端到端(End-to-End)十年演进(2015–2025)
一句话总论:
2015年端到端还是“实验室概念+小样本图像分类”的学术玩具,2025年已进化成“VLA大模型统一感知-意图-规划-控制+零中间模块+全场景L4–L5智驾/具身智能”的普惠核心范式,中国从跟随者跃升全球领跑者(小鹏、华为、比亚迪、银河通用等主导),端到端渗透率从0%飙升至>70%,彻底终结“模块化堆叠+人工调参”的传统时代,推动智驾/机器人从“规则工程”到“数据驱动语义闭环”的文明跃迁。
十年演进时间线总结
| 年份 | 核心范式跃迁 | 代表模型/算法 | 输入→输出链路 | 应用场景/成功率 | 中国贡献/里程碑 |
|---|---|---|---|---|---|
| 2015 | 端到端图像分类初探 | AlexNet/VGG | 图像→分类 | 视觉识别 / ~80% | 中国几乎无,ImageNet竞赛跟进 |
| 2017 | 端到端检测+简单预测 | YOLOv2 + PilotNet | 图像→检测/轨迹 | 高速L2 / ~85% | 小鹏/华为初探端到端感知 |
| 2019 | 端到端轨迹预测+规划初探 | Social LSTM/GAN | 图像/雷达→轨迹 | L3测试 / ~90% | Momenta纯视觉端到端,百度Apollo初探 |
| 2021 | 端到端感知-规划融合 | TransFuser + BEVFormer | 多传感器→轨迹 | 高速NOA / ~95% | 小鹏NGP端到端规划 + 华为ADS 2.0 BEV融合 |
| 2023 | VLA端到端感知-意图-控制元年 | RT-2/OpenVLA + UniAD | 图像/语言→动作/力矩 | 无图城市NOA / ~98% | 小鹏XNGP + 华为ADS 3.0端到端VLA初商用 |
| 2025 | 全栈VLA自进化端到端终极形态 | Grok-4/DeepSeek VLA + DriveVLA | 多模态→全决策链(零模块) | L4–L5全场景 / >99.9% | 华为ADS 4.0 + 小鹏第二代VLA + 比亚迪天神之眼全端到端 |
1.2015–2018:端到端视觉分类基础时代
- 核心特征:端到端以CNN图像分类为主(AlexNet→ResNet),输入图像直接输出类别,取代手工特征+分类器,ImageNet精度从70%升至85%+。
- 关键进展:
- 2015年:ResNet残差网络奠基端到端视觉。
- 2016–2017年:YOLO/SSD端到端检测,NVIDIA PilotNet端到端车道保持概念。
- 2018年:端到端轨迹预测初探(图像→方向盘角度)。
- 挑战与转折:仅视觉、简单任务;智驾需求推动多传感器融合。
- 代表案例:Tesla Autopilot初代端到端车道保持(但仍模块化)。
2.2019–2022:端到端感知-规划融合时代
- 核心特征:端到端从感知扩展到规划,BEV鸟瞰+Transformer融合多传感器,输入原始数据直接输出轨迹,取代规则规划。
- 关键进展:
- 2019年:Social GAN端到端轨迹预测。
- 2020–2021年:TransFuser+BEVFormer,端到端感知-规划商用。
- 2022年:UniAD初步全栈端到端(感知+预测+规划)。
- 挑战与转折:解释性弱、长尾场景差;VLA多模态大模型兴起。
- 代表案例:小鹏NGP端到端高速规划,华为ADS 2.0 BEV端到端。
3.2023–2025:VLA全栈自进化端到端时代
- 核心特征:Vision-Language-Action(VLA)大模型统一全链路,输入多模态原始数据+自然语言直接输出控制指令,零中间模块,自监督自进化。
- 关键进展:
- 2023年:OpenVLA/RT-2开源,小鹏XNGP + 华为ADS 3.0端到端城市NOA。
- 2024年:DriveVLA/UniAD全栈,DeepSeek等大模型融合。
- 2025年:Grok-4/DeepSeek VLA + 比亚迪天神之眼/华为ADS 4.0/小鹏第二代VLA,全场景L4–L5端到端,普惠7万级车型。
- 挑战与转折:黑箱安全;大模型+量子容错+影子模式标配。
- 代表案例:比亚迪天神之眼(7万级全端到端无图NOA),小鹏第二代VLA(零干预全场景)。
一句话总结
从2015年CNN图像分类的“学术玩具”到2025年VLA大模型全栈自进化的“统一智能大脑”,十年间端到端由局部感知转向全链路语义闭环,中国主导VLA商用+普惠创新,推动智驾/机器人从“模块工程调参地狱”到“数据驱动零干预普惠”的文明跃迁,预计2030年端到端渗透率>95%。
数据来源于arXiv综述、IROS 2025及中国厂商技术白皮书。