隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的安全性能。在實(shí)際應(yīng)用中，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)必須能夠保證在各種交通場(chǎng)景下的安全性，包括高速公路和城市道路等不同的路況環(huán)境。因此，對(duì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)進(jìn)行全面的安全性能評(píng)估至關(guān)重要。

在本文中，我們基于開(kāi)源自動(dòng)駕駛系統(tǒng)Autoware，測(cè)試了一輛裝有該系統(tǒng)的林肯MKZ混合動(dòng)力車(chē)，在物理測(cè)試軌道上連續(xù)行駛，并開(kāi)發(fā)了一個(gè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的測(cè)試平臺(tái)，結(jié)合了物理測(cè)試軌道和模擬環(huán)境SUMO，對(duì)該自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的安全性能進(jìn)行了評(píng)估。本文將詳細(xì)介紹我們的測(cè)試方法和結(jié)果。

方法：

測(cè)試車(chē)輛：

我們選擇了一輛裝有開(kāi)源自動(dòng)駕駛系統(tǒng)Autoware的林肯MKZ混合動(dòng)力車(chē)進(jìn)行測(cè)試。該車(chē)輛在ACM的物理多車(chē)道4公里高速公路測(cè)試軌道和Mcity的物理城市測(cè)試軌道上進(jìn)行了連續(xù)行駛。

測(cè)試平臺(tái)：

我們開(kāi)發(fā)了一個(gè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的測(cè)試平臺(tái)，該平臺(tái)結(jié)合了物理測(cè)試軌道和模擬環(huán)境SUMO。通過(guò)同步真實(shí)AV和虛擬BV的運(yùn)動(dòng)，物理測(cè)試軌道上的真實(shí)AV可以與虛擬BV互動(dòng)，就像它在一個(gè)真實(shí)的交通環(huán)境中一樣，BV是根據(jù)智能測(cè)試環(huán)境控制的。我們使用與模擬研究類(lèi)似的訓(xùn)練設(shè)置，在ACM公路段和Mcity城市段的數(shù)字雙胞胎中訓(xùn)練智能測(cè)試環(huán)境。

安全性能評(píng)估：

我們對(duì)該自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在不同路況環(huán)境下的安全性能進(jìn)行了評(píng)估。具體包括以下幾個(gè)方面：

碰撞率估計(jì)：我們使用數(shù)字雙胞胎對(duì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練，并在ACM的大約156次測(cè)試和Mcity的117次測(cè)試后，估計(jì)了碰撞率。與無(wú)損檢測(cè)方法的估計(jì)相比，我們的估計(jì)方法快了10^5倍，達(dá)到了30%的相對(duì)半寬。

碰撞類(lèi)型和嚴(yán)重程度評(píng)估：我們對(duì)AV在不同碰撞類(lèi)型和嚴(yán)重程度下的安全性能進(jìn)行了評(píng)估。如圖4i和j所示，AV的安全性能在不同的碰撞類(lèi)型和嚴(yán)重程度下均表現(xiàn)出了良好的安全性能。

結(jié)果：

我們?cè)贏CM公路段和Mcity城市段的測(cè)試中，對(duì)Autoware開(kāi)源自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的安全性能進(jìn)行了評(píng)估。我們的測(cè)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)在不同的路況環(huán)境下均表現(xiàn)出了良好的安全性能。具體結(jié)果如下：

碰撞率估計(jì)：我們?cè)贏CM公路段和Mcity城市段的測(cè)試中，使用數(shù)字雙胞胎對(duì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練，并估計(jì)了其碰撞率。在ACM的大約156次測(cè)試和Mcity的117次測(cè)試后，我們的估計(jì)方法達(dá)到了30%的相對(duì)半寬，快了10^5倍，比無(wú)損檢測(cè)方法的估計(jì)（ACM為2.5×10^7，Mcity為2.1×10^7）更為準(zhǔn)確。

碰撞類(lèi)型和嚴(yán)重程度評(píng)估：我們對(duì)AV在不同碰撞類(lèi)型和嚴(yán)重程度下的安全性能進(jìn)行了評(píng)估。測(cè)試結(jié)果顯示，在不同的碰撞類(lèi)型和嚴(yán)重程度下，AV均表現(xiàn)出了良好的安全性能。

討論：

在本文中，我們使用開(kāi)源自動(dòng)駕駛系統(tǒng)Autoware，測(cè)試了一輛裝有該系統(tǒng)的林肯MKZ混合動(dòng)力車(chē)，并使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的測(cè)試平臺(tái)，結(jié)合了物理測(cè)試軌道和模擬環(huán)境SUMO，對(duì)該自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的安全性能進(jìn)行了評(píng)估。我們的測(cè)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)在不同的路況環(huán)境下均表現(xiàn)出了良好的安全性能。

值得注意的是，我們的測(cè)試結(jié)果可能受到許多因素的影響，包括測(cè)試車(chē)輛的性能、測(cè)試環(huán)境的不確定性等等。因此，在進(jìn)行自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的安全性能評(píng)估時(shí)，需要考慮到這些因素，并采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)減少其影響。

結(jié)論：

在本文中，我們基于Autoware的開(kāi)源自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，在物理測(cè)試軌道上對(duì)其安全性能進(jìn)行了評(píng)估。通過(guò)使用數(shù)字雙胞胎和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的測(cè)試平臺(tái)，我們估計(jì)了該系統(tǒng)的碰撞率，并評(píng)估了其在不同碰撞類(lèi)型和嚴(yán)重程度下的安全性能。測(cè)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)在不同的路況環(huán)境下均表現(xiàn)出了良好的安全性能。本文的研究對(duì)于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的安全性能評(píng)估有一定的參考價(jià)值，同時(shí)也為未來(lái)的相關(guān)研究提供了一些啟示。