1.什么是交通場景

2.確保足夠的交通場景覆蓋

3.交通場景分類

4.交通場景的應(yīng)用

5.交通場景模板

1.什么是交通場景

此外，僅通過現(xiàn)實世界測試進(jìn)行驗證的時間和成本是令人望而卻步的，這可能需要ADS在沒有事故的情況下行駛數(shù)十億公里，以證明其安全性能明顯優(yōu)于人類駕駛員。如果系統(tǒng)發(fā)生變化（軟硬件變更、升級、優(yōu)化）則需要重新驗證，復(fù)制重現(xiàn)這種測試也是不可行的。

考慮到這些因素，需要使用基于交通場景的方法以高效、客觀、可重復(fù)和可擴(kuò)展的方式系統(tǒng)地組織安全驗證活動。

基于交通場景的驗證包括挑戰(zhàn)ADS車輛安全運行的特定場景的重現(xiàn)。

交通場景（Traffic Scenario）：交通場景是在給定旅行期間可能發(fā)生的一個或多個駕駛情況的描述（旅行是車輛從起點到目的地穿越整個旅行路徑）。交通場景會涉及許多元素，例如DDT的部分或全部、不同的道路布局、不同類型的道路使用者、靜態(tài)或多樣化動態(tài)的物體、不同的環(huán)境條件以及許多其他因素。

2. 確保足夠的場景覆蓋

在驗證ADS的安全性時，選擇的每個場景應(yīng)準(zhǔn)確反映ADS的ODD特定條件（例如，道路配置、給定車道的交通方向等）。場景應(yīng)與正在驗證的ADS功能的ODD相關(guān)。例如，一個只供高速公路使用的ADS將不受涉及交叉口轉(zhuǎn)彎的情況的影響，這在其ODD之外。

由于ADS需要對其他道路使用者的行為做出反應(yīng)，而其他道路使用者的行為可能會導(dǎo)致碰撞不可避免，因此要確保場景不限于ADS認(rèn)為可以預(yù)防的場景。其他道路使用者的不安全行為（例如，車輛逆向行駛、突然無轉(zhuǎn)向燈變道、超速等）——如果在適當(dāng)?shù)腛DD范圍內(nèi)可以合理預(yù)見——應(yīng)作為驗證測試的一部分。

可用于識別安全驗證場景的許多方法，包括但不限于：

場景目錄不一定是詳盡無遺的，監(jiān)管當(dāng)局可能需要考慮其他必要的場景，以支持ADS功能的安全驗證。

3. 交通場景分類

因此，建立描述場景的標(biāo)準(zhǔn)化和結(jié)構(gòu)化語言至關(guān)重要，以便ADS利益相關(guān)者理解場景的意圖、彼此的目標(biāo)和ADS的能力。建議使用統(tǒng)一的語言（模版）來描述場景，以確保所包含的信息是一致的，并最大限度地減少翻譯解釋過程中混淆的可能性。

一般場景分為正常場景、關(guān)鍵場景、故障場景、復(fù)雜場景四類。

“正常場景Nominal scenario”：是指代表通常和/或預(yù)期對象、對象行為和/或道路狀況的交通場景。

“緊急場景Critical scenario”：是指代表異常和/或意外對象、對象行為和/或道路狀況的交通場景。

“故障場景Failure scenario”：是指代表系統(tǒng)故障的交通場景，該故障會損害ADS執(zhí)行整個DDT的能力。

“復(fù)雜場景Complex scenario”：是指包含一個或多個涉及大量其他道路使用者、不太可能的道路基礎(chǔ)設(shè)施或異常地理/環(huán)境條件的情況的交通場景。

可以通過不同的抽象級別來描述場景，抽象提供了將場景描述集中在特定方面的能力，同時根據(jù)需要留下其他細(xì)節(jié)以進(jìn)一步處理。一些行業(yè)和研究正在提出3或4層的場景抽象：功能、抽象、邏輯和具體。這些層次的本質(zhì)如下所述，3或4個層次并不意味著也不強(qiáng)制要求從一個層次到另一個層次的任何具體實現(xiàn)或翻譯流程。

（a）功能場景Functional Scenario：在概念層面上用自然語言描述的場景，一般沒有具體的物理值。這些是具有最高抽象級別的場景，概述了場景的核心概念，例如自動駕駛車輛動作的基本描述；自動駕駛車輛與其他道路使用者和物體的交互；以及構(gòu)成場景的其他元素（例如環(huán)境條件等）。這種方法使用可理解的語言來描述情況及其相應(yīng)的元素。

（b）抽象場景Abstract Scenario：對功能場景的形式化、聲明性描述（聲明性描述可以包括結(jié)構(gòu)化的自然語言、編程語言或滿足所需標(biāo)準(zhǔn)（形式化和聲明性）的其他形式的語言）。抽象級別的規(guī)范可以突出場景的相關(guān)方面，同時專注于關(guān)系（因果關(guān)系）的有效描述。

（c）邏輯場景Logical Scenario：包含參數(shù)的場景，其中一些參數(shù)的值被定義為范圍。例如，基于功能場景中確定的元素，開發(fā)人員通過為場景中的每個元素選擇范圍或概率分布（例如，以米為單位的車道可能寬度）來生成邏輯場景。

（d）具體場景Concrete Scenario：用明確的參數(shù)值描述物理屬性的場景。通過為每個元素選擇特定的值來建立具體場景。此步驟確保特定的測試場景是可復(fù)現(xiàn)的。此外，對于每個具有連續(xù)范圍的邏輯場景，可以開發(fā)任意數(shù)量的具體場景，有助于確保車輛暴露于各種可能情況下。

功能場景、抽象場景、邏輯場景、具體場景關(guān)系舉例（ISO34501）

4. 交通場景的應(yīng)用

在選擇用于為特定ADS及其ODD創(chuàng)建ADS驗證的邏輯和具體場景的參數(shù)時使用抽樣技術(shù)，以避免ADS針對一組已知測試用例進(jìn)行優(yōu)化。從可信度的角度來看，使用最大數(shù)量的隨機(jī)樣本顯然是更可取的，但這可能會給制造商和相關(guān)機(jī)構(gòu)（例如技術(shù)服務(wù)）帶來更大的負(fù)擔(dān)，在使用隨機(jī)抽樣確定測試量時，應(yīng)考慮這一點。對于仿真測試，隨機(jī)抽樣帶來的負(fù)擔(dān)較小，因此最大化測試隨機(jī)樣本數(shù)量更可行。

5. 交通場景模板

交通場景目錄應(yīng)遵循一個共同模板，以便于比較不同的交通場景，并幫助監(jiān)管當(dāng)局確定哪些交通場景適合測試特定ADS。

場景名稱：描述場景的標(biāo)題。

場景ID：唯一標(biāo)識號

貢獻(xiàn)者：哪個組織貢獻(xiàn)了該場景。

場景來源：此場景的來源是什么（例如，ISMR、綜合場景、其他法規(guī)、事故數(shù)據(jù)庫等）？這包括原始事件的地理位置（如果適用）

版本：用于跟蹤更新的方案版本，包含提交日期。

圖形：描述場景的圖形，運動也可以用箭頭或其他圖形方式表示。該圖形可以是2D或3D。

功能場景描述：包含場景文本描述的部分。這可能包括一些特定的測試和安全評估目標(biāo)。此描述可以是結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化的自然語言。

ODD 標(biāo)簽：場景元素（道路細(xì)節(jié)、建筑物等）、環(huán)境條件、動態(tài)元素（運動中的元素）

（有許多用于ODD和行為的標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)，它們可用于創(chuàng)建要在目錄中使用的常見標(biāo)簽列表。場景模板中的ODD標(biāo)簽不應(yīng)被解釋為“場景ODD”，而是指使用場景測試的ADS的ODD標(biāo)簽。這是為了幫助目錄的用戶搜索與待測試ADS的ODD相關(guān)的場景。ODD是主題車輛的設(shè)計工件，由ADS開發(fā)人員確定。）

行為標(biāo)簽：場景中的自車行為和動作。它也可能表示預(yù)期的反應(yīng)。場景中所有其他活躍參與者的行為。

場景類型：正常、關(guān)鍵或失敗。這些情景類型是由外部條件而不是ADS確定的，需要進(jìn)一步的工作來確定目錄的分類。在功能層面，一個以上的選擇可能是合適的。

適用范圍：場景使用的范圍和/或參數(shù)約束

抽象場景（可選）：從功能場景派生的場景的形式化、聲明性描述。抽象級別的規(guī)范可以突出場景的相關(guān)方面，同時專注于關(guān)系（因果關(guān)系）的有效描述。