測(cè)試閉環(huán)模型

關(guān)于場(chǎng)景

場(chǎng)景，是在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi)環(huán)境與駕駛行為的綜合反映，由天氣條件、道路、交通設(shè)施、交通參與者等外部狀態(tài)以及自車的駕駛?cè)蝿?wù)和狀態(tài)等信息共同作用組成的駕駛工況。

自動(dòng)駕駛汽車測(cè)試方法主要分為基于場(chǎng)景的測(cè)試方法和基于里程的測(cè)試方法兩大類。

基于場(chǎng)景的測(cè)試方法是通過(guò)預(yù)先設(shè)定的場(chǎng)景，要求被測(cè)車輛完成某項(xiàng)特定目標(biāo)或任務(wù)而對(duì)其進(jìn)行測(cè)試的方法。

基于里程的測(cè)試方法是讓被測(cè)車輛在一定的環(huán)境條件下連續(xù)行駛，而不預(yù)先設(shè)定其測(cè)試任務(wù)或目標(biāo)。

針對(duì)場(chǎng)景測(cè)試基礎(chǔ)理論、應(yīng)用方法、技術(shù)的研究越來(lái)越受到產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界的重視，但仍存在亟待突破的技術(shù)難點(diǎn)，包括場(chǎng)景提取、篩選以及測(cè)試場(chǎng)景的構(gòu)建等技術(shù)。

由于場(chǎng)景具有不可預(yù)測(cè)、極其復(fù)雜、重復(fù)性差、無(wú)法窮舉的特點(diǎn)，選擇一個(gè)通用的、被業(yè)界認(rèn)可的場(chǎng)景分類方式并對(duì)場(chǎng)景要素進(jìn)行整合是建立場(chǎng)景庫(kù)的關(guān)鍵。

關(guān)于場(chǎng)景庫(kù)

• 場(chǎng)景按照抽象程度，分為功能場(chǎng)景、邏輯場(chǎng)景和具體場(chǎng)景

1. 功能場(chǎng)景：是語(yǔ)義級(jí)別的操作場(chǎng)景，通過(guò)語(yǔ)言場(chǎng)景符合來(lái)描述實(shí)體和實(shí)體之間的關(guān)系，用于概念階段的項(xiàng)目定、危害分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。案例：在高速公路行駛時(shí)的功能場(chǎng)景需要描述道路幾何結(jié)構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、與其他交通參與者的交互以及天氣狀況等，而在地下停車場(chǎng)行駛則只需描述建筑物的布局，而此時(shí)天氣條件則不需要進(jìn)行詳細(xì)的描述。

2. 邏輯場(chǎng)景：通過(guò)狀態(tài)空間描述兩個(gè)實(shí)體之間的關(guān)系，是對(duì)功能場(chǎng)景的進(jìn)一步描述，可以用于在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)階段生成需求。邏輯場(chǎng)景通過(guò)狀態(tài)空間來(lái)描述實(shí)體和實(shí)體之間的關(guān)系，因此需要對(duì)狀態(tài)空間的參數(shù)范圍進(jìn)行確定，此時(shí)一般采用概率分布的方式，通過(guò)收集到的信息來(lái)確定狀態(tài)空間的參數(shù)范圍，不同參數(shù)之間的關(guān)系可以通過(guò)一定的公式或算法來(lái)確定。邏輯場(chǎng)景中包括解決問(wèn)題的所有需求要素。

3. 具體場(chǎng)景：通過(guò)在邏輯場(chǎng)景中的狀態(tài)空間選擇確定的參數(shù)值，使用具體的數(shù)值。

• 場(chǎng)景按照存儲(chǔ)方式，分為文本化描述和仿真化描述

• 場(chǎng)景按照來(lái)源分為需求，自然駕駛場(chǎng)景、危險(xiǎn)工況場(chǎng)景，標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)場(chǎng)景和參數(shù)重組場(chǎng)景

1. 需求，來(lái)源于需求文檔

2. 自然駕駛場(chǎng)景：來(lái)源于汽車真實(shí)的自然駕駛狀態(tài)的場(chǎng)景，是構(gòu)建自動(dòng)駕駛測(cè)試場(chǎng)景中最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)來(lái)源，也是證明自動(dòng)駕駛有效性的一種最充分的測(cè)試場(chǎng)景。

3. 危險(xiǎn)工況場(chǎng)景：危險(xiǎn)工況駕駛是驗(yàn)證自動(dòng)駕駛有效性的一種必要的測(cè)試場(chǎng)景，自動(dòng)駕駛汽車在各種惡劣的環(huán)境（包括惡劣的天氣情況和復(fù)雜的道路交通）下進(jìn)行操作，避免交通事故的發(fā)生。

4. 標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)場(chǎng)景是驗(yàn)證自動(dòng)駕駛有效性的一種基礎(chǔ)測(cè)試場(chǎng)景，其通過(guò)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)規(guī)程等構(gòu)建測(cè)試場(chǎng)景。

5. 參數(shù)重組測(cè)試場(chǎng)景：由于場(chǎng)景具有無(wú)限、復(fù)雜的特點(diǎn)，所收集的駕駛信息永遠(yuǎn)不能涵蓋所有的駕駛情況，此時(shí)就需要采用參數(shù)重組的方式構(gòu)建駕駛場(chǎng)景。

• 場(chǎng)景按照方式的概率，危險(xiǎn)等級(jí)分為典型場(chǎng)景、邊緣場(chǎng)景和危險(xiǎn)場(chǎng)景。

1. 典型場(chǎng)景：車輛行駛過(guò)程中最普通、最常見(jiàn)的場(chǎng)景，幾乎覆蓋自動(dòng)駕駛場(chǎng)景80%以上。

2. 邊緣場(chǎng)景：實(shí)際行駛過(guò)程中遇到概率非常小的場(chǎng)景。

3. 危險(xiǎn)場(chǎng)景：實(shí)際車輛發(fā)生事故或即將發(fā)生事故的場(chǎng)景。

關(guān)于ODD分類

ODD主流構(gòu)建框架有：NHTSA ODD, SAE AVSC ODD, PEGASUS ODD, BSI ODD, 下圖展示PEGASUS ODD案例：

關(guān)于 測(cè)試設(shè)計(jì)模型

測(cè)試用例= 測(cè)試場(chǎng)景+事件交互+系統(tǒng)探測(cè)/系統(tǒng)響應(yīng)

測(cè)試評(píng)價(jià)庫(kù)

測(cè)試評(píng)價(jià)庫(kù)，存儲(chǔ)各功能的質(zhì)量指標(biāo)，供測(cè)試用例和測(cè)試評(píng)估使用，案例：

關(guān)于測(cè)試平臺(tái)

自動(dòng)駕駛主流三支柱測(cè)試方法，包括仿真測(cè)試，封閉道路測(cè)試和開(kāi)發(fā)道路測(cè)試。

測(cè)試平臺(tái)包括測(cè)試任務(wù)管理、測(cè)試執(zhí)行和測(cè)試評(píng)估三大塊業(yè)務(wù)。其中，測(cè)試評(píng)估依據(jù)測(cè)試評(píng)價(jià)指標(biāo)，分析測(cè)試數(shù)據(jù)，展示測(cè)試報(bào)表。

HIL仿真測(cè)試評(píng)估模型

關(guān)于仿真

仿真即是通過(guò)一組公式模仿真實(shí)世界，或者說(shuō)使用一個(gè)數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)化替代真實(shí)世界；

數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜度越高，計(jì)算結(jié)果與真實(shí)世界越相近，但是建模難度越高、計(jì)算速度越慢。

關(guān)于仿真測(cè)試

自動(dòng)駕駛算法通過(guò)各種傳感器探測(cè)周圍環(huán)境的狀態(tài)，進(jìn)行決策后對(duì)車輛進(jìn)行控制。

為了在仿真環(huán)境對(duì)自動(dòng)駕駛算法進(jìn)行測(cè)試，需要模擬自動(dòng)駕駛算法的各種輸入，并響應(yīng)其輸出，從而“欺騙”它，讓它以為在真實(shí)世界工作。

依據(jù)測(cè)試對(duì)象和測(cè)試目的將仿真測(cè)試分為MIL/SIL/PIL//HIL/VIL幾種類型

HIL仿真設(shè)計(jì)/工具需求案例：

總結(jié)

1.自動(dòng)駕駛主流三支柱測(cè)試方法，包括仿真測(cè)試，封閉道路測(cè)試和開(kāi)發(fā)道路測(cè)試。

測(cè)試平臺(tái)包括測(cè)試任務(wù)管理、測(cè)試執(zhí)行和測(cè)試評(píng)估三大塊業(yè)務(wù)。其中，測(cè)試評(píng)估依據(jù)測(cè)試評(píng)價(jià)指標(biāo)，分析測(cè)試數(shù)據(jù)，展示測(cè)試報(bào)表。

2. 測(cè)試度量賦能優(yōu)化場(chǎng)景庫(kù)

1）測(cè)試完輸出測(cè)試報(bào)表，依據(jù)測(cè)試報(bào)表的數(shù)據(jù)分析優(yōu)化場(chǎng)景庫(kù)

2）優(yōu)化的場(chǎng)景繼續(xù)測(cè)試輸出測(cè)試報(bào)表

3) 依據(jù)測(cè)試報(bào)表的數(shù)據(jù)分析優(yōu)化場(chǎng)景庫(kù)

3. 測(cè)試度量賦能加速優(yōu)化軟件

1）測(cè)試完輸出測(cè)試報(bào)表，依據(jù)測(cè)試報(bào)表的數(shù)據(jù)分析優(yōu)化軟件

2）優(yōu)化的軟件繼續(xù)測(cè)試輸出測(cè)試報(bào)表

3）依據(jù)測(cè)試報(bào)表的數(shù)據(jù)分析優(yōu)化軟件

參考：

1. PEGASUS Symposium官網(wǎng)
   

   https://www.pegasusprojekt.de/en/pegasus-symposium-2019

2. 仿真測(cè)試

   1）https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI3OTAwOTcyNA==&mid=2247483781&idx=1&sn=1e1c2dfa4fa6c21fc9954f4594670e3b&chksm=eb4f0156dc388840f3850b2405897e5fa5ba8ee182d2937d2dc6631b541c370c2fe3ff686ffa&scene=21#wechat_redirect

   2）https://zhuanlan.zhihu.com/p/445281443