从零搭建自动驾驶训练数据：跟着 LMDrive 走通 7 个环节

从零搭建自动驾驶训练数据：跟着 LMDrive 走通 7 个环节

【免费下载链接】LMDrive[CVPR 2024] LMDrive: Closed-Loop End-to-End Driving with Large Language Models项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/lm/LMDrive

想训练一辆由大语言模型驱动的自动驾驶汽车，第一道坎往往不在模型本身，而在"自动驾驶训练数据"从哪里来。LMDrive 是 CVPR 2024 的开源项目，它把大语言模型装进了端到端驾驶系统，同时还自带一条从采集到训练的全自动数据生产线。这篇文章不堆理论，只讲实操——我带你以"跑通一次完整的数据生产"为目标，从环境搭建一路走到模型训练，把 7 个环节挨个过一遍。

先看全景：这条数据生产线为什么一环都不能少

动手之前，先花一分钟看懂上图这条流水线。LMDrive 工作时拿到两样输入：一句人类能读懂的导航指令（比如"下一个路口左转"），以及车身四周的多视角 RGB 图像和 LiDAR 点云。指令被分词器翻译成序列，画面被视觉编码器抽成特征，两者汇合后交给大语言模型做推理，最终通过适配器输出转向、油门这类控制信号。

看到这里你应该明白了：模型要学的东西，就是"指令 + 感知 → 控制"这三者之间的对应关系。所以你要产出的训练数据，也必须以同样的结构成对出现。而 CARLA 模拟器恰好能帮你批量制造这种"带剧本"的驾驶场景——这正是整个数据集构建流程的起点。

环节一：三分钟备齐工具，把采集环境搭起来

老规矩，先把项目拿到手：

git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/lm/LMDrive cd LMDrive pip install -r requirements.txt

紧接着执行一行初始化命令：

python dataset/init_dir.py

它的作用其实特别朴素，就是帮你提前建好存放数据的目录骨架：

for i in range(4): os.mkdir("sub-%d" % i) # 建 4 个批次目录：sub-0 ~ sub-3 os.mkdir("sub-%d/results" % i) # 每个批次里再放一个 results

相当于在硬盘上挖好了 8 个"收纳格"，后面采集的原始数据会按批次丢进去，不会混在一起。

💡 小贴士：建议用虚拟环境装依赖，避免和系统里的其他 Python 包打架。装完之后可以先python dataset/init_dir.py再检查一下目录是否真的建出来了，确认无误再往下走。

环节二：圈定路线和场景，让 CARLA 按"剧本"出车

数据不是随便跑出来的，得先定好"去哪条路、遇见什么状况"。项目用两个文件来定义采集计划：

• 路线文件：.xml格式，描述车辆在某个城镇里怎么走，比如routes_town01_short.xml；
• 场景文件：.json格式，描述路上会插入什么突发情况，比如行人穿行、前车急刹，对应town01_all_scenarios.json。

这两个文件的配对关系写在data_collection/generate_bashs.py里。表格里列出的就是项目预置的几组"套餐"：

想自定义？直接改这个脚本，往字典里加一组"路线 → 场景"的映射就行，完全不用碰采集主程序。

环节三：一键生成批量脚本，多城镇并行开跑

采集计划定好后，下一步是把它们批量变成可执行的 shell 脚本：

python data_collection/generate_batch_collect.py

运行后会在batch_run目录下自动生成一堆脚本，比如run_route_routes_town01_short.sh，一个路线对应一个脚本。想采集哪条路线，就执行哪个：

bash batch_run/run_route_routes_town01_short.sh

采集开始后，CARLA 里的虚拟车会按既定路线行驶，沿途把以下数据一帧一帧地记录下来：

1. 前、左、右、后四个视角的 RGB 图像；
2. LiDAR 点云数据；
3. 车辆自身的位姿、速度等测量值（measurements）；
4. 周围交通参与者的位置信息（actors_data）；
5. 红绿灯、停车标志等环境属性（affordances）。

💡 小贴士：第一次跑，强烈建议先只选一两条 tiny 路线试水，确认整条链路通畅后再放开批量采集，否则很容易攒下一堆"路径错了才发现"的废数据。

环节四：把四路相机画面缝成一张全景图

采集出来的画面是四个独立视角，但模型更习惯"一张图看全局"。tools/data_preprocessing/batch_merge_data.py就是干这个的——把四张图拼成一张 800×2400 的竖版全景图：

new = Image.new(img_front.mode, (800, 2400)) new.paste(img_front, (0, 0)) # 前视：第一块 new.paste(img_left, (0, 600)) # 左视：第二块 new.paste(img_right, (0, 1200)) # 右视：第三块 new.paste(img_rear, (0, 1800)) # 后视：第四块

看到没有，其实就是"新建一张大画布，四张图依次贴上去"。与此同时，脚本还会把actors_data和停车标志信息合并进measurements，生成一份内容更完整的measurements_full，让每一帧的数据都"一次配齐"。

💡 小贴士：这个脚本会读取dataset_index.txt来定位所有路线目录。拼接前先抽查几帧原始图，确认四路相机没装反、没黑屏，再批量跑，能省下不少返工时间。

环节五：让脚本自动给数据"批改作业"打标签

原始数据只有"图像 + 传感器读数"，模型还看不懂。它需要知道"这一帧我在执行什么指令、该守什么规则"。tools/data_parsing目录下的一组脚本就是干这件事的"批改老师"：

• parse_instruction.py：解析导航指令，比如把"下个路口左转"拆成结构化指令；
• follow_rules.py/turn_rules.py：识别跟车、转弯场景下的驾驶规则；
• parse_notice.py/parse_misleading.py：处理提示信息与容易误导驾驶员的场景。

最终产出的标注数据大致长这样（已精简）：

{ "timestamp": 1620000000, "position": {"x": 100.0, "y": 200.0, "z": 0.0}, "velocity": {"x": 10.0, "y": 0.0, "z": 0.0}, "stop_sign": true }

💡 小贴士：标注脚本是规则驱动的，跑完记得抽样对比"人工判断 vs 脚本结果"，确认它对特殊场景（环岛、无信号灯路口）的判断也靠谱，再整批应用。

环节六：用统计脚本筛出垃圾数据，守住质量底线

数据量大不代表数据好。采集过程中难免混入被前车完全挡住视野的帧、传感器异常的数据，这些"垃圾"如果不筛掉，会直接污染训练。tools/data_preprocessing下有两兄弟专门管这事：

• batch_stat_blocked_data.py：先做体检，统计哪些路线、哪些帧存在被遮挡等异常情况；
• batch_rm_blocked_data.py：根据体检结果，批量移除有问题的数据。

推荐顺序是"先统计、后删除"：先跑统计脚本拿到一份问题清单，人工确认无误，再执行删除。删完之后，还可以配合LAVIS/app/dataset_browser.py这类可视化工具，像翻相册一样逐帧抽查拼接图和标注是否正常。

💡 小贴士：删除是不可逆操作，动手前务必先备份一份dataset_index.txt。养成"先统计、后删除、再抽查"的习惯，你的数据集质量会稳定很多。

环节七：把数据集喂进模型，跑通训练与评估

数据准备妥当，终于到了收获时刻。训练的入口配置文件在lavis/projects/lmdrive/drivegpt.yaml，你只需要在文件里把数据集路径、模型参数改成自己的实际值：

python train.py --cfg lavis/projects/lmdrive/drivegpt.yaml

训练完成后再用评估脚本看看模型的闭环表现：

python evaluate.py --cfg lavis/projects/lmdrive/drivegpt.yaml

💡 小贴士：第一次训练先把 batch size 调小、只加载一小部分数据，目的是验证数据加载、模型前向、loss 计算这条链路能正常跑通。确认没问题再调大配置正式训练，能帮你省下排查"数据格式错误"的大量时间。

写在最后：下一步你可以做什么

回到开头那句话：自动驾驶训练数据这道坎，LMDrive 已经帮你铺好了路。它把"采集 → 拼接 → 标注 → 清洗 → 训练"串成了一条可以反复跑通的流水线，你要做的只是理解每个环节在干什么，然后按自己的需求去调整。

下一步的玩法其实很多：在generate_bashs.py里扩充更多城镇和长路线，让数据覆盖更多路况；调整场景配置引入雨天、夜间等天气变化；或者基于已清洗的数据做一次消融实验，看看不同数据量对模型闭环表现的影响。每多走一步，你对"数据如何决定模型上限"的理解就会深一层——现在，先从跑通一条 tiny 路线开始吧。

【免费下载链接】LMDrive[CVPR 2024] LMDrive: Closed-Loop End-to-End Driving with Large Language Models项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/lm/LMDrive