两段式端到到自动驾驶系统中,大模型输出什么给到安全监控器,监控器如何判断输出是否安全的?

一、E2E 应该输出什么

推荐输出格式：

为什么是轨迹而不是控制量？

• 轨迹是物理意义明确的"行为意图"，可以被几何/物理校验
• 控制量（方向盘角度）必须结合车辆动力学才能反推行为，监控成本高
• 轨迹粒度让监控器能预判 3-8 秒后的风险

二、监控器的安全判断逻辑

监控器像驾校教练坐在副驾——他不需要懂学员怎么开，但他要能判断"这个动作会不会出事"。

前提：监控器必须有独立感知

监控器不能信任 E2E 大模型的感知，否则 E2E 把货车看成天空，监控器也会被骗。所以监控器要有自己独立的感知通道（通常是传统模块化的检测+跟踪+预测）。

第 1 层：物理可行性检查

直接边界检查，毫秒级完成：

→ 任何一项越界，直接拒绝。

第 2 层：运动学一致性

• 轨迹是否光滑连续？相邻点不能"瞬移"
• 是否符合车辆动力学（自行车模型）？阿克曼几何能不能跟得上？
• 时间戳是否合理？

第 3 层：安全包络检查

监控器监控 E2E 大模型输出的未来 8 秒轨迹，检查每一时刻自车与所有交通参与者的距离是否 ≥ 最小安全距离。任意时刻违反 → 不安全。

第 4 层：碰撞前向仿真（TTC 检查）

• 用独立感知预测其他车辆/行人未来 8 秒的轨迹（多假设：常速、常转向、紧急刹车等）
• 把 E2E 自车轨迹叠加上去
• 计算 TTC（Time to Collision）
• 阈值：TTC < 1.5s 报警，TTC < 0.7s 紧急接管

第 5 层：交通规则合规

机器可读的规则引擎检查：

• 红灯时轨迹是否越过停止线
• 是否在禁止变道区变道
• 是否压实线、逆行、超速
• 路权判断（让行规则）

→ 这一层需要高精地图 + 信号灯独立识别。

第 6 层：与兜底规划器对比（互检）

• 兜底规划器（传统规则方案）计算算一条保守安全轨迹
• 监控器对比 E2E 轨迹 vs 兜底轨迹的"差异"
• 差异过大（比如横向偏移 > 1m，或减速命令相差 > 2m/s²）→ 警示

类似两个医生独立诊断，结论分歧太大就要复议。

第 7 层：OOD / 不确定性检查

OOD = Out-of-Distribution，模型没有学过的东西

• E2E 输出的置信度低于阈值 → 不信任
• 当前场景的 OOD 分数高（罕见场景）→ 降级
• 多帧不一致（轨迹剧烈跳变）→ 不信任

三、监控器的最终仲裁

监控器不是只有"通过/拒绝"两态，而是分级响应：