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本書是中國汽車技術(shù)中心有限公司在持續(xù)進(jìn)行場景仿真技術(shù)研究的基礎(chǔ)推出的產(chǎn)業(yè)研究專著，在本書的編制過程中獲得了來自高校、行業(yè)機構(gòu)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車汽車和場景仿真技術(shù)企業(yè)以及相關(guān)單位專業(yè)人士的大力支持。本書共設(shè)計策劃了四大板塊內(nèi)容。章、第二章分別講述了場景仿真的發(fā)展歷程與重要意義；第三章則著重介紹目前場景仿真領(lǐng)域應(yīng)用為廣泛的ASAM OpenX標(biāo)準(zhǔn)體系，分別對其中道路表面格式標(biāo)準(zhǔn)OpenCRG、靜態(tài)場景標(biāo)準(zhǔn)OpenDRIVE、動態(tài)場景標(biāo)注OpenSCENARIO、仿真接口OSI、場景標(biāo)簽與傳感器原始數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)OpenLABEL、設(shè)計運行域標(biāo)準(zhǔn)OpenODD、OpenX本體論標(biāo)準(zhǔn)OpenXONTOLOGY進(jìn)行介紹，并在第四章詳細(xì)研究分析了目前行業(yè)重要企業(yè)的行業(yè)應(yīng)用案例，給予讀者思考與借鑒。第五章對場景生成工具ADScenario的開發(fā)背景、功能開發(fā)和后續(xù)計劃進(jìn)行介紹。后在第六章對場景仿真存在的問題、技術(shù)發(fā)展路線和未來發(fā)展給出了建議。

科技的發(fā)展，促使各行業(yè)持續(xù)變革進(jìn)化。作為全球經(jīng)濟(jì)支柱之一的汽車產(chǎn)業(yè)，正向新四化愿景邁進(jìn)，加大研發(fā)投入、實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品落地已成為各國共識。在此時代背景下，政策的引導(dǎo)助力與消費者對安全、舒適、高效的出行訴求形成共振，智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)在我國已呈現(xiàn)核心技術(shù)加速突破、基礎(chǔ)支撐日益完善、產(chǎn)業(yè)生態(tài)漸趨成熟的良好態(tài)勢。
而智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的發(fā)展，驗證評價技術(shù)的突破亦是關(guān)鍵。如何全面、系統(tǒng)地制定智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試標(biāo)準(zhǔn)，專業(yè)、科學(xué)地評價自動駕駛功能，進(jìn)而提升自動駕駛系統(tǒng)的安全性、可靠性、有效性等，是我們汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作者乃至所有汽車行業(yè)從業(yè)者應(yīng)該重點思考的問題。
目前，以聯(lián)合國《自動駕駛汽車框架文件》為基礎(chǔ)，ADAS相關(guān)法規(guī)的制定已得到各國重視和積極推進(jìn)�；诶锍痰脑u價方法無法滿足愈加復(fù)雜的功能開發(fā)驗證需求，由此，駕駛場景理論逐步獲得認(rèn)可，并在全球范圍內(nèi)展開研究�；趫鼍暗姆抡婕夹g(shù)與場地測試、公共道路測試組成的多支柱法驗證體系，作為自動駕駛測試驗證的重要辦法，已經(jīng)進(jìn)入落地實施階段。
ASAM 作為推動汽車開發(fā)、測試及相關(guān)工具鏈的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的非營利組織，成員包括了國際汽車制造商、系統(tǒng)供應(yīng)商、工具供應(yīng)商及工程服務(wù)提供商等，目標(biāo)為發(fā)布汽車行業(yè)多細(xì)分領(lǐng)域規(guī)范準(zhǔn)則，建立通用的理論及實踐標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)展至今已有400 余家會員。ASAM OpenX 自動駕駛仿真系列標(biāo)準(zhǔn)，凝聚了ASAM 各成員單位的創(chuàng)新成果和研究共識，在行業(yè)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。
此書在對國內(nèi)外自動駕駛場景仿真技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)研究現(xiàn)狀予以總結(jié)概括的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了ASAM OpenX 自動駕駛仿真系列標(biāo)準(zhǔn)及其基于各類仿真驗證工具的行業(yè)應(yīng)用。我國豐富的交通環(huán)境與復(fù)雜的交通狀況，為基于場景的自動駕駛驗證體系提供了豐富資源輸入和實踐平臺。期望本書能為廣大汽車行業(yè)同仁及相關(guān)行業(yè)從業(yè)者提供實踐參考意義，并對我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)發(fā)展和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定起到一定推動作用。
后，感謝行業(yè)內(nèi)相關(guān)企事業(yè)單位、技術(shù)院所及標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu)對汽車標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的大力支持，希望此書為各位從業(yè)人員帶來些許思考、些許收獲。
讓我們共同迎接智能化汽車時代的到來！
中汽智聯(lián)技術(shù)有限公司

前言1
前言2
第1章緒論
1.1　自動駕駛場景仿真的背景1
1.2　自動駕駛測試場景與仿真的關(guān)系3
1.2.1　測試場景的定義3
1.2.2　仿真的重要性5
1.2.3　場景仿真的定義7
1.2.4　基于場景的仿真應(yīng)用8
1.3　場景仿真的構(gòu)建流程11
第2章場景仿真技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀
2.1　自動駕駛場景仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀13
2.1.1　國外場景仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀14
2.1.2　國內(nèi)場景仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀21
2.2　自動駕駛場景仿真標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)現(xiàn)狀26
2.2.1　國際標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)現(xiàn)狀26
2.2.2　我國標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)現(xiàn)狀35
第3章場景抽象分級與仿真應(yīng)用
3.1　場景抽象分級41
3.1.1　功能場景42
3.1.2　抽象場景43
3.1.3　邏輯場景43
3.1.4　具體場景45
3.2　基于場景的仿真應(yīng)用45
3.2.1　自動駕駛系統(tǒng)的DevOps周期45
3.2.2　場景仿真環(huán)境的抽象架構(gòu)47
3.3　場景仿真工具鏈及對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)49
3.3.1　基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)49
3.3.2　流程標(biāo)準(zhǔn)57
3.3.3　方法標(biāo)準(zhǔn)58
3.3.4　產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)59
第4章 ASAM OpenX自動駕駛仿真系列標(biāo)準(zhǔn)
4.1　ASAM OpenCRG61
4.2　ASAM OpenDRIVE63
4.2.1　參考線63
4.2.2　路口示例64
4.2.3　靜態(tài)路網(wǎng)描述64
4.3　ASAM OpenSCENARIO65
4.3.1　OpenSCENARIO V1.x65
4.3.2　OpenSCENARIO V2.066
4.4　ASAM Open Simulation Interface（OSI）67
4.5　ASAM OpenLABEL68
4.5.1　數(shù)據(jù)格式69
4.5.2　可標(biāo)記的數(shù)據(jù)類型70
4.5.3　標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容和工作計劃70
4.6　ASAM OpenODD71
4.7　ASAM OpenXOntology72
4.7.1　ASAM OpenXOntology目標(biāo)和內(nèi)容72
4.7.2　ASAM OpenXOntology的體系架構(gòu)73
4.7.3　ASAM OpenXOntology與其他OpenX標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系74
4.8　基于ASAM OpenX標(biāo)準(zhǔn)的場景仿真測試流程76
第5章自動駕駛仿真靜態(tài)場景描述語言
5.1　靜態(tài)場景語言概述79
5.1.1　概要79
5.1.2　術(shù)語及規(guī)范80
5.1.3　與其他標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)聯(lián)82
5.2　靜態(tài)場景語言的通用架構(gòu)83
5.2.1　通用架構(gòu)83
5.2.2　坐標(biāo)系85
5.2.3　幾何形狀91
5.3　靜態(tài)場景語言要素及語法96
5.3.1　道路96
5.3.2　車道106
5.3.3　交叉口121
5.3.4　物體126
5.3.5　標(biāo)志135
5.3.6　鐵路139
第6章自動駕駛仿真動態(tài)場景描述語言
6.1　概述143
6.1.1　背景與意義143
6.1.2　ASAM OpenSCENARIO 整體介紹144
6.2　基于ASAM OpenSCENARIO的場景描述144
6.2.1　具體場景案例144
6.2.2　執(zhí)行具體的場景147
6.3　場景的層級信息149
6.3.1　場景層級149
6.3.2　具體場景149
6.3.3　邏輯場景150
6.3.4　抽象場景151
6.3.5　具體化與抽象化指南153
6.4　自動駕駛仿真動態(tài)抽象場景155
6.4.1　基于領(lǐng)域?qū)Ｓ谜Z言（DSL）的場景架構(gòu)155
6.4.2　場景模型特征167
6.4.3　場景語法177
6.5　自動駕駛仿真動態(tài)具體場景190
6.5.1　基于XML語言的場景架構(gòu)190
6.5.2　場景語言特征210
6.5.3　案例分析215
第7章 OpenX標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用案例
7.1　ASAM OpenX在長安汽車AEB和CutOut場景中的應(yīng)用223
7.1.1　引言224
7.1.2　場景描述方式224
7.1.3　基于OpenX的場景構(gòu)建過程225
7.1.4　仿真應(yīng)用效果232
7.2　中國一汽基于OpenX標(biāo)準(zhǔn)的場景重構(gòu)及試驗驗證233
7.2.1　引言234
7.2.2　基于標(biāo)準(zhǔn)的場景采集與生成流程234
7.2.3　仿真場景測試驗證應(yīng)用235
7.2.4　總結(jié)237
7.3　基于OpenDRIVE 1.6港口場景高精地圖的表達(dá)及應(yīng)用238
7.3.1　引言238
7.3.2　港口場景的特點238
7.3.3　OpenDRIVE 1.6標(biāo)準(zhǔn)在港口場景的應(yīng)用拓展239
7.3.4　總結(jié)240
7.4　ASAM OpenX標(biāo)準(zhǔn)加速新型中德自動駕駛測試驗證241
7.4.1　引言241
7.4.2　基于OpenX標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)模式241
7.5　OpenX 標(biāo)準(zhǔn)在大疆車載仿真測試中的應(yīng)用242
7.5.1　引言243
7.5.2　應(yīng)用案例243
7.5.3　總結(jié)與展望248
7.6　OpenX標(biāo)準(zhǔn)在中汽數(shù)據(jù)ADX仿真工具鏈中的
應(yīng)用248
7.6.1　引言248
7.6.2　理解測試場景以及場景的區(qū)別248
7.6.3　基于OpenSCENARIO 2.0的邏輯場景搭建249
7.6.4　基于動靜態(tài)交互的場景篩選及場景排序250
7.6.5　基于場景的動靜態(tài)信息編輯252
7.6.6　場景的運行以及場景的推演及評價252
7.6.7　AD Chauffeur仿真云平臺中的應(yīng)用（以賽事應(yīng)用為例）253
7.6.8　總結(jié)與展望255
7.7　OpenX標(biāo)準(zhǔn)在騰訊TAD Sim中的應(yīng)用255
7.7.1　引言255
7.7.2　自動駕駛云仿真平臺TAD Sim256
7.7.3　OpenX標(biāo)準(zhǔn)在TAD Sim中的應(yīng)用256
7.8　OpenSCENARIO標(biāo)準(zhǔn)在51 Sim-One軟件中的應(yīng)用258
7.8.1　引言258
7.8.2　OpenSCENARIO標(biāo)準(zhǔn)在51Sim-One模擬仿真軟件中的應(yīng)用258
7.8.3　應(yīng)用案例261
7.8.4　支持更多OpenX標(biāo)準(zhǔn)263
7.9　小規(guī)模交通流場景下使用ASAM OpenSCENARIO標(biāo)準(zhǔn)的場景仿真263
7.9.1　場景的構(gòu)建方法263
7.9.2　OpenSCENARIO應(yīng)用案例介紹264
7.10　支持OpenSCENARIO標(biāo)準(zhǔn)的場景編譯器269
7.10.1　引言269
7.10.2　基于OSC的場景編譯器架構(gòu)與實現(xiàn)269
7.10.3　應(yīng)用案例272
7.10.4　總結(jié)274
7.11　OpenLABEL標(biāo)準(zhǔn)在指定場景數(shù)據(jù)提取中的應(yīng)用274
7.11.1　引言275
7.11.2　OpenLABEL數(shù)據(jù)構(gòu)建276
7.11.3　基于深度學(xué)習(xí)方法的特殊場景提取280
7.11.4　應(yīng)用案例281
第8章自動駕駛場景仿真技術(shù)未來發(fā)展趨勢
8.1　現(xiàn)有自動駕駛場景仿真技術(shù)存在的問題285
8.1.1　缺乏道路-氣象-交通相關(guān)聯(lián)的復(fù)雜系統(tǒng)化建模理論研究285
8.1.2　缺乏邊界場景的泛化與強化生成研究287
8.1.3　缺少具有中國特色的元素與駕駛特征的場景的仿真工具287
8.1.4　缺乏針對自動駕駛場景仿真技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)288
8.1.5　缺乏對于事故場景的高精度復(fù)現(xiàn)技術(shù)手段的研究289
8.2　自動駕駛場景仿真技術(shù)發(fā)展路線290
8.2.1　包含多元素的場景建模技術(shù)290
8.2.2　基于場景的高精度復(fù)雜傳感器的仿真291
8.2.3　與實驗數(shù)據(jù)對標(biāo)，提高仿真場景的真實性293
8.2.4　建立行業(yè)內(nèi)統(tǒng)一的場景仿真規(guī)范294
8.2.5　針對具體應(yīng)用環(huán)境構(gòu)建場景庫294
8.3　自動駕駛場景仿真技術(shù)應(yīng)用前景295
參考文獻(xiàn)298

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