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2025最新:聚焦 C++ 的自动驾驶资源库,含感知、规划等核心技术讲解,覆盖多岗位面试题,从技术学习到求职全支持。

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C++ 自动驾驶资源库

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核心定位: 这是一个专注于 高性能 C++工程化落地面试求职 的自动驾驶资源精选集 🚗

📖 目录

🗺️ 学习路线图

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Roadmap

✨ 核心内容讲解

📚 学习资源(课程/书籍/论文)

课程

课程名称 简介
Self-Driving Cars Specialization 多伦多大学四门套课,覆盖感知、定位、规划、控制全栈
Introduction to Self-Driving Cars 自动驾驶入门课,使用CARLA模拟器
Motion Planning for Self-Driving Cars 运动规划课程,包含A*、Hybrid A*、Lattice、MPC等算法
Visual Perception for Self-Driving Cars 视觉感知课程,车道线、信号灯、3D目标检测,作业基于OpenCV
State Estimation and Localization for Self-Driving Cars 状态估计与定位课程,卡尔曼滤波、粒子滤波、SLAM基础
Self-Driving Cars with Duckietown 苏黎世联邦理工小车课程,使用ROS2,软硬件结合
Multi-Object Tracking for Automotive Systems 查尔姆斯大学多目标跟踪课程,针对汽车系统,包含SORT和Kalman融合
Autonomous Mobile Robots ETH Zurich移动机器人课程,路径规划与避障算法
Self-Driving Cars with Duckietown MOOC Duckietown硬件MOOC,包含AI机器人自主决策和硬件教程
Advanced Kalman Filtering and Sensor Fusion Udemy高级卡尔曼滤波与传感器融合课程,包含模拟实现
Sensor Fusion Engineer Nanodegree Udacity传感器融合专项,LiDAR+Radar+Camera融合,使用C++实现
Self-Driving Car Engineer Nanodegree Udacity自驾车工程师全栈专项,从感知到规划,包含C++项目
AI for Autonomous Vehicles and Robotics 密歇根大学课程,AI在自驾车中的应用,包含Kalman滤波和决策
The Complete Self-Driving Car Course - Applied Deep Learning Udemy深度学习构建自主车课程,主要使用Python
Autonomous Aerospace Systems 自驾飞行器软件工程课程,路径规划与传感器融合,可迁移至地面车辆

书籍

书籍名称 作者 简介
无人驾驶车辆系统概论(第2版) Rahul Kala 1000+页自动驾驶全栈教材
自动驾驶技术系列·决策与规划 清华大学智能产业研究院(AIR团队) 国内最全面的规划算法书
无人驾驶原理与实践 刘少山等(兰州大学) 完整C++工程代码,从零搭建L4小车
Probabilistic Robotics Sebastian Thrun / Wolfram Burgard / Dieter Fox 概率机器人学标准教材,定位与SLAM
Planning Algorithms Steven M. LaValle 路径规划领域经典参考书
Effective Modern C++ Scott Meyers 现代C++最佳实践与代码规范
C++ Concurrency in Action(第2版) Anthony Williams C++多线程与并发编程实战
C++ Templates: The Complete Guide(第2版) David Vandevoorde / Nicolai M. Josuttis / Douglas Gregor C++模板元编程完整指南
Multiple View Geometry in Computer Vision(第2版) Richard Hartley & Andrew Zisserman 计算机视觉多视图几何标准教材
Vehicle Dynamics and Control(第2版) Rajesh Rajamani 车辆动力学与控制经典教材
Autonomous Driving: How the Driverless Revolution will Change the World Andreas Herrmann 等 自动驾驶产业全景+技术路线,适合开阔眼界
Introduction to Autonomous Mobile Robots(第2版) Roland Siegwart 等 移动机器人入门经典,传感器到导航全讲
State Estimation for Robotics Timothy D. Barfoot 卡尔曼滤波、因子图、iSAM现代推导
Principles of Robot Motion: Theory, Algorithms, and Implementations Howie Choset 等 运动规划完整理论体系
Applied Predictive Control Sunan Huang & Tan Kok Kiong 自动驾驶里最实用的MPC教材
Model Predictive Control: Theory and Design Rawlings & Mayne MPC领域绝对标准教材,控制组必备
Autonomous Vehicle Technology: A Guide for Policymakers and Planners James M. Anderson 等 系统架构与模块划分清晰,适合写方案
Learning OpenCV 4(Vol.1 & Vol.2) Adrian Kaehler & Gary Bradski OpenCV官方书
Modern Robotics: Mechanics, Planning, and Control Kevin M. Lynch & Frank C. Park 机械臂+移动机器人现代教材
The DARPA Urban Challenge Martin Buehler 等 2007年DARPA冠军队伍技术总结,历史经典
Deep Learning for Self-driving Car Chenyi Chen 等 (Princeton) 深度学习端到端自动驾驶经典,含C++实现思路
Self-Driving Vehicles and Enabling Technologies Marian Găiceanu 等 (编) 全书章节免费PDF,含C++嵌入式章节
Autonomous Driving: Technical, Legal and Social Aspects Markus Maurer 等 Springer整书Open Access,技术+法规+架构
Self-Driving Car Using Simulator ResearchGate 项目报告 完整C++小车项目+代码,适合直接上手
Self-Driving Cars: Are We Ready? KPMG 经典产业报告
Self-Driving Car Autonomous System Overview Daniel Casado Herráez 西班牙大学生毕业设计,C++硬件接口实战案例
Planning Algorithms Steven M. LaValle 路径规划领域绝对经典,A*/RRT/PRM全有
Probabilistic Robotics Sebastian Thrun 等 概率机器人学圣经,定位/SLAM必读
Multiple View Geometry in Computer Vision(第2版) Hartley & Zisserman 多视图几何领域标准参考书,视觉SLAM必备
State Estimation for Robotics Timothy D. Barfoot 现代卡尔曼/因子图最清晰教材

论文

论文标题 作者 年份 简介
DiffSemanticFusion: Semantic Raster BEV Fusion for Autonomous Driving via Online HD Map Diffusion Sun Peng et al. 2025 语义光栅+在线HD地图扩散融合
ImagiDrive: A Unified Imagination-and-Planning Framework for Autonomous Driving Wang Yichen et al. 2025 VLM+世界模型统一想象-规划闭环
Reinforced Refinement with Self-Aware Expansion for End-to-End Autonomous Driving Haochen Liu et al. 2025 RL+自监督精炼端到端驾驶
UncAD: Towards Safe End-to-End Autonomous Driving via Online Map Uncertainty Pengxuan Yang et al. 2025 在线地图不确定性建模
M3Net: Multimodal Multi-task Learning for 3D Detection, Segmentation, and Occupancy Prediction Xuesong Chen et al. 2025 多模态多任务3D感知统一网络
Bridging Past and Future: End-to-End Autonomous Driving with Historical Prediction and Planning Bozhou Zhang et al. 2025 历史预测端到端驾驶时空融合
MPDrive: Improving Spatial Understanding with Marker-Based Prompt Learning for Autonomous Driving Zhang Yuxuan et al. 2025 视觉标记提示学习提升AD-VQA空间理解
Adaptive Field Effect Planner for Safe Interactive Autonomous Driving on Curved Roads Li Chen et al. 2025 动态风险场+改进粒子群规划
Multi-Agent Autonomous Driving Systems with Large Language Models Yaozu Wu et al. 2025 多代理LLM自动驾驶综述
The Role of World Models in Shaping Autonomous Driving Hang Wang et al. 2025 世界模型在自动驾驶中的综述
DiffusionDrive Bencheng Liao et al. 2025 截断扩散模型端到端驾驶
DriveLM: Driving with Graph Visual Question Answering Chonghao Sima et al. 2025 基于图结构的VQA驾驶理解方法
VLM-AD: End-to-End Autonomous Driving through Vision-Language Model Supervision Yi Xu et al. 2024 视觉语言模型监督端到端驾驶
World knowledge-enhanced Reasoning Using Instruction-guided Interactor in Autonomous Driving Mingliang Zhai et al. 2024 世界知识增强指令交互推理
LaVida Drive: Vision-Text Interaction VLM for Autonomous Driving with Token Selection, Recovery and Enhancement Siwen Jiao et al. 2024 视觉文本交互VLM令牌选择恢复增强
GAIA-1: A Generative World Model Aleksandr Petiushko et al. 2024 生成式世界模型
VADv2 Xiaoxiao Long et al. 2024 概率规划端到端框架
CoVLA: Comprehensive Vision-Language-Action Dataset for Autonomous Driving Dong-Hoon Kim et al. 2024 80+小时VLA驾驶数据集
VLP: Vision Language Planning for Autonomous Driving Li Jianxiong et al. 2024 视觉-语言直接规划框架
SEAL: Towards Safe Autonomous Driving via Skill-Enabled Adversary Learning Benjamin Stoler et al. 2024 技能启用对抗学习闭环场景生成
DriVLMe: Enhancing LLM-based Autonomous Driving Agents with Embodied and Social Experiences Yidong Huang et al. 2024 LLM代理具身社交经验增强
Online Analytic Exemplar-Free Continual Learning with Large Models for Imbalanced Autonomous Driving Task Huiping Zhuang et al. 2024 在线无样本持续学习不平衡任务
AnoVox: A Benchmark for Multimodal Anomaly Detection in Autonomous Driving Daniel Bogdoll et al. 2024 多模态异常检测基准
Co-driver: VLM-based Autonomous Driving Assistant with Human-like Behavior Ziang Guo et al. 2024 VLM人类行为理解复杂路场景
Towards Collaborative Autonomous Driving: Simulation Platform and End-to-End System Genjia Liu et al. 2024 协作自动驾驶模拟平台端到端系统
End-to-End Autonomous Driving through V2X Cooperation Haibao Yu et al. 2024 V2X合作端到端驾驶
AIDE: An Automatic Data Engine for Object Detection in Autonomous Driving Mingfu Liang et al. 2024 自动数据引擎物体检测
Are NeRFs ready for autonomous driving? Towards closing the real-to-simulation gap Carl Lindström et al. 2024 NeRF真实模拟差距闭合
DriveVLM: The Convergence of Autonomous Driving and Large Vision-Language Models Xiaoyu Tian et al. 2024 自动驾驶视觉语言大模型融合
Editable Scene Simulation for Autonomous Driving via Collaborative LLM-Agents Yuxi Wei et al. 2024 协作LLM代理可编辑场景模拟
Planning-oriented Autonomous Driving (UniAD) Yihan Hu et al. 2023 规划导向端到端框架
OpenOccupancy: A Large Scale Benchmark Xiaofeng Wang et al. 2023 大规模Occupancy基准
DriveAdapter Xiaosong Jia et al. 2023 感知-规划解耦方案
NEAT: Neural Attention Fields Kaustubh Mani et al. 2023 轻量端到端模型
NeuRAD: Neural Rendering for Autonomous Driving Adam Tonderski et al. 2023 神经渲染自动驾驶
TransFuser Kashyap Chitta et al. 2022 Transformer多传感器融合端到端方法
ST-P3 Shengchao Hu et al. 2022 时空Transformer预测与规划方法
Efficient Lidar Odometry for Autonomous Driving Junha Kim et al. 2022 纯激光里程计
VISTA 2.0 Alexander Amini et al. 2022 数据驱动仿真器
BEVFormer Zhiqi Li et al. 2022 BEV空间多相机感知框架
FAST-LIO2 Wei Xu et al. 2021 紧耦合激光-惯性里程计
Learning by Cheating Dian Chen et al. 2019 特权学习+模仿学习结合方案
CARLA: An Open Urban Driving Simulator Alexey Dosovitskiy et al. 2017 开源城市驾驶仿真器
End-to-End Learning for Self-Driving Cars Mariusz Bojarski et al. 2016 端到端自动驾驶早期代表工作

📊 数据集

  • KITTI
    经典的 3D 感知基准,用于 3D 目标检测、跟踪和里程计

  • nuScenes
    多模态大规模数据集,专注于全场景 3D 检测与轨迹预测

  • Waymo Open Dataset
    业界标注最精细,适用于高精度感知和 LiDAR 处理

  • Argoverse 2
    带高清矢量地图,专注轨迹预测、地图融合和驾驶行为分析

  • A2D2 (Audi)
    包含 CAN 总线数据,用于语义分割和多模态 3D 标注

  • comma2k19
    单目摄像头+真实驾驶CAN数据,最适合端到端驾驶模型

  • CARLA Generated Data
    开源仿真器,可自定义天气、地图,无限生成完美同步的多传感器数据

  • ApolloScape
    街景图像、LiDAR点云、轨迹数据,覆盖城市交通全方面感知与导航

  • Cityscapes
    城市街景视频序列,精细像素级语义分割与实例分割标注

  • SemanticKITTI
    KITTI扩展版,含LiDAR点云的语义分割标注,专注3D场景理解

  • WoodScape
    鱼眼摄像头图像,环视视图语义分割,适用于停车与低速场景

  • Zenseact Open Dataset (ZOD)
    多模态欧洲城市驾驶数据,含帧序列、驱动记录与雷达点云

  • NVIDIA Physical AI Autonomous Vehicles
    多传感器全球驾驶数据,覆盖25国2500+城市,专注端到端物理AI

  • MAN TruckScenes
    多模态卡车驾驶数据集,覆盖多样条件如恶劣天气与多车道

  • Para-Lane
    多车道实时世界数据集,设计用于新型视图合成与端到端驾驶评估

  • UniOcc
    占用网格预测与体素流数据集,支持跨域泛化与未来占用预测

  • InterHub
    密集多代理交互轨迹数据,源自大规模自然驾驶记录,专注驾驶交互研究

  • rounD
    圆环路口路用户轨迹数据集,含6小时视频和13K+用户记录,支持行为预测

  • WOMD-Reasoning
    基于Waymo Open Motion Dataset的语言标注,专注交互意图描述与推理

  • V2V-QA
    车对车问答数据集,支持端到端协作自动驾驶的LLM方法开发与评估

  • DriveBench
    视觉语言模型可靠性基准数据集,含19K帧和20K问答对,覆盖多种驾驶任务

  • FutureSightDrive
    时空链式思考数据集,支持视觉驱动的自动驾驶预测与规划

  • Adverse Weather Dataset
    恶劣天气多模态数据集,含雪雨雾场景下的12K真实样本与1.5K控制样本

🛠️ 工具链

  • ROS 2
    机器人与自动驾驶领域最广泛使用的中间件,支持分布式实时系统

  • CyberRT
    Apollo自研的高性能数据通信与调度框架

  • CARLA
    基于Unreal Engine的高保真自动驾驶仿真器,支持多传感器与交通流

  • LGSVL Simulator / SVL
    原LG开源仿真器,支持Apollo、Autoware等多平台闭环仿真

  • NVIDIA DRIVE Sim
    NVIDIA基于Omniverse的企业级自动驾驶仿真平台

  • DeepStream SDK
    NVIDIA智能视频分析与多传感器融合流水线框架

  • TensorRT
    NVIDIA高性能深度学习推理引擎,专为嵌入式与车载优化

  • ONNX Runtime
    微软开源跨平台推理引擎,支持多种硬件加速

  • Triton Inference Server
    NVIDIA开源高并发模型部署与推理服务框架

  • Bazel
    Google开发的大规模构建与测试工具,Apollo默认构建系统

  • Colcon
    ROS 2官方推荐的元构建工具

  • Fast-DDS
    eProsima高性能DDS实现,ROS 2默认通信中间件

  • Cyclone DDS
    Eclipse基金会高性能DDS实现,广泛用于汽车与机器人领域

  • Zenoh
    新一代超低延迟边缘通信协议,已在多家自动驾驶公司验证

  • Foxglove Studio
    最流行的自动驾驶与机器人数据可视化与分析工具

  • Mcap
    下一代跨平台录制文件格式,取代rosbag

  • Lanelet2
    开源高精地图格式与路由库,Autoware默认地图方案

  • AUTOSAR Adaptive
    新一代车载自适应软件平台标准,支持动态更新与服务化架构

💻 开源项目

  • Apollo
    百度L4全栈自动驾驶平台,支持实车部署

  • Autoware
    基于ROS2的开源自动驾驶系统,已在多国道路运行

  • openpilot
    comma.ai端到端驾驶系统,已在超过20万辆车上运行

  • UniAD
    端到端自动驾驶框架(感知-预测-规划-控制)

  • VAD
    端到端自动驾驶模型,支持矢量化轨迹输出

  • ST-P3
    基于Transformer的端到端感知-预测-规划一体化模型

  • DriveDreamer-2
    基于世界模型的端到端驾驶框架

  • CARLA
    基于Unreal Engine的高保真自动驾驶仿真器

  • MetaDrive
    轻量级、可生成无限场景的自动驾驶仿真环境

  • SUMO
    开源交通流微观仿真器,广泛用于自动驾驶交通场景研究

  • AirSim
    微软基于Unreal Engine的自动驾驶与无人机仿真平台

  • Webots
    开源机器人仿真器,支持高精度车辆物理模拟

  • OpenPCDet
    基于PyTorch的3D点云目标检测工具箱

  • MMDetection3D
    OpenMMLab多模态3D目标检测框架

  • BEVFusion
    相机+激光雷达多模态BEV融合感知实现

  • OpenOccupancy
    官方Occupancy Network实现,支持3D/4D占用预测

  • PETRv2
    纯视觉3D目标检测与Occupancy预测

  • QCNet
    基于查询的交互式运动预测模型

  • HiVT
    基于Transformer的全局交互轨迹预测模型

  • PlanT
    支持语言指令与轨迹联合生成的规划模型

  • Drive-WM
    基于世界模型的自动驾驶规划框架

  • WorldModel-Series
    自动驾驶世界模型系列(DriveDreamer、GAIA-1等)

  • Donkey Car
    1:10比例小车完整开源项目

  • F1TENTH
    1:10高速自动驾驶赛车平台,全球高校竞赛标准

  • JetRacer
    NVIDIA官方Jetson Nano小车平台

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