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Voyage自動駕駛測試場景開源文檔介紹

2019-09-14 18:28:18·  來源：自動駕駛測試驗證  
　
自動駕駛測試場景構(gòu)建目前尚無統(tǒng)一標準，Voyage開源了他們自動駕駛測試的部分場景，花時間把相關的測試場景文檔進行了閱讀，下面把閱讀的筆記進行分享，希望能給
自動駕駛測試場景構(gòu)建目前尚無統(tǒng)一標準，Voyage開源了他們自動駕駛測試的部分場景，花時間把相關的測試場景文檔進行了閱讀，下面把閱讀的筆記進行分享，希望能給從事自動駕駛測試相關工作的人有所幫助，共同促進行業(yè)發(fā)展。

一、場景測試

文檔給出了自動駕駛車輛在公共道路或者封閉道路上可能遇到的各種場景，為了滿足最高的安全要求，每一種場景都詳細的定義了車輛在每種場景下的行為規(guī)范。自動駕駛汽車設置為Ego，把場景分割成行為模塊，這些模塊列舉了一些安全邊界場景的測試，確保自動駕駛車輛的安全。

1.1、OAS Scenarios （場景組成）

場景可以被分成一步或者多個步驟，每一個步驟都有圖片、場景描述和預期結(jié)果。

圖片：表明了場景的最初狀態(tài)，自車和其他車輛或者障礙物在狀態(tài)空間中位置和狀態(tài)、障礙車輛和障礙物下一步的狀態(tài)。

場景描述：描述了在這一個步驟的障礙物的行為。

期望結(jié)果：自車的期望行為、如果自車的期望行為不能夠?qū)崿F(xiàn)則認為場景測試失敗。

1.2、Scnearios IDs（場景命名方式）

每個場景都被分配特定的ID

road segments-lanes-stop signs-scenario category-Ego action-other actors

道路片段數(shù)-車道數(shù)量-停止標志-場景分類-主車行為-其他交通參與者

道路片段數(shù)：道路的片段數(shù)量（ 2-way 2, 3-way 3, 4-way 4, n/a XX, etc）

車道數(shù)量：車道的總數(shù)量和是否有中央隔離帶或者安全島（ 1, 2, 3, 4, 2 lanes + median 2M, 4 lanes + median 4M, 1 lane + island in center 1I etc）

停止標志：基于場景的鳥瞰圖的停止標志位置（ North N, East E, South S, West W, none XX, etc）

場景分類：（ Car following CF, crosswalks CW, cul-de-sacs CDS, intersections I, pedestrians in road PIR, reversing vehicles RV, speed limits SL, vehicles in roadway VR, etc）包括跟隨行駛、通過人行橫道線、死路、十字路口、道路行人、倒車、車輛在路循線。

主車行為：直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、掉頭（ Straight STR, left L, right R, u-turn U, etc）

其他交通參與者：交通參與者的開始結(jié)束位置、交通參與者的行為動作（ actor:start>end:action）如果有多個交通參與者，那么這些交通參與者的順序按照與主車發(fā)生關系的順序進行排序。

交通參與者（ car CAR, bus BUS, bicycle BIKE, motorcycle M, golf cart GC, pedestrian PED, none XX, etc ）

開始結(jié)束位置（ North N, East E, South S, West W, static in lane St, double parked DP, parked on roadside Pa, driveway Dr, etc ）

動作（主要是指障礙物的非常規(guī)動作）

1.3、Parameterization 參數(shù)設置

通過對一個場景關鍵參數(shù)值得變化可以生成綜合的測試用例集。

1.4、Behavioral Compencies  行為決策能力

OAS的測試場景的參考了NHTSA（National Highway Traffic Safety Administration）規(guī)定了跟車、限速響應、路口讓行等多種能力；還參考了Waymo的安全報告。

跟車場景（Car Following）


常規(guī)跟車、跟車時前車急停、跟車時前車停止起步、前車切入、前車切出、前車超出限速。

把一個場景按照不同的狀態(tài)分成不同的圖片和場景狀態(tài)


人行橫道線（Crosswalks）


主車直行通過人行橫道線、主車直行行人通過人行橫道線、單車道主車直行行人通過人行橫道線、未分離雙車道主車直行行人通過人行橫道線、分離雙車道主車直行右側(cè)行人通過人行橫道線、分離雙車道主車直行左側(cè)行人通過人行橫道線（分行人初始位于中間和位于路邊，也分停止不停止）、路口人行橫道線通行。

死路（Cul-de-sac）

死路、安全島、死路中間有障礙物


路口（Intersections）

包括十字路口和丁字路口，包括有沒有障礙車輛。 丁字路口可以認為是 Way uncontrolled intersection 

車輛在路（Vehicles in Roadway）


靜態(tài)車輛

（主車直行同車道右前方車輛靜止、主車直行同車道右前方車輛靜止開門、主車直行同車道正前方車輛靜止）

靜態(tài)小車障礙物

（主車直行同車道右前方高爾夫球車、自行車、電動自行車同向行駛）

對向來車

（兩個相反方向車道，主車直行同車道右前方車輛靜止對向車道車輛低速行駛（要求合理判斷換道時機）；主車直行通車到右前方高爾夫球車靜止對向車道車輛低速行駛、主車直行通車到自行車低速行駛對向車道車輛低速行駛）

行人不遵守交規(guī)（Jaywalking pedestrian）

非分離道路行人橫穿（ Ego approaches jaywalking pedestrian on undivided road）

分離道路行人橫穿（Jaywalking pedestrian on divided road）

障礙車輛逆行（Reversing Vehicles）

車輛逆行（此處的場景是短暫倒車進直路然后行駛）


限速工況（Speed Limits）

限速標志牌、解除限速標志牌、一個限速向另一個限速轉(zhuǎn)變

場景描述模板（Scenario Template）


二、功能安全（Functional Safety）

OAS（Open Autonomous Safety）模型需要滿足ISO26262標準，因為沒有司機確認和減輕故障，自動駕駛系統(tǒng)需要有很強的魯棒性、需要進行嚴格定義的風險分析和評估認證。

包括安全需求流程和功能需求流程


安全需求流程（Safety Requirements Flow）

1、自動駕駛系統(tǒng)組件的識別和定義。確認自動駕駛系統(tǒng)每一個模塊的組件。

2、對每一個組件進行失效分析和風險評估，確認安全等級和安全目標。（ Hazard Analysis & Risk Assessment (HARA)，ASIL）根據(jù)ASIL確認安全風險等級，包括風險的可控制性、暴露性、嚴重性。

3、確認安全需求。

4、安全需求測試執(zhí)行。（代碼靜態(tài)審查、單元測試等）

5、認證測試計劃和執(zhí)行。


功能需求流程（Functional Requirements Flow）

功能需求的目標就是確定車輛在不同的變化場景中應該怎樣表現(xiàn)：

1、用戶需求詳細描述。

2、確認功能范圍，根據(jù)環(huán)境需求和操作設計域進行不同的配置。

3、對功能需求進行細顆粒度的劃分，便于對每項功能進行測試。隨著功能需求的細顆粒化，功能測試的需求也會越來越明確。

三、自動評估(Autonomy Assessment)

主要是統(tǒng)計平均次接管的英里數(shù)和每次脫離自動駕駛功能的英里數(shù)。主要的脫離分為下面幾類。

人工介入原因分類（Classifying Interventions）

臨界性原因：為了防止發(fā)生可能的安全事故而接管，統(tǒng)計指標 MPCI

系統(tǒng)故障：系統(tǒng)發(fā)生軟件或者硬件故障，統(tǒng)計指標MPFI

車輛行為異常：車輛表現(xiàn)出不符合設計的行為，統(tǒng)計指標MPMI

超出設計作用域：車輛遇到了設計中不能處理的場景，統(tǒng)計指標MPUI

遠程遙控接管：遠程遙控車輛接管，統(tǒng)計指標MPRI


在日常的運營過程中，會記錄每一次的脫離時間，和相應的脫離時的車輛數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)記錄。

記錄的數(shù)據(jù)會存儲在車輛本地，然后在晚上進行同步上傳到服務器，在云端進行數(shù)據(jù)的處理、評估和存檔。

每次脫離自動駕駛時候的數(shù)據(jù)會在仿真平臺上進行場景重構(gòu)，在重構(gòu)的仿真環(huán)境中進行測試，重現(xiàn)場景觀察車輛表現(xiàn)。
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