驾仿真,终于等来了“军师”

56分钟前
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作者|苏佳灵

模拟器里的一次顺利的变道,未必经得起真实道路的检验。自车打方向、驶入相邻车道,后车沿着原有轨迹和速度行驶,整个过程平稳结束。但到了真实道路上,相邻车道的车可能减速留出空间,也可能加速缩小空隙。自车还要根据对方的反应,决定继续并线,还是暂缓变道。驾驶的难处,就在这一来一回之间。而在依赖固定轨迹回放的模拟器里,周围车辆更像按剧本移动的「木偶」:自车改变了动作,它们仍沿着既定路线向前。当模拟器里的车不会对你作出反应,再逼真的画面,也可能训练出错误的驾驶能力。一次看似成功的操作,便可能掩盖决策中的风险。模型练习得越多,也可能越相信这份虚假的安全。千里科技 World Model Team 发布的 BehaviorWorldGen,尝试给这些仿真「木偶」添上行为与响应能力:研发人员可以指定某辆车在某个时刻采取什么动作,周围车辆则随之生成合理的反应。智驾仿真,不只是把虚拟世界做得更像现实,还要让虚拟世界中的交通参与者能够作出合理反应,验证模型面对真实交通的应变能力。01仿真里的车,不能只按剧本走自动驾驶不缺日常驾驶记录,难得的是那些能暴露模型短板的瞬间,也就是长尾场景。过去,自动驾驶卷路测里程,用足够大的分母,去碰见更多的长尾场景。Waymo 在约 639.1 万英里的行车日志中,经过自动筛选与人工复核,符合其目标长尾场景标准的数据,仅占原始里程的约 0.03%。即便里程规模大如 Waymo,长尾场景也难以靠「碰」来穷尽。
Waymo 端到端驾驶开放数据集 (WOD-E2E) 的长尾场景示例而找到案例,也只是开始。真实道路很难配合研发,反复重现这些条件。模拟器则给了主动「出题」的机会:调整场景、重复测试,让不同版本接受同一道题的检验。今年 3 月,小鹏 X-World 的仿真场景库,从一年前约 3 万个增加到 50 多万个,每日仿真测试里程等效于 3000 万公里实车测试。
但问题是,生成了一个世界,不等于生成了一个真实运转的交通世界。Waymo 车载软件副总裁分享,仅仅回放录制数据的开环仿真不够,因为它就像走进一段录像回放,周围车流在动,却完全不理会你的行为。驾驶决策,是在与其他道路参与者的互动中不断调整。交通行为的可控性,成为仿真的一项重要能力。小鹏 X-World 提供了一套条件控制接口,将自车动作、周围交通参与者、道路元素以及摄像头参数纳入控制范围,实现可控多视角生成。千里科技 BehaviorWorldGen 框架则着重于交通行为的控制与生成,打通了两个环节:一是道路参与者的行为可控。只给一段轨迹贴上「变道」标签还不够,研发需要进一步决定:哪辆车变道,什么时候变道。BehaviorWorldGen 的核心组件 BehaviorFlow,是一种元动作条件的交通流模型,它将保持车道、变道、转弯、掉头等行为转化为明确的帧级元动作指令,再据此生成车辆运动。这套设计的关键,是让行为控制有了明确的时间落点。帧级元动作控制,把行为指令与逐帧的状态转换对齐,就可以在指定时刻,对指定车辆注入行为。假设让前方车辆在第 3 秒切入,再检验驾驶模型如何应对。有了这层控制,困难场景便不必完全依赖随机生成。研发可以围绕需要检验的问题,安排车辆动作及其发生时机。
二是响应关联,让一辆车的动作改变整个交通局面。BehaviorFlow 将生成过程拆成三个部分:

    生命周期因子决定哪些车辆进入、保持或离开场景。元动作因子决定它们采取什么行为。状态因子则在前两者约束下生成具体的物理状态。

三个因子按顺序解码,先决定哪些车参与交互,再决定它们要做什么,最后生成具体状态。交互能力的关键落在最后一步,状态因子在所有激活车辆上联合生成,注入一个行为控制就会同时改变受控车辆和周围车辆的反应,实现多车交互一致性。一个路口,就能看出这种区别。自车准备左转,对向车辆准备直行。同样的起点、同样的行驶方向,可以生成两种不同的通行顺序:对向车减速等待,自车先转弯;也可以是自车让行,对向车先通过。
同一初始场景,通过元动作约束生成多种交互结局研发负责设定目标动作,未受约束车辆的响应则由模型生成。新的车辆状态形成新的交通局面,再成为后续生成的依据。谁先走、谁等待,以及另一辆车如何接着行动,行为控制由此从一辆车的动作,延伸到了多辆车之间的配合,并在后续生成中持续演化。BehaviorWorldGen 试图连接的,是「让目标行为按需发生」和「让周围交通随之变化」这两种能力。两者连通后,仿真里的车辆才有机会成为驾驶模型的训练对手。02模型缺哪,仿真「打」哪让仿真里的车参与交互,解决了「能不能练」的问题。但如果训练数据仍然大量重复它已经掌握的场景,新增投入就未必能补上眼前的短板。仿真要进入训练闭环,就需要让模型的失败,成为下一轮数据生成的依据。BehaviorWorldGen 的做法,是针对失败案例,定向生成训练样本。动作模型根据当前观测输出初始轨迹,场景级诊断随后识别碰撞、不安全车距、让行失败等工况,再将这些问题转化为 BehaviorFlow 能够接收的目标元动作提示,用来构造对应的交通交互。随后,BehaviorFlow 在行为约束下联合生成车辆状态,世界模拟器将场景渲染成多视图 RGB 和 LiDAR 观测,与修正后的交互感知轨迹配对,加入训练数据。一次失败可能发生在特定的车距、速度和动作时机下,将控制细化到具体车辆和具体时刻,让生成的交互更接近模型需要练习的内容。效果集中体现在最难的场景上,在筛选出的最困难的场景区间,原模型 PDMS<0.15(Predictive Driver Model Score,预测驾驶员模型分数),接近崩溃。加入 BehaviorWorldGen 生成的数据训练后,评分恢复到 34.8,恢复了规划性能。
从模型出错,到诊断失败条件,再到生成对应经验,原本分散的环节因此形成闭环。除了交互,BehaviorWorldGen 还支持天气风格迁移、雾度连续控制、稀有物体插入和轨迹编辑,可以把同一个失败场景扩展成不同能见度、不同障碍条件下的变体。可控之外,还得够快、保真。训练条件越丰富,生成任务也越多。场景生产过慢,定向训练仍然难以高频开展。在千里科技披露的对比实验中,动作条件世界模型采用因果生成方式后,每帧生成耗时从双向模型的约 20 秒压缩至 0.3 秒,提速近 70 倍。一段 93 帧的视频,生成时间由约半小时缩短到约 28 秒。同样的时间预算,能支持更多场景变体和更频繁的训练调整。提速也没有牺牲画质,按 FID 衡量,因果模型为 4.36,优于双向模型的 6.72。框架同时支持约 30 秒的长时序自回归生成,可以观察一次动作之后的连续变化。驾驶模型尝试不同动作时,虚拟环境需要承接新的路线。基于真实道路记录重建的场景,在原始观测覆盖充分的区域,更容易保持渲染质量;自车一旦为了避让而绕行,新视角就可能超出原有数据的覆盖范围。此时,模型的表现会受到场景缺失或失真的干扰。BehaviorWorldGen 用 3D 高斯溅射做场景外推,扩大重建场景的可用范围,再用 LiDAR 监督约束外推区域的几何结构,让模型改道后仍能拿到可用的后续观测。从失败诊断到定向生成,再到生成提速与空间扩展,BehaviorWorldGen 尝试缩短的,正是「发现模型不会」与「提供有效练习」之间的距离,让难等、难收集、难重复的长尾场景,有了主动编排的可能。
03智驾仿真,造得多还得教得会智驾模型架构与实现方式,目前呈现多路线并行的格局。在 VLA、端到端、世界模型等技术路线尚未收敛的阶段,千里科技需要解决的是:让可控交互适配不同组合,而不局限于某一套系统。BehaviorWorldGen 框架选择以结构化轨迹作为共同接口,连接上下游。上游,可以接入 VLA 模型及其他端到端规划器;下游,可以对接生成式世界模型,以及基于 3D 高斯溅射的重建式模拟器。上游采用怎样的模型架构,不必直接决定下游使用哪种模拟器;下游怎样生成画面,也不必与某一种驾驶策略绑定。行为生成与场景呈现可以分别改进,通过 BehaviorWorldGen 框架衔接。因此,交互生成能力不被限定在一条技术路线上。研究团队在三种动作模型上检验新增数据的训练效果。在原有 8.5 万条 NAVSIM 训练数据中加入 1.6 万条生成样本后,ChainFlow-VLA(视觉语言动作模型)的 PDMS 从 93.1 提升至 93.3,ReCogDrive(视觉语言动作模型)从 86.5 提升至 87.3,DiffusionDrive(端到端规划器)从 87.7 提升至 88.6。三种架构均获得改善,说明生成数据的作用并未局限于单一模型。
兼容性的价值,由此落到研发积累上。
一套方法服务的技术组合越多,就越有机会从单次实验的专用工具,变成可以反复调用的数据生产能力。团队不必每次重新构建完整链路,而可以围绕具体模块持续改进。随着合成数据在训练中的分量增加,这种能力的重要性也在上升。根据佐思汽研《2025 年中国智能辅助驾驶数据闭环研究报告》,合成数据在自动驾驶训练数据中的占比,从 2023 年的约 20%-30%,提高到 2024 年的 40%-50%,2025 年已超过 50%。当更多驾驶经验来自生成,仿真数据的质量,就会更直接地影响模型能力。场景丰富、画面逼真,只是基础。作为 AI 学习真实世界规律的虚拟训练环境,世界模拟器正更深入地参与训练与验证闭环,场景生成与训练、评价之间的联系越来越紧密。Waymo 在 Driver 和 Simulator 之外,设置 Critic,分析真实道路和仿真中的驾驶行为,为训练与评估提供信号。道路经验经过筛选、标注和模型更新之后,还要接受仿真及安全验证,才能判断改进是否成立。BehaviorWorldGen 的切口更具体:以可控交互补充失败场景的训练数据,再通过共同接口适配不同的模型与模拟器,将这项能力接入训练与验证闭环。道路上遇到的问题,可以成为诊断与生成的起点;生成的数据是否有效,则继续接受训练和验证的检验;仍然失败的情况,则继续推动诊断与样本补充。
这条闭环补充的是训练经验,替代不了真实道路验证。合成数据的分量越来越重,生成场景之外,持续、可验证的模型进步,是一场看不见硝烟的智驾仿真竞争。

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