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1、高級別輔助駕駛和自動駕駛場景應用北 京 汽 車 研 究 總 院 有 限 公 司智 能 網 聯 中 心 主 任張 永 剛2 0 2 1 . 0 7 . 0 5ICV2021CONTENTS1.自動駕駛場景發展趨勢2. 自動駕駛場景定義3. 自動駕駛場景工作4. 自動駕駛場景應用5. 小結ICV20213/19大多數車企轉向連續多場景的高等級駕駛輔助開發，在安全范圍內提升用戶體驗；中國國土面積幅員遼闊，南北東西交通環境差異較大，自動駕駛場景的收集整理工作成本高、周期長，通過統一的標準可促進業內場景庫的互通互用，降低整體開發成本，促進產業協同進步；后續高等級自動駕駛系統大概率采取審批制度，在獲得審批

2、之前需進行大量場景驗證，自動駕駛場景的相關法規及標準成為標準工作的重中之重。常見“異形”交通工具封閉道路上的行人和騎行高橋隧比中國特色交通環境危險安全已知未知危險安全已知未知基于場景的安全驗證ICV20214/19道路測試場地測試仿真測試審核與認證 聯合國UNECE自動駕駛車輛協調論壇GRVA自動駕駛測試組針對自動駕駛功能提出“多支柱法”，結合審核與審計、虛擬測試、場地測試、真實道路測試多個“支柱”開展。典型用戶場景危險場景極限場景、危險場景、典型用戶場景公開道路車輛行為綜合評價使用標準化檢查表評估系統處理真實交通狀況的能力自動駕駛系統的“駕駛執照測試”指導通過一系列應通過的情況審核與認證階段

3、結果與真實世界行為的匹配對于危險場景的功能性評估（由于危險性無法在道路測試上進行，公開道路發生概率低，難以復現）評估安全概念（功能安全、使用安全）及采取的措施開發數據評估/現場測試開發過程(方法、標準)審核評估安全概念(功能安全、使用安全)和采取的措施在試驗場或公共場所不可測試的場景，例如高里程認證、應對關鍵情況的能力等對通用安全要求和交通規則的集成進行檢查審計/評估結果與現實世界行為的匹配在固定的一組具有挑戰性的場景，測試人機界面、故障保護響應、ODD合理性審核及測試、系統安全驗證及車輛使用安全性評估認證場景仿真測試場地測試道路測試審核認證量產ICV20215/19工信部2021年4月7日發

4、布智能網聯汽車生產企業及產品準入管理指南（試行）（征求意見稿），文件指出智能網聯汽車需要對設計運行條件進行明確，并且需要進行模擬仿真、封閉道路、實際道路、車輛網絡安全、軟件升級、數據存儲的測試。模擬仿真測試封閉場地測試實際道路測試應能通過封閉場地測試， 驗證車輛在封閉場地典型場景下的安全性。應通過實際道路連續場景測試， 驗證車輛在公共道路交通環境下的安全性。驗證系統在典型場景和連續場景下的安全性、 道路交通規則符合性， 滿足相應的道路交通安全要求。自動駕駛系統組成及原理、功能及設計運行條件、 風險減緩策略、 最小風險狀態及必要的安全風險提醒說明模擬仿真測試的軟硬件環境和工具鏈、 場景庫，以及使

5、用的模型及其關鍵參數。ODD內不同場景要素參數組合通過連續自動化仿真測試， 驗證系統符合功能安全和預期功能安全要求應覆蓋產品設計運行條件，構建典型場景， 驗證產品所聲明的駕駛自動化功能是否符合安全要求。場景覆蓋ODD內所要求的范圍， 并統籌考慮交通環境及附屬設施情況。記錄測試過程，有效保證測試結果的可追溯性、 一致性和準確性。規定原始測試數據， 至少包含車輛位置信息、 車輛控制模式、 車輛運動狀態參數、 駕駛員及人機交互狀態、 車輛執行機構控制信息等內容，并對測試結果進行分析與評價。應根據所聲明的ODD，選擇實際道路進行連續測試；基于測試時長、 測試里程和自動駕駛功能響應及接管率，驗證所聲明的

6、自動駕駛功能應對隨機場景的能力,且應滿足產品的安全要求。記錄測試過程，能有效保證測試結果的可追溯性、 一致性和準確性。滿足遠程監控與數據記錄和存儲要求，符合傳輸模式、 格式等規定要求。ICV20216/19中國作為ISO/TC22/SC33/WG9自動駕駛測試場景國際標準工作組召集人，中汽中心作為工作組秘書支撐ISO TC22/SC33 WG9 自動駕駛測試場景工作組的標準制定工作，國內多家公司參與討論；ASAM全面布局仿真標準，國內多家公司參與，涵蓋從研發到驗證、從傳感器到功能模塊各階段的數據、接口標準，全方位支撐整車廠、供應商、技術服務商的開發與驗證需求；ISO34501ISO34502I

7、SO34503ISO34504ISO34505自動駕駛系統測試場景術語與通用信息Road Vehicles - Terms and Definitions of Test Scenarios for Automated Driving Systems基于場景的安全評估的工程框架與過程Road Vehicles- Engineering Framework and Process of Scenario-based Safety Evaluation自動駕駛系統的設計運行域分類Road Vehicles - Taxonomy for Operational Design Domain for A

8、utomated Driving Systems場景特征及場景分類Road Vehicles - Scenario Attributes and Categorization自動駕駛系統的測試場景評測Road Vehicles - Evaluation of Test Scenarios for Automated Driving SystemsASAM 仿真標準布局OpenCRGOpenDRIVEOpenSCENARIOOSIOpenLABLEOpenODD道路表面靜態場景動態場景仿真接口標簽及數據ODD描述ICV20217/19場景是在一定時間和空間范圍內環境與駕駛行為的綜合反映，由天氣條

9、件、道路、交通設施、交通參與者等外部狀態以及自車的駕駛任務和狀態等信息共同作用組成的駕駛工況。ICV20218/19高等級自動駕駛受制于種種原因未能大規模量產，頭部車企轉向以連續多場景高等級的駕駛輔助來提升用戶體驗；車企需要將開發模式及測試方法轉向為基于場景的開發方式及測試方法，以場景驅動開發迭代，基于場景進行高效率測試；基于里程的方法已經無法滿足功能驗證的覆蓋程度，因此安全驗證所需的大量工作前置， 在產品研發及設計階段即需要確保ODD范圍內的自動駕駛功能安全。高速公路場景城區道路場景停車場道路場景特殊作業環境上下匝道過ETC車道變化巡航跟車避障他車切入、切出換道功能場景連續場景ICV2021

10、9/19 參考ISO 3450X 、SAE關于自動駕駛等級定義，以及Pegasus及ASAM組織對場景的定義構建功能場景，并通過對真實交通數據的處理，定義相應的邏輯場景的參數空間，在參數重組后，經過場景有效性評價得出具體場景?；跀祿_發自動駕駛場景庫場景場景理解理解特征特征提取提取場景場景聚類聚類真實交通數據場景分類參數空間隨機采樣定步長采樣概率分布采樣專家場景法規場景自然駕駛數據事故數據路測數據交通監控數據無人機采集數據功能場景邏輯場景具體場景（參數重組）ICV202110/19 基于ISO 26262、ISO 21448、ISO 21434，結合ISO 3450X，形成從產品功能定義到感

11、知、決策、控制算法的開發以及仿真驗證-場地驗證-封閉區域驗證-實車道路驗證的自動駕駛場景數據庫，來保證開發的自動駕駛功能符合安全性要求、道路環境、駕駛習慣和標準法規要求。場景應用范疇ICV202111/19 在面對高等級駕駛輔助及自動駕駛開發上，需要建立面向功能安全及預期功能安全，并基于數據驅動的場景建設及應用閉環開發流程及驗證體系ICV202112/19功能場景邏輯場景具體場景ACCFCWLKA切入切出跟車自然環境道路屬性運動狀態時間天氣曲率道路等級白天晴天彎道曲率半徑750m高速公路功能場景、邏輯場景、具體場景分別應用于系統概念階段、系統開發階段和系統測試階段，其抽象程度依次遞減，場景數量

12、依次遞增。系統概念階段系統開發階段系統測試階段ICV202113/19融合道路信息、本車信息、交通參與者信息、環境信息，以文字的形式將功能場景進行具體描述。對功能場景包含信息變量化，并賦予相應的參數值空間范圍。定義場景變量具體的參數值。道路類型-雙車道道路幾何-直線道路本車-最左側車道，本車道行駛前車-最右側車道，本車車前，向左變道道路類型：雙車道，2.5m3.75m本車：縱向速度：3050km/h前車：在本車前方（5m20m）向左變道（縱向速度：3555km/h，變道時間：3-10s）道路類型：雙車道， 3m本車：縱向速度：34km/h前車：在本車前方（6.5m）向左變道（縱向速度：44km

13、/h，變道時間：4.1s）功能場景邏輯場景具體場景功能定義需求仿真測試需求自動駕駛場景應用分類舉例ICV202114/19綜合多方面因素定義構建自動駕駛功能場景庫城市擁堵無路口路燈車道變窄清晨高速十字路口隔離帶臨時限速正午鄉村多路口減速帶潮汐車道黃昏國道十字路口上坡臨時施工夜晚按照自動駕駛功能構建功能場景庫少較少中等較高駕駛區域路口狀況路面狀況臨時路障光線車流狀況降雨降雪冰雹晴天天氣ICV202115/19基于場景的自動駕駛仿真測試隨著高級別自動駕駛的開發，傳統的測試工具、方法已不能滿足自動駕駛汽車的測試需求?；趫鼍暗奶摂M仿真測試方法可以大幅優化測試效率、測試成本、場景覆蓋率等。具有巨大的技

14、術優勢，是未來自動駕駛汽車測試驗證的重要手段。測試效率低測試成本高場景覆蓋率低測試效率高測試成本低場景覆蓋率高傳統測試仿真測試ICV202116/19 自動駕駛場景在仿真測試中的應用流程功能定義ODD定義要素功能控制要素其他一般要素需求分析數據采集場景開發數據融合場景提取場景標注場景分析場景構建MIL仿真應用SILHIL結果分析標準化報告HMI建設測試評價ICV202117/19 結合中國道路和交通環境，設計覆蓋城區、高速、停車場的點到點場景。最符合中國出行的自動駕駛功能場景切片ICV202118/19完善包括自然駕駛、標準法規、危險工況、交通規則等多來源的自動駕駛場景庫。在系統設計階段提升ODD范圍內的自動駕駛系統安全。在系統研發階段，進行在環仿真一體化仿真測試，提升自動駕駛功能可靠性。功能場景邏輯場景法規標準場景庫事故場景庫重組場景庫預期功能安全場景庫V2XV2X場景庫ADAS功能安全測試V2X終端功能測試高精地圖數據自然采集數據集標準法規文檔事故記錄場景場景數據來源場景庫建設體系道路交通法規交通法規場景庫自然駕駛場景庫重組場景庫標準法規場景庫事故場景庫交通法規場景庫ICV2021謝 謝 THANKSTHANKSICV2021