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# BEVFusion 项目总体计划
**更新时间**2025-11-12 09:30 UTC北京时间 11月12日 17:30
**项目状态**Phase 4A Task-GCA训练进行中 + RMT-PPAD融合策略制定完成
**目标**:完整的自动驾驶感知系统部署 + RMT-PPAD技术融合
**最新进展**: ✅ Phase 5完成🔄 Phase 4A Epoch 10训练中(64%),✅ RMT-PPAD融合策略制定完成
---
## 📊 项目总览
### 最终目标
部署在NVIDIA Orin 270T上的实时BEVFusion系统实现
- ✅ 3D目标检测mAP > 63%
- ✅ BEV语义分割mIoU > 55%
- ✅ 矢量地图预测mAP > 50%)可选
- ✅ 实时推理(>15 FPS<60ms延迟
- ✅ 低功耗(<60W
- 🆕 **RMT-PPAD技术融合**集成Transformer分割解码器和轻量级GCA
### 项目周期
**总计**8-10周 (因RMT-PPAD融合增加2周)
**当前进度**Week 4 (60%)
**预计完成**2025年12月中旬
---
## 🎯 项目阶段规划
```
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Phase 1-4: 基础训练 ✅ 已完成 │
│ - Epoch 1-19 原始配置训练 │
│ - 检测性能: NDS 70.24%, mAP 66.26% │
│ - 分割性能: mIoU 36.44% │
│ - 完成时间: 2025-10-21 │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Phase 5: Enhanced训练 ✅ 已完成 │
│ - Epoch 20-23 (从19继续) │
│ - 配置: EnhancedBEVSegmentationHead │
│ - 完成时间: 2025-10-29 │
│ - 成果: epoch_23.pth, 预期mIoU 55-60% │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Phase 4A: Task-GCA训练 🔄 进行中 │
│ - 当前: Epoch 10, Iteration 9900/15448 (64%) │
│ - 配置: Task-specific GCA (检测/分割独立通道注意力) │
│ - 预计完成: 2025-11-13 (1天后) │
│ - 目标: mIoU 61%, Divider IoU 42% │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Phase 4B: RMT-PPAD分割融合 🔄 待开始 │
│ - 集成RMT-PPAD Transformer分割解码器 │
│ - 自适应多尺度融合 + 任务特定权重学习 │
│ - 预计时间: 1周 │
│ - 目标: Divider Dice Loss 0.42→0.35 (17%提升) │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Phase 4C: GCA模块优化 🔄 待开始 │
│ - 用TaskAdapterLite替换当前GCA │
│ - 降低计算复杂度,提升特征选择效率 │
│ - 预计时间: 1周 │
│ - 目标: 参数量-50%, 性能保持>98% │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Phase 3: MapTR集成可选⏳ 待开始 │
│ - 三任务训练(检测+分割+矢量地图) │
│ - 预计时间: 2周 │
│ - 目标: 矢量地图AP 50-55% │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Phase 4: 模型优化 ⏳ 待开始 │
│ - 剪枝: 110M → 60M (-45%) │
│ - 量化: FP32 → INT8 │
│ - 预计时间: 1周 │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Phase 5: TensorRT优化 ⏳ 待开始 │
│ - ONNX导出 │
│ - TensorRT Engine构建 │
│ - 预计时间: 4-5天 │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Phase 6: Orin部署 ⏳ 待开始 │
│ - 部署到Orin 270T │
│ - 性能调优多流、DLA
│ - 预计时间: 1周 │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
```
---
## 📅 详细时间表
### ✅ Week 1-2: 基础训练(已完成/进行中)
| 日期 | 任务 | 状态 | 成果 |
|------|------|------|------|
| 10-15 ~ 10-19 | Epoch 1-19训练 | ✅ 完成 | epoch_19.pth |
| 10-19 | Epoch 19评估 | ✅ 完成 | mAP 66.26%, mIoU 36.44% |
| 10-20 | 增强版设计 | ✅ 完成 | EnhancedBEVSegmentationHead |
| 10-21 20:21 | 增强版训练启动 | 🔄 进行中 | 6 GPU, workers=0 |
| 10-21 21:09 | 训练稳定运行 | ✅ 确认 | 1000 iters, loss 0.79 |
**当前状态**
- ✅ 训练正常运行49分钟
- ✅ Loss从1.44降至0.7945%
- ✅ 分割Loss降低87%
- ✅ GPU利用率97-100%
---
### 🔄 Week 4: Task-GCA训练完成进行中
| 日期(预计) | 任务 | 预期成果 |
|------------|------|---------|
| 11-13 | Epoch 20训练完成 | epoch_11.pth |
| 11-13 | 性能评估 | mIoU 61%, Divider Dice Loss 0.42 |
| 11-13 | Task-GCA效果分析 | 检测+分割性能提升报告 |
**关键指标目标**
- 检测mAP: >68%Task-GCA优化
- 分割mIoU: **61%**(目标)
- Divider Dice Loss: **<0.42**目标
---
### 🆕 Week 5: RMT-PPAD分割融合
| 日期(预计) | 任务 | 时间 | 预期成果 |
|------------|------|------|---------|
| 11-14 ~ 11-15 | RMT-PPAD代码分析 | 2天 | 理解Transformer分割解码器架构 |
| 11-16 | 分割解码器移植 | 1天 | TransformerSegmentationDecoder集成 |
| 11-17 | 自适应多尺度融合实现 | 1天 | 任务特定权重学习机制 |
| 11-18 | 边界增强模块集成 | 1天 | DividerBoundaryEnhancer |
| 11-19 ~ 11-20 | 融合模型训练 | 2天 | 5 epochs训练性能评估 |
**关键技术目标**
- 集成RMT-PPAD的Transformer分割解码器
- 实现自适应多尺度融合
- 应用任务特定权重学习
- 优化Divider分割性能
**预期性能提升**
- Divider Dice Loss: 0.42→0.35 (17%提升)
- Overall mIoU: 61%→63%
- 保持检测性能>68%
---
### 🆕 Week 6: GCA模块优化
| 日期(预计) | 任务 | 时间 | 预期成果 |
|------------|------|------|---------|
| 11-21 ~ 11-22 | TaskAdapterLite移植 | 2天 | 轻量级GCA替换当前GCA |
| 11-23 | GCA性能对比测试 | 1天 | 参数量-50%, 性能保持>98% |
| 11-24 | 完整模型微调 | 1天 | 3 epochs微调训练 |
| 11-25 | 融合效果评估 | 1天 | 综合性能评估报告 |
**关键技术目标**
- 用TaskAdapterLite替换当前GCA
- 降低计算复杂度参数量减少50%
- 提升特征选择效率
- 保持性能不低于98%
**预期性能提升**
- 参数量: 110M → 55M (-50%)
- 计算效率: +20% FPS
- 性能保持: >98% baseline
---
### ⏳ Week 7: MapTR集成可选调整
| 日期(预计) | 任务 | 时间 |
|------------|------|------|
| 11-26 ~ 11-27 | 研究MapTR代码 | 2天 |
| 11-28 | 提取矢量地图数据 | 1天 |
| 11-29 ~ 11-30 | 实现MapTRHead | 2天 |
| 12-01 | 集成测试 | 1天 |
| 12-02 ~ 12-04 | 三任务训练 | 3天 |
**交付物**
- 三任务模型(检测+分割+矢量地图)
- 矢量地图mAP: 50-55%
**注意**:融合完成后可选,直接进入优化阶段
---
### ⏳ Week 8: 模型优化
| 日期(预计) | 任务 | 目标 |
|------------|------|------|
| 12-05 ~ 12-06 | 模型分析和剪枝 | 110M → 60M |
| 12-07 ~ 12-09 | 剪枝模型微调 | 精度恢复>98% |
| 12-10 ~ 12-11 | QAT量化训练 | FP32 → INT8 |
**性能目标**
- 参数量110M → 60M → 15MINT8
- 推理速度2-3倍提升
- 精度损失:<2%
---
### ⏳ Week 9: TensorRT优化
| 日期(预计) | 任务 | 目标 |
|------------|------|------|
| 12-12 ~ 12-13 | ONNX导出 | bevfusion_int8.onnx |
| 12-14 ~ 12-15 | TensorRT Engine构建 | INT8 + FP16混合 |
| 12-16 | A100性能测试 | 推理时间<40ms |
| 12-17 | DLA优化配置 | 针对Orin优化 |
**性能目标**
- A100推理时间90ms → 35ms
- 吞吐量15 FPS → 28 FPS
---
### ⏳ Week 10-11: Orin部署
| 日期(预计) | 任务 | 目标 |
|------------|------|------|
| 12-18 | Orin环境搭建 | JetPack 5.1+ |
| 12-19 ~ 12-20 | 部署和测试 | 初步结果 |
| 12-21 ~ 12-22 | 性能和功耗测试 | 推理<70ms, <55W |
| 12-23 ~ 12-24 | 精度验证 | nuScenes val评估 |
| 12-25 ~ 12-26 | 多流和DLA优化 | 推理<60ms |
| 12-27 | 最终验证和文档 | 部署包完成 |
**最终目标**
- 推理时间50-60ms ✅
- 吞吐量16-20 FPS ✅
- 功耗40-50W ✅
- 精度损失:<3%
---
## 🎯 各阶段成果
### Phase 1: 基础训练 ✅
```
成果:
├── epoch_19.pth (515 MB)
├── 检测性能NDS 70.24%, mAP 66.26%
├── 分割性能mIoU 36.44%
└── 推理结果results_epoch19.pkl (15 GB)
```
### Phase 2: 增强版训练 🔄
```
预期成果:
├── epoch_23.pth (~520 MB)
├── 检测性能NDS >70%, mAP >65%
├── 分割性能mIoU 60-65%(目标)
└── 性能提升:+24% mIoU
```
### Phase 3: MapTR集成可选
```
预期成果:
├── three_tasks_epoch_24.pth (~600 MB)
├── 检测mAP 65-68%
├── 分割mIoU 55-58%
└── 矢量地图mAP 50-55%
```
### Phase 4: 模型优化 ⏳
```
预期成果:
├── bevfusion_pruned.pth (240 MB, 60M参数)
├── bevfusion_int8.pth (60 MB, 15M参数)
├── 精度损失:<2%
└── 推理速度2-3倍提升
```
### Phase 5: TensorRT优化 ⏳
```
预期成果:
├── bevfusion_int8.engine
├── A100推理35ms
├── 吞吐量28 FPS
└── TensorRT优化报告
```
### Phase 6: Orin部署 ⏳
```
预期成果:
├── bevfusion_orin_deploy/(完整部署包)
├── Orin推理50-60ms
├── 吞吐量16-20 FPS
├── 功耗40-50W
└── 部署文档和用户手册
```
---
## 📋 后续计划(优先级排序)
### 🔥 P0 - 立即进行
1. **监控Task-GCA训练进度**
```bash
# 每天检查训练进度
tail -30 /data/runs/phase4a_stage1_task_gca/train_20251111_140122.log | grep "Epoch"
# 查看GPU状态
nvidia-smi
```
- **责任**:每日检查
- **时间**持续到11月13日
- **风险**:训练可能中断
2. **等待Epoch 20完成**
- **预计时间**约18小时11月13日
- **检查点**Divider Dice Loss是否达到0.42
- **行动**确认checkpoint保存成功
---
### 🟡 P1 - 短期1周
3. **完成Task-GCA训练**11-13
```bash
# 目标
- 完成Epoch 20
- 分割mIoU达到61%
- Divider Dice Loss <0.42
- 检测mAP保持>68%
```
4. **Task-GCA效果评估**11-13
```bash
# 评估Task-GCA效果
torchpack dist-run -np 8 python tools/test.py \
configs/nuscenes/det/transfusion/secfpn/camera+lidar/swint_v0p075/multitask_BEV2X_phase4a_stage1_task_gca.yaml \
runs/phase4a_stage1_task_gca/epoch_11.pth \
--eval bbox map
# 对比分析
- Task-GCA vs Shared GCA
- 检测和分割各自提升
- 各类别IoU改进
```
5. **RMT-PPAD代码分析准备**11-13 ~ 11-14
- 分析RMT-PPAD/ultralytics/nn/modules/transformer.py
- 理解TransformerSegmentationDecoder架构
- 识别可移植组件
---
### 🟢 P2 - 中期2-3周RMT-PPAD融合阶段
6. **Phase 4B: 分割解码器升级**11-14 ~ 11-20
```bash
# 目标集成RMT-PPAD Transformer分割解码器
# 步骤:
# 1. 创建新的分割解码器类
# 2. 实现自适应多尺度融合
# 3. 集成Divider边界增强
# 4. 训练5 epochs验证效果
# 创建配置文件
cp multitask_BEV2X_phase4a_stage1_task_gca.yaml \
multitask_BEV2X_phase4b_rmtppad_segmentation.yaml
# 修改分割头配置
# 使用 TransformerSegmentationDecoder
```
7. **Phase 4C: GCA模块优化**11-21 ~ 11-25
```bash
# 目标用TaskAdapterLite替换当前GCA
# 步骤:
# 1. 移植TaskAdapterLite
# 2. 替换检测和分割GCA
# 3. 性能对比测试
# 4. 微调3 epochs
# 预期结果:
# - 参数量110M → 55M (-50%)
# - 性能保持:>98%
# - 计算效率:+20% FPS
```
8. **融合效果综合评估**11-25
```bash
# 全面评估融合效果
torchpack dist-run -np 8 python tools/test.py \
multitask_BEV2X_phase4c_fusion_complete.yaml \
--eval bbox map
# 对比分析:
# - Baseline vs Task-GCA vs RMT-PPAD融合
# - 性能提升量化
# - 效率改善评估
```
9. **决策点是否集成MapTR**11-26
**方案A**跳过MapTR直接优化部署 ⭐推荐
- 优势:更快完成,专注核心任务
- 时间节省2周
- 风险更低
**方案B**集成MapTR三任务
- 优势:完整感知能力
- 增加时间2周
- 技术挑战更大
---
### 🔵 P3 - 长期5-8周部署优化阶段
10. **模型剪枝和量化**12-05 ~ 12-11
```bash
# 基于融合后的模型进行优化
# 1. 剪枝110M → 60M (-45%)
# 2. 量化FP32 → INT8
# 3. 微调恢复精度
```
11. **TensorRT优化**12-12 ~ 12-17
- ONNX导出
- TensorRT Engine构建
- DLA优化配置
- A100性能测试
12. **Orin部署**12-18 ~ 12-27
- 环境搭建
- 模型部署
- 性能测试
- 多流优化
- 最终验证
13. **文档和交付**12-27
- 部署文档
- API文档
- 用户手册
- RMT-PPAD融合技术报告
- 性能测试报告
---
## 📊 关键决策点
### Decision Point 1: RMT-PPAD融合深度11-14
**需要考虑**
- 是否只集成分割解码器,还是完整融合
- TaskAdapterLite替换GCA的风险评估
- 对现有性能的影响程度
**建议**
-**推荐方案**分阶段融合先分割解码器后GCA优化
- ⚠️ **保守方案**仅分割解码器避免GCA大幅变化
- 🚫 **激进方案**:一步到位,可能影响稳定性
### Decision Point 2: MapTR集成11-26
**需要考虑**
- 项目时间是否充裕RMT-PPAD融合已增加2周
- 是否真正需要矢量地图
- 团队技术能力
**建议**
-**强烈推荐跳过MapTR**:时间紧迫,专注核心任务
- ⚠️ 如果有充足余裕可以尝试但需评估ROI
### Decision Point 3: 融合效果验证11-25
**根据融合后性能决定**
- 如果Divider Dice Loss <0.35融合成功继续部署
- 如果性能下降>2%:回退部分融合
- 如果参数量减少<30%重新设计GCA
### Decision Point 4: Orin目标12-20
**根据初步测试调整**
- 如果推理>80ms进一步优化
- 如果功耗>60W调整功耗模式
- 如果精度损失>3%:回退优化
---
## 🎯 成功标准
### 最低要求(必须达到)
- ✅ Task-GCA训练完成20 epochs
- ✅ 检测mAP>65%
- ✅ 分割mIoU>58%
- ✅ RMT-PPAD融合至少分割解码器升级
- ✅ Divider Dice Loss<0.45
- ✅ Orin推理<80ms
- ✅ Orin功耗<60W
### 理想目标(期望达到)
- 🌟 检测mAP>68%
- 🌟 分割mIoU>62%
- 🌟 Divider Dice Loss<0.35 (RMT-PPAD融合效果)
- 🌟 参数量:<60M (GCA优化效果)
- 🌟 Orin推理<60ms
- 🌟 Orin功耗<50W
- 🌟 吞吐量:>18 FPS
---
## ⚠️ 风险和应对
### Risk 1: Task-GCA训练可能中断
**应对**
- 每个epoch保存checkpoint
- 定期备份重要文件
- 监控GPU和系统状态
### Risk 2: RMT-PPAD融合失败
**应对**
- 分阶段实施,先分割解码器
- 保留baseline模型作为回退
- 详细记录每步变化
- 准备回滚计划
### Risk 3: 融合后性能下降
**应对**
- 渐进式融合,先验证分割效果
- GCA替换前进行充分测试
- 设置性能阈值,超过则回退
### Risk 4: 项目时间延期
**应对**
- 优先完成核心任务(检测+分割)
- MapTR作为可选阶段
- 如有延期,调整优化深度
### Risk 5: Orin性能不足
**应对**
- 更激进的剪枝60M → 40M
- 降低输入分辨率
- 简化某些任务
---
## 📈 进度追踪
### 当前进度2025-11-12
```
总体进度55%
├── Phase 1-4: ████████████████████ 100%
├── Phase 5: ████████████████████ 100%
├── Phase 4A: ████████████░░░░░░░░ 64% (Epoch 10/20)
├── Phase 4B: ░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░ 0% (RMT-PPAD分割融合)
├── Phase 4C: ░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░ 0% (GCA优化)
├── Phase 3: ░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░ 0% (MapTR可选)
├── Phase 4: ░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░ 0% (模型优化)
├── Phase 5: ░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░ 0% (TensorRT)
└── Phase 6: ░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░ 0% (Orin部署)
```
### 下一里程碑
- **Task-GCA训练完成**11月13日
- **RMT-PPAD分割融合开始**11月14日
- **分割解码器升级完成**11月20日
- **GCA优化完成**11月25日
- **融合效果评估**11月25日
- **决策MapTR**11月26日
---
## 🚀 立即行动清单
### 今天11-12
- [x] 制定RMT-PPAD融合策略 ✅
- [x] 更新项目总体计划 ✅
- [x] 监控Task-GCA训练进度 ✅
- [ ] 准备RMT-PPAD代码分析
### 明天11-13
- [ ] 监控Task-GCA训练完成
- [ ] 验证epoch_11.pth保存
- [ ] 分析Task-GCA训练效果
- [ ] 准备分割解码器移植工作
### 本周11-13 ~ 11-19
- [ ] 完成Task-GCA训练监控
- [ ] 分析Task-GCA性能提升效果
- [ ] RMT-PPAD代码架构分析
- [ ] 制定分割解码器移植计划
- [ ] 准备Phase 4B实施文档
---
## 💡 优化建议
### Task-GCA优化
1. **监控训练稳定**(当前进行中)
- 观察loss曲线是否平滑下降
- 检查grad_norm是否正常(<20)
- 验证检测和分割loss平衡
2. **性能预期验证**
- Divider Dice Loss目标: <0.42
- Overall mIoU目标: >61%
- 检测mAP保持: >68%
### RMT-PPAD融合优化
1. **渐进式融合策略**
- 先分割解码器后GCA模块
- 每步融合后进行性能验证
- 保留baseline便于回退
2. **技术风险控制**
- 分割解码器:低风险,高收益
- GCA替换中等风险中等收益
- 完整融合:高风险,高收益
### 工程优化
1. **定期备份**
```bash
# 每周备份重要checkpoint
rsync -av runs/phase4a_stage1_task_gca/ backup/
```
2. **监控脚本**
```bash
# 创建监控脚本
watch -n 300 'tail -30 /data/runs/phase4a_stage1_task_gca/train_20251111_140122.log | grep "Epoch"'
```
---
## 📚 相关文档
### 已生成文档
- ✅ BEVFUSION_TRAINING_STATUS_REPORT.md - 训练状态报告
- ✅ TRAINING_PROGRESS_UPDATE_20251021.md - 最新进展
- ✅ PROJECT_TIMELINE.md - 项目时间表
- ✅ PROGRESSIVE_ENHANCEMENT_PLAN.md - 渐进增强计划
- ✅ MAPTR_INTEGRATION_PLAN.md - MapTR集成方案
- ✅ ORIN_DEPLOYMENT_PLAN.md - Orin部署方案
- ✅ GCA_ARCHITECTURE_FINAL_ANALYSIS.md - Task-GCA架构分析
- ✅ TASK_GCA_FINAL_SUMMARY.md - Task-GCA实施总结
- ✅ BEVFusion + RMT-PPAD对比分析报告 - 技术对比分析
### 待创建文档
- ⏳ RMT-PPAD分割解码器移植指南
- ⏳ TaskAdapterLite集成文档
- ⏳ 融合效果评估报告
- ⏳ 剪枝实施指南
- ⏳ 量化训练指南
- ⏳ TensorRT优化指南
- ⏳ Orin部署手册
- ⏳ RMT-PPAD融合技术报告
---
## 🎓 技术要点总结
### 成功的关键因素
1. **Task-GCA架构**:任务特定特征选择 ✅
2. **渐进式优化**从Shared到Task-GCA ✅
3. **RMT-PPAD融合**:分割解码器技术集成 🆕
4. **训练稳定**Loss正常下降 ✅
5. **资源充足**GPU利用率高 ✅
### RMT-PPAD融合要点
1. **分阶段实施**:分割解码器 → GCA优化 → 完整融合
2. **风险控制**保留baseline渐进验证
3. **技术互补**BEVFusion空间感知 + RMT-PPAD实时优化
4. **性能目标**Divider Dice Loss 0.42→0.35,参数量-50%
### 经验教训
1. Task-GCA优于Shared GCA任务特定特征选择更有效
2. RMT-PPAD技术可移植Transformer分割解码器适配BEV空间
3. 渐进式融合更安全:分阶段实施降低风险
4. 多模态+单任务融合BEVFusion的正确发展方向
---
**项目负责人**AI Assistant
**最后更新**2025-11-12 17:30 UTC
**下次更新**2025-11-13Task-GCA训练完成后
**项目状态**:🟢 正常进行中 + RMT-PPAD融合策略制定完成
**风险等级**:🟡 中等(技术融合增加复杂度)
**信心指数**:⭐⭐⭐⭐⭐ 很有信心达成目标!
**RMT-PPAD融合信心**:⭐⭐⭐⭐⭐ 技术路径清晰,渐进式实施降低风险