自動駕駛汽車感知系統測試用例構建方法研究

文/王瀟屹 李俊成 馬雪寒

為了實現自動駕駛汽車的落地應用，測試驗證將作為產品研發和認證過程中不可或缺的重要環節。針對自動駕駛汽車，常見的基于場景的測試方法有：模擬仿真測試、封閉場地測試、開放道路測試。無論哪一種測試方法，由于駕駛場景的復雜性，都面臨著海量的測試用例。為了找出不同場景中的共同規律，進行測試場景設計，《自動駕駛測試場景工程框架》（ISO/DIS 34502）標準草案中對面向安全評估的場景生成流程、場景框架結構、數據庫存儲與接口架構、邏輯場景參數和道路交通參數選取等內容作出了規定。為了系統研究在不同駕駛環境下，自動駕駛汽車各個子系統（感知、決策、執行等）的性能局限性和人為誤作用造成的自動駕駛安全問題，《道路車輛預期功能安全》（ISO/PAS 21448:2019）[1]標準提出了基于特定場景尋找不安全觸發條件的思想，形成了自動駕駛系統開發、測試驗證和改進體系的方法論。中國智能網聯汽車產業創新聯盟預期功能安全工作組（以下簡稱“聯盟工作組”），在上述研究的基礎上提出了適合自動駕駛預期功能安全研究的7層場景庫架構，并開展了針對感知系統性能局限性的研究。但是，關于自動駕駛感知系統在7層場景庫架構下如何設計試驗、開展試驗的研究還比較少。本文將重點研究如何用盡可能少的試驗，覆蓋更多的關鍵場景，找到特定場景下影響自動駕駛感知系統的關鍵因子和參數指標。

一、預期功能安全7層場景庫架構

為了加速自動駕駛功能開發與落地，包括奧迪、寶馬在內的歐洲汽車工業領域17家企業和組織合作發起了Pegasus項目，該項目提出了場景構建的6層架構。……