DriveVer: Lightweight Trajectory Evaluator as Test-Time Verifier for Autonomous Driving

TL;DR

DriveVer是一种轻量级轨迹验证器,在NAVSIM基准上提升规划模型性能。

cs.CV 🟡 进阶级 2026-07-01 36 次浏览
Chong He Yuechen Luo Fang Li Shaoqing Xu Fuxi Wen
自动驾驶 轨迹验证 实时推理 轻量级模型 安全性

核心发现

方法论

DriveVer采用双头架构,结合多视角视觉表示和自车运动特征,预测安全置信度和几何修正向量。通过条件驱动的聚类和平衡采样,构建基于NAVSIM基准的专用轨迹数据集,提供密集监督。

关键结果

  • DriveVer在NAVSIM基准上显著提升了基础规划模型的性能,尤其是DiffusionDrive的PDMS提高了0.9分。
  • 在NAVSIMv2上,DriveVer继续展示了稳定的轨迹优化能力。
  • DriveVer在保持实时推理效率的同时,引入了最小的计算开销。

研究意义

DriveVer通过在推理时进行轨迹验证和修正,突破了仅通过训练扩展提高性能的传统范式,显著提高了自动驾驶系统的安全性和可靠性。这种方法为自动驾驶领域提供了一种低成本的性能提升途径。

技术贡献

DriveVer作为一种轻量级后处理框架,能够在不修改基础规划器架构的情况下,提供安全关键的验证阶段。它通过跨模态交叉注意力机制,联合编码候选轨迹和多视角视觉特征,实现了准确的轨迹评分和几何修正。

新颖性

DriveVer首次在自动驾驶中引入了测试时验证和修正的概念,区别于传统的一次性生成范式,通过轻量级的后处理框架实现了轨迹的安全性提升。

局限性

  • DriveVer依赖于NAVSIM数据集,可能在其他数据集上表现不佳。
  • 其性能受限于基础规划器的初始轨迹质量。

未来方向

未来工作可以探索DriveVer在不同数据集上的适应性,以及结合其他先进的规划模型以进一步提高性能。

AI 总览摘要

自动驾驶技术近年来取得了显著进展,但在复杂场景下仍然面临挑战。现有的端到端规划器通常采用一次性生成轨迹的方法,缺乏在推理时进行验证和修正的机制,这可能导致不安全的行为。

DriveVer是一种轻量级的轨迹验证器,旨在解决这一问题。它通过在推理时对初始轨迹进行验证和修正,显著提高了自动驾驶系统的安全性和可靠性。DriveVer采用双头架构,结合多视角视觉表示和自车运动特征,预测安全置信度和几何修正向量。

实验结果表明,DriveVer在NAVSIM基准上显著提升了基础规划模型的性能,尤其是DiffusionDrive的PDMS提高了0.9分。DriveVer在保持实时推理效率的同时,引入了最小的计算开销,为自动驾驶领域提供了一种低成本的性能提升途径。

深度分析

研究背景

自动驾驶技术的研究近年来取得了长足进展,尤其是在端到端模型的开发上。然而,这些模型在处理复杂的城市驾驶场景时,仍然面临着性能瓶颈。现有的规划器通常依赖于大规模的训练数据和模型容量的扩展,但这种方法带来了高昂的计算成本,并且随着模型规模的增加,性能提升的边际收益逐渐递减。

核心问题

现有的端到端自动驾驶规划器通常采用一次性生成轨迹的方法,缺乏在推理时进行验证和修正的机制。这种方法在复杂或对抗性场景中,可能导致次优或不安全的轨迹预测,限制了自动驾驶系统的安全性和可靠性。

核心创新

DriveVer引入了一种轻量级的测试时验证和修正框架,突破了传统的仅通过训练扩展提高性能的范式。它通过条件驱动的聚类和平衡采样,构建了基于NAVSIM基准的专用轨迹数据集,提供密集监督。采用双头架构,结合多视角视觉表示和自车运动特征,预测安全置信度和几何修正向量。

方法详解

  • �� 数据集构建:基于NAVSIM基准,通过条件驱动的聚类和平衡采样,构建专用轨迹数据集。
  • �� 双头架构:结合多视角视觉表示和自车运动特征,预测安全置信度和几何修正向量。
  • �� 轻量级后处理:在不修改基础规划器架构的情况下,提供安全关键的验证阶段。

实验设计

实验在NAVSIM基准上进行,使用DiffusionDrive、AdaThinkDrive等多种基础规划模型进行测试。采用PDMS和EPDMS作为评估指标,验证DriveVer的性能提升效果。实验结果表明,DriveVer在不增加显著计算开销的情况下,显著提高了基础规划模型的性能。

结果分析

DriveVer在NAVSIM基准上显著提升了基础规划模型的性能,尤其是DiffusionDrive的PDMS提高了0.9分。实验结果表明,DriveVer在保持实时推理效率的同时,引入了最小的计算开销,为自动驾驶领域提供了一种低成本的性能提升途径。

应用场景

DriveVer可以直接应用于现有的自动驾驶系统中,作为一种轻量级的后处理模块,提高系统的安全性和可靠性。它不需要对基础规划器进行修改,因此可以广泛应用于不同的自动驾驶平台。

局限与展望

DriveVer依赖于NAVSIM数据集,可能在其他数据集上表现不佳。其性能受限于基础规划器的初始轨迹质量。此外,DriveVer的性能提升效果在不同的场景中可能存在差异。

通俗解读 非专业人士也能看懂

想象你在开车时,车子就像一个聪明的助手。通常情况下,你会直接根据导航决定怎么走,但有时候路况复杂,你需要助手来帮你检查路线是否安全。DriveVer就像这个助手,它在你做出决定后,快速检查路线是否安全,并在必要时进行调整。这样,即使在复杂的路况下,你也能更安全地到达目的地。

简单解释 像给14岁少年讲一样

想象你在玩一个赛车游戏,你的车子会自动驾驶。通常情况下,车子会根据游戏中的导航来决定怎么走,但有时候路况很复杂,车子可能会做出不太好的决定。这时候,DriveVer就像一个聪明的助手,它会在车子做出决定后,快速检查路线是否安全,并在必要时进行调整。这样,即使在复杂的赛道上,你也能更安全地完成比赛!

术语表

DriveVer

DriveVer是一种轻量级的轨迹验证器,用于在推理时验证和修正自动驾驶系统的轨迹。

DriveVer通过结合多视角视觉表示和自车运动特征,预测安全置信度和几何修正向量。

NAVSIM

NAVSIM是一个用于自动驾驶研究的基准数据集,包含多种驾驶场景和条件。

DriveVer在NAVSIM基准上进行测试,验证其性能提升效果。

PDMS

PDMS是Predictive Driver Model Score的缩写,用于评估自动驾驶系统的规划性能。

实验中使用PDMS作为评估指标,验证DriveVer的性能提升效果。

双头架构

双头架构是一种神经网络设计,包含两个输出分支,用于不同的任务。

DriveVer采用双头架构,结合多视角视觉表示和自车运动特征,预测安全置信度和几何修正向量。

条件驱动的聚类

条件驱动的聚类是一种数据处理方法,根据特定条件对数据进行分组。

DriveVer通过条件驱动的聚类和平衡采样,构建专用轨迹数据集。

开放问题 这项研究留下的未解疑问

  • 1 DriveVer在不同数据集上的适应性仍需验证,尤其是在多样化的驾驶场景中。
  • 2 如何进一步提高DriveVer的实时性和计算效率是一个值得研究的问题。

应用场景

近期应用

自动驾驶系统

DriveVer可直接集成到现有自动驾驶系统中,提高轨迹规划的安全性和可靠性。

远期愿景

智能交通管理

DriveVer的技术可以用于智能交通系统,提高整体交通安全性和效率。

原文摘要

End-to-end autonomous driving models often encounter performance bottlenecks, as training-time scaling leads to high computational costs and diminishing marginal returns. Existing planners typically adopt a one-shot generation paradigm, lacking secondary validation and active correction mechanisms to detect and revise suboptimal or unsafe trajectories during inference. To address this issue, we propose DriveVer, a lightweight, plug-and-play Test-Time Verifier that leverages the test-time scaling paradigm to enable autonomous driving systems to validate and refine trajectories without costly and heavy training. We construct a dedicated trajectory dataset based on the NAVSIM benchmark through condition-driven clustering and balanced sampling according to ego-vehicle states and navigation commands. Employing a dual-head architecture, DriveVer efficiently fuses candidate trajectories with multi-view visual representations and ego-vehicle kinematic features to simultaneously predict a safety confidence score and an absolute geometric refinement vector. Extensive experiments on the NAVSIM benchmark show that DriveVer significantly improves the performance of base planning models. Notably, as an extremely compact model with only 34M parameters, DriveVer introduces minimal computational overhead, achieving competitive results while maintaining real-time inference efficiency.

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