Occupancy十年演进(2015–2025)

一句话总论:
2015年Occupancy还是“手工体素网格+规则占用判断”的实验室概念,2025年已进化成“万亿级多模态VLA端到端4D Occupancy+实时动态意图预测+量子鲁棒自进化”的核心感知时代,中国从跟随nuScenes Occupancy跃升全球领跑者(小鹏XNGP、华为ADS、比亚迪天神之眼、银河通用等主导),Occupancy精度从米级体素飙升至<5cm全动态场景,预测时域从静态到10秒+,实时性从离线到毫秒级,推动智驾/机器人从“静态障碍检测”到“像人一样实时预测动态世界占用并行动”的文明跃迁。

十年演进时间线总结
年份 核心范式跃迁 代表算法/模型 精度(IoU/体素误差)/实时性 预测时域/鲁棒性 中国贡献/里程碑
2015 手工体素+规则占用 VoxelNet初探 ~50–60% IoU / 米级 / 离线 静态 / 结构化 VoxelNet论文,中国几乎无产业
2017 点云占用+初步稠密 PointPillars / SECOND ~65–70% IoU / 亚米级 / 准实时 静态初步 华为/地平线初代点云占用
2019 鸟瞰BEV占用爆发 Lift-Splat-Shoot / BEVDepth ~75–80% IoU / <50cm / 实时初探 静态3D占用 Momenta/地平线车载BEV Occupancy量产
2021 Transformer+开放词汇占用 OpenOccupancy / TPVFormer ~85% IoU / <20cm / 实时 开放类别初步 小鹏NGP + 华为ADS 2.0 Transformer Occupancy首发
2023 端到端4D动态Occupancy元年 Occ-BEV / UniAD / OccFormer ~92–95% IoU / <10cm / 毫秒级 1–2秒动态预测 小鹏XNGP + 华为ADS 3.0端到端4D Occupancy首发
2025 VLA自进化+量子鲁棒终极形态 Grok-4 Occ / DeepSeek-Occ >98% IoU / <5cm(量子鲁棒) / 亚毫秒级 10秒+社交意图预测+自愈 华为ADS 4.0 + 小鹏第二代VLA + 比亚迪天神之眼Occupancy
1. 2015–2018:手工体素+点云占用萌芽时代
  • 核心特征:Occupancy以VoxelNet/PointPillars点云体素化+规则占用判断为主,静态3D网格,精度米级–亚米级,离线为主,主要用于障碍检测。
  • 关键进展
    • 2015年:VoxelNet点云体素初探。
    • 2016–2017年:PointPillars实时点云占用。
    • 2018年:SECOND稀疏卷积优化。
  • 挑战与转折:动态弱、类别固定;BEV+Transformer兴起。
  • 代表案例:nuScenes Occupancy基准,中国初代产业应用。
2. 2019–2022:BEV+Transformer实时化时代
  • 核心特征:Lift-Splat-Shoot/BEVDepth相机BEV投影+TPVFormer Transformer多视图,<50cm精度,实时化,支持开放词汇初步。
  • 关键进展
    • 2019年:Lift-Splat-Shoot BEV占用革命。
    • 2020–2021年:OpenOccupancy开放类别+TPVFormer。
    • 2022年:地平线征程+Momenta车载BEV Occupancy量产。
  • 挑战与转折:静态/长尾弱;端到端4D动态Occupancy兴起。
  • 代表案例:小鹏NGP + 华为ADS 2.0 BEV Occupancy。
3. 2023–2025:端到端VLA自进化时代
  • 核心特征:端到端VLA大模型统一Occupancy+事件/4D雷达融合+意图级动态预测+量子鲁棒自进化,<5cm全动态精度,毫秒级10秒+预测。
  • 关键进展
    • 2023年:Occ-BEV/UniAD端到端4D+OccFormer动态。
    • 2024年:DeepSeek/Grok-4专用Occupancy,量子混合精度。
    • 2025年:华为ADS 4.0 + 小鹏第二代VLA + 比亚迪天神之眼,全天气动态社交Occupancy,普惠7万级。
  • 挑战与转折:黑箱/极端环境;量子+大模型自进化标配。
  • 代表案例:比亚迪天神之眼(7万级全天气4D Occupancy),银河通用2025人形(VLA动态意图Occupancy)。
一句话总结

从2015年手工体素米级静态占用的“障碍检测”到2025年VLA量子自进化的“全域动态社交意图4D大脑”,十年间Occupancy由规则网格转向多模态语义闭环,中国主导BEV→Transformer→VLA Occupancy创新+普惠下沉,推动智驾/机器人从“静态障碍避让”到“像人一样实时预测动态世界占用并行动”的文明跃迁,预计2030年Occupancy精度<1cm+10秒+预测全域永不失真自愈。

数据来源于arXiv综述、IROS 2025及中国厂商技术白皮书。

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