# 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0.79(⬇️45%) - ✅ 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 → 15M(INT8) - 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**:2025-11-13(Task-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