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Voyage自動(dòng)駕駛測試場景開源文檔介紹

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

一、場景測試

文檔給出了自動(dòng)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(xì)的定義了車輛在每種場景下的行為規(guī)范。自動(dòng)駕駛汽車設(shè)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(dòng)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(gè)步驟，每一個(gè)步驟都有圖片、場景描述和預(yù)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(gè)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(rèn)為場景測試失敗。

1.2、Scnearios IDs（場景命名方式）

每個(gè)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(biāo)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(biāo)志：基于場景的鳥瞰圖的停止標(biāo)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(dòng)作（ actor:start>end:action）如果有多個(gè)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(guān)系的順序進(jìn)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(dòng)作（主要是指障礙物的非常規(guī)動(dòng)作）

1.3、Parameterization 參數(shù)設(shè)置

通過對一個(gè)場景關(guān)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(yīng)、路口讓行等多種能力；還參考了Waymo的安全報(bào)告。

跟車場景（Car Following）


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

把一個(gè)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(rèn)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(dòng)自行車同向行駛）

對向來車

（兩個(gè)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(shí)機(jī)）；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(jìn)直路然后行駛）


限速工況（Speed Limits）

限速標(biāo)志牌、解除限速標(biāo)志牌、一個(gè)限速向另一個(gè)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(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)闆]有司機(jī)確認(rèn)和減輕故障，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)需要有很強(qiáng)的魯棒性、需要進(jìn)行嚴(yán)格定義的風(fēng)險(xiǎn)分析和評估認(rèn)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(dòng)駕駛系統(tǒng)組件的識別和定義。確認(rèn)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)每一個(gè)模塊的組件。

2、對每一個(gè)組件進(jìn)行失效分析和風(fēng)險(xiǎn)評估，確認(rèn)安全等級和安全目標(biāo)。（ Hazard Analysis & Risk Assessment (HARA)，ASIL）根據(jù)ASIL確認(rèn)安全風(fēng)險(xiǎn)等級，包括風(fēng)險(xiǎn)的可控制性、暴露性、嚴(yán)重性。

3、確認(rèn)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(rèn)證測試計(jì)劃和執(zhí)行。


功能需求流程（Functional Requirements Flow）

功能需求的目標(biāo)就是確定車輛在不同的變化場景中應(yīng)該怎樣表現(xiàn)：

1、用戶需求詳細(xì)描述。

2、確認(rèn)功能范圍，根據(jù)環(huán)境需求和操作設(shè)計(jì)域進(jìn)行不同的配置。

3、對功能需求進(jìn)行細(xì)顆粒度的劃分，便于對每項(xiàng)功能進(jìn)行測試。隨著功能需求的細(xì)顆?；?，功能測試的需求也會越來越明確。

三、自動(dòng)評估(Autonomy Assessment)

主要是統(tǒng)計(jì)平均次接管的英里數(shù)和每次脫離自動(dòng)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(jì)指標(biāo) MPCI

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

車輛行為異常：車輛表現(xiàn)出不符合設(shè)計(jì)的行為，統(tǒng)計(jì)指標(biāo)MPMI

超出設(shè)計(jì)作用域：車輛遇到了設(shè)計(jì)中不能處理的場景，統(tǒng)計(jì)指標(biāo)MPUI

遠(yuǎn)程遙控接管：遠(yuǎn)程遙控車輛接管，統(tǒng)計(jì)指標(biāo)MPRI


在日常的運(yùn)營過程中，會記錄每一次的脫離時(shí)間，和相應(yīng)的脫離時(shí)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(jìn)行同步上傳到服務(wù)器，在云端進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理、評估和存檔。

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