隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)落地，越來越多車企公布了自己的自動(dòng)駕駛方案，在很多車企的宣傳中，會(huì)使用“全棧自研”的說法來證明自己的實(shí)力。所謂“全棧”，字面意思是全套技術(shù)棧的自主開發(fā)和應(yīng)用，涵蓋從底層硬件、感知算法、高精地圖、定位與融合，到?jīng)Q策規(guī)劃、控制執(zhí)行、軟件平臺(tái)，乃至整車集成與云端服務(wù)的完整鏈條。對(duì)于希望在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)一席之地的車企和科技公司來說，全棧似乎代表了掌握核心競(jìng)爭(zhēng)力的最高追求。但在資源有限、市場(chǎng)化需求不斷提速的現(xiàn)實(shí)面前，是否一定要走“全棧”道路？

什么才是“全棧”？

要理解“全棧”自動(dòng)駕駛，就要認(rèn)識(shí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)所依賴的各個(gè)技術(shù)層面。感知層是系統(tǒng)的“眼睛”，攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波傳感器等多模態(tài)組合，通過光學(xué)成像、點(diǎn)云采集和電磁波探測(cè)，將周圍環(huán)境的三維信息輸入到算法中。感知算法則是“識(shí)別與理解”的大腦，它借助深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、傳統(tǒng)視覺處理和傳感器融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)道路、車道線、行人、車輛、交通標(biāo)志等元素的檢測(cè)、分類和跟蹤。在這一階段，全棧廠商通常會(huì)根據(jù)自研或定制化硬件特性，聯(lián)合優(yōu)化算法模型的架構(gòu)和計(jì)算圖，以保證在低功耗車載平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)高幀率與高精度的平衡。

在感知之上，定位與高精地圖構(gòu)成了自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的“導(dǎo)航心臟”。高精地圖不僅包含比普通導(dǎo)航地圖高出若干個(gè)量級(jí)的車道線寬度、三維路面形變、交通設(shè)施精確位置等信息，還與實(shí)時(shí)定位技術(shù)相結(jié)合，確保車輛在毫米級(jí)甚至厘米級(jí)的精度范圍內(nèi)明確自身位置。全棧團(tuán)隊(duì)一般會(huì)自建點(diǎn)云掃描車隊(duì)，利用激光雷達(dá)采集海量數(shù)據(jù)，通過后端點(diǎn)云拼接、語義標(biāo)注與動(dòng)態(tài)維護(hù)，形成閉環(huán)的地圖更新機(jī)制。同時(shí)，在定位算法層面，融合慣導(dǎo)、視覺里程計(jì)和GNSS差分定位，可以在GNSS信號(hào)弱或多徑效應(yīng)強(qiáng)的場(chǎng)景下保持高可靠度。

感知和定位完成后，決策與規(guī)劃環(huán)節(jié)發(fā)揮主導(dǎo)作用。自動(dòng)駕駛的決策層類似于人類駕駛者的“大腦”，它需要基于感知結(jié)果和地圖語義，對(duì)周圍交通參與者的行為預(yù)測(cè)、交通規(guī)則和場(chǎng)景優(yōu)先級(jí)進(jìn)行綜合評(píng)估，然后在宏觀層面制定是否超車或避讓的策略。規(guī)劃層則將策略轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的軌跡，兼顧安全距離、乘坐舒適性和能耗優(yōu)化。要在千分之一秒的時(shí)域內(nèi)持續(xù)輸出平滑、可行的曲線軌跡，決策與規(guī)劃算法需要對(duì)動(dòng)態(tài)約束和車輛動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行精細(xì)化建模，并結(jié)合動(dòng)態(tài)障礙物的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化。全棧團(tuán)隊(duì)往往會(huì)針對(duì)自研硬件平臺(tái)的算力和內(nèi)存特點(diǎn)，定制緊耦合的規(guī)劃算法以提升效率。

接下來是控制層，控制層將規(guī)劃好的軌跡變?yōu)檗D(zhuǎn)向、油門與制動(dòng)指令的“執(zhí)行大腦”�？刂扑惴ㄒ�在不超過機(jī)械執(zhí)行延遲的前提下，精確計(jì)算控制量并保證車輛響應(yīng)的穩(wěn)定性。經(jīng)典的PID控制、模型預(yù)測(cè)控制（MPC）和基于魯棒控制理論的方案，都會(huì)針對(duì)不同場(chǎng)景（如低附著系數(shù)路面、高速轉(zhuǎn)彎或緊急制動(dòng)）進(jìn)行參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整。全棧方案的優(yōu)勢(shì)在于，算法設(shè)計(jì)者對(duì)整車電子電氣架構(gòu)、執(zhí)行器性能和機(jī)械特性都有深刻理解，從而能夠聯(lián)合校準(zhǔn)控制環(huán)性能曲線，最大化車路協(xié)同效率。

除上述核心模塊外，“全棧”還延伸到軟件架構(gòu)與云端服務(wù)層面。車載中間件需要提供高效的消息總線、低延遲網(wǎng)絡(luò)通信、診斷與監(jiān)控接口，以支持跨模塊實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換。對(duì)接云端則意味著在遠(yuǎn)程服務(wù)器上進(jìn)行大規(guī)模仿真、數(shù)據(jù)標(biāo)注、OTA（Over-the-Air）軟件升級(jí)、算法離線訓(xùn)練與持續(xù)迭代。這條閉環(huán)能夠保證車輛在實(shí)際道路采集到的新場(chǎng)景及時(shí)反哺到研發(fā)流程中，實(shí)現(xiàn)算法版本的快速迭代和質(zhì)量提升。

整車集成與驗(yàn)證測(cè)試則是將所有環(huán)節(jié)串聯(lián)起來的最后一環(huán)，也是最接近真實(shí)道路安全性的考驗(yàn)。全棧團(tuán)隊(duì)會(huì)自行搭建硬件在環(huán)（HIL）和軟件在環(huán)（SIL）仿真平臺(tái)，結(jié)合模擬器、封閉測(cè)試場(chǎng)地和公共道路測(cè)試，進(jìn)行數(shù)百萬公里級(jí)的場(chǎng)景覆蓋和安全評(píng)估。在功能安全（ISO 26262）、軟件安全（ISO/SAE 21434）以及人機(jī)交互體驗(yàn)的綜合驗(yàn)證中，自主掌握每一層技術(shù)能夠避免因外部組件或算法黑箱而帶來的不確定風(fēng)險(xiǎn)。

一定要“全棧”嗎？

為什么有企業(yè)要做全棧？在技術(shù)驅(qū)動(dòng)和商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)雙重壓力下，掌握全鏈條意味著對(duì)核心能力的自主可控。對(duì)于技術(shù)領(lǐng)先者而言，全棧能夠顯著壓縮算法驗(yàn)證周期，降低對(duì)外部供應(yīng)商的依賴，最大化軟硬件協(xié)同帶來的性能優(yōu)勢(shì)。在一些高度復(fù)雜的城市環(huán)境場(chǎng)景中，最苛刻的卡脖子技術(shù)往往分布在如在高架橋下GNSS失效等多環(huán)節(jié)的接口上，如何依賴視覺和激光雷達(dá)完成連續(xù)語義定位，這就需要感知、定位和融合算法以及硬件特性的一體化設(shè)計(jì)。

全棧看似具有很大的優(yōu)勢(shì)，但全棧并非“必選項(xiàng)”。從研發(fā)投入、組織管理到市場(chǎng)化落地，資源缺口始終是擺在中小團(tuán)隊(duì)面前的巨大挑戰(zhàn)。全棧研發(fā)需要在傳感器設(shè)計(jì)、電路電子、嵌入式系統(tǒng)、算法研究、云平臺(tái)架構(gòu)和整車工程等領(lǐng)域具備深厚積累，這對(duì)多數(shù)創(chuàng)業(yè)公司和傳統(tǒng)車企而言，都意味著巨大的時(shí)間與資金成本。此外，市場(chǎng)需求往往要求產(chǎn)品快速迭代和規(guī)�；瘧�(yīng)用，過度追求全棧有時(shí)也會(huì)導(dǎo)致落地周期過長，難以滿足IPO融資或產(chǎn)業(yè)鏈合作的節(jié)奏。

越來越多團(tuán)隊(duì)選擇在“聚焦＋生態(tài)”模式中尋找平衡。所謂聚焦，即在一至兩個(gè)核心模塊深耕，例如專注于視覺感知或高精地圖服務(wù)，通過開放標(biāo)準(zhǔn)與主機(jī)廠或Tier1供應(yīng)商合作，實(shí)現(xiàn)能力輸出與資源共享。同時(shí)，以開放接口與云平臺(tái)協(xié)同，形成多方并行的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。這樣既能依托合作伙伴的硬件或算法能力快速補(bǔ)齊短板，又能在特定環(huán)節(jié)保持差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，降低全棧帶來的整體風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)于很多實(shí)用場(chǎng)景而言，并不是只有頭部玩家才需要全棧。對(duì)于一些如低速園區(qū)自動(dòng)駕駛接駁、礦區(qū)車輛自動(dòng)化改造等場(chǎng)景化應(yīng)用，感知與規(guī)劃需求相對(duì)簡(jiǎn)單，如何基于現(xiàn)成方案快速部署和調(diào)整才是關(guān)鍵；而在高速公路L3/L4級(jí)自動(dòng)駕駛產(chǎn)品上，真正需要打通從傳感器到執(zhí)行器的全鏈路，這時(shí)全棧方案反而能最大化性能收益并加速規(guī)�；�投放。

全棧與聚焦＋生態(tài)并不是截然對(duì)立的選擇，而更像是一種動(dòng)態(tài)的策略調(diào)整。企業(yè)可以在初期聚焦核心能力，以輕量級(jí)方案快速驗(yàn)證市場(chǎng)需求；隨著技術(shù)和資金實(shí)力積累，再逐步向上下游環(huán)節(jié)擴(kuò)展，形成更完整的技術(shù)閉環(huán)。這樣既能避免掉入“全盤皆需我來干”的陷阱，又能在關(guān)鍵時(shí)刻把握真正的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

最后的話

全棧自動(dòng)駕駛是對(duì)技術(shù)自主可控和性能最優(yōu)化的一種追求，在特定的高難度應(yīng)用場(chǎng)景和頭部廠商的產(chǎn)品矩陣中具有無可替代的價(jià)值。但對(duì)于多數(shù)參與者而言，結(jié)合自身資源和業(yè)務(wù)格局，靈活應(yīng)用聚焦與生態(tài)協(xié)同策略，更有可能在市場(chǎng)化進(jìn)程中脫穎而出。正如一場(chǎng)接力賽，接棒者需要精準(zhǔn)判斷何時(shí)加速、何時(shí)穩(wěn)打，才能在漫長的賽程中贏得勝利。自動(dòng)駕駛的全棧之路，也正是這樣一場(chǎng)技術(shù)與商業(yè)的耐力賽，需要在理性與創(chuàng)新之間找到最優(yōu)平衡。

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       原文標(biāo)題 : 自動(dòng)駕駛中常提的“全棧”是個(gè)啥？有必要“全棧”嗎？