1、0特斯拉FSD自动驾驶方案深度解析证券分析师姓名:俞能飞资格编号:S0120522120003邮箱:证券研究报告|行业深度汽车整车2023年11月7日1请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明。01020304概要特斯拉FSD架构详解FSD V12展望目 录CONTENTS投资建议ZYxVwVcX9YmUnRqMaQaO6MoMpPtRmPjMoPnMkPoOyQ7NoPrQMYqMrMMYmNtP2请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明。01概要3请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明。ABSTRACT 概要FSD为一套包含感知/规控/执行的全链路自动驾驶软硬件架构Planning我该怎么走N
2、eural Networks为什么要这么走Training Data这么走是正确的吗规划感知数据Occupancy我周围有什么?如何分布Lanes&Objects周围的物体下一步去哪里Auto Labeling数据标注Simulation仿真模拟Data Engine数据引擎Training Infra拿什么运算AI Compiler&Inference如何在计算机上运行神经网络硬件平台软硬耦合资料来源:TESLA 2022 AI day,youtube,德邦研究所4请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明。02特斯拉FSD架构详解5请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明。FSD为一套包含感知/
3、规控/执行的全链路自动驾驶软硬件架构 FSD架构:在数据、算法、算力等各个层面打造了一套包含感知、规控、执行在内的全链路自动驾驶软硬件架构 规划(Planning):本质是解决多物体关联路径规划问题,处理自我和所有对象的行进轨迹,指导汽车完成相应的执行动作 神经网络(Neural Networks):通过分析视频流等信息,输出完整的运动学状态(位置/速度/加速度/颠簸)控制车辆 训练数据(Training Data):通过最新的4D自动标注技术、升级模拟仿真及云端计算资源,形成数据闭环 训练基础设施(Training Infra):包括CPU、GPU、神经网络加速器单元(Neural Netw
4、ork Accelerator)、AI编译器等,其中AI编译器能够支持神经网络所需的新操作,将它们映射到最佳的底层硬件资源上 AI编译与推理(AI Compiler&Inference):即如何在计算机上运行神经网络。当前的推理引擎能够将单个神经网络的执行分配到两个独立的芯片系统上执行,可以理解为有两台独立的计算机在同一台自动驾驶计算机内相互连接图表:特斯拉FSD架构资料来源:TESLA 2022 AI day,youtube,德邦研究所6请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明。2.1自动驾驶规划(Planning)我该怎么走?7请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明。采用混合规划系统,提供最
5、优规控解决方案图表:十字路口三种不同方案的选择资料来源:TESLA 2022 AI day,youtube,德邦研究所方案一:抢在行人前面通过方案二:在行人和右面来车之间通过方案三:找到合适的间隙,在不干扰其他车辆的情况下通过自动驾驶规控的目标:基于感知网络输出的结果,通过规划汽车行为和行车路径使得汽车达到指定目的地,同时尽可能确保行车安全性、效率性和舒适性特斯拉FSD解决方案:将传统规划控制与神经网络算法相结合,构建一套【混合规划系统】,依靠“互动搜索(Interaction Search)”的框架,以任务分解的方式对一堆可能的运动轨迹进行并行研究图表:FSD最终规划路线选择资料来源:TES
6、LA 2022 AI day,youtube,德邦研究所图表:特斯拉视觉规控解决方案资料来源:TESLA 2021AI day,youtube,德邦研究所三维向量空间基于既定目标进行初步搜索凸优化持续微调优化全局最优解8请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明。基于Vector Space的FSD路径规划,能够快速产生最优解具体解决路径:从一组视觉测量开始,包括车道、占用率、移动物体等(这些都表现为稀疏的抽象和潜在特征),感知得到的Vector Space,通过Vector Space规划出后续潜在目标状态,进一步考虑细分互动,得到决策规划的路径图表:FSD互动搜索框架资料来源:TESLA 20