2023
在第四届(2023)ASAM中国区域大会暨专题研讨会上,来自吉利、长安、上汽、一汽、华为,以及来自海克斯康、深信科创、沛岱汽车、同济大学、中汽智联和51WORLD共计11家单位的12位专家先后针对自动驾驶仿真领域技术发展和挑战等主题展开精彩演讲,分享创新发展成果和科技合作需求。
今日回顾海克斯康高级技术经理邹天舒主讲“自动驾驶仿真测试中的数据链路”和深信科创开源研发总监雷力主讲“OpenScenario 1.0和2.0在CARLA中的实现”。
海克斯康 邹天舒
深信科创 雷力
海克斯康——自动驾驶仿真测试中的数据链路
自动驾驶及其仿真测试是一个典型的多学科交叉、需求日益更新的领域。
支撑仿真需求、实现从内容制作到仿真过程及结果分析不同阶段的任务将会涉及到诸多不同的知识体系,从而形成不同的技术路线。因此,所使用的仿真工具,无论是自研或者商品软件,都需要具备一定的接口适应或二次开发能力。
海克斯康高级技术经理邹天舒从仿真内容、仿真执行、仿真结果分析三个方面展开。通过梳理仿真数据链描述完整的仿真路线图,全面地为观众介绍自动驾驶仿真流程。核心观点如下:
1. 完整的仿真数据链路包括三个模块
邹天舒表示当前自动驾驶仿真链路分为仿真内容、仿真执行和仿真分析三个层面。每个层面都有其特定的功能和重要性,共同为实现自动驾驶最终目标提供关键的桥梁。
仿真分为三个模块
仿真内容主要是构建和准备用于仿真的各种数据和模型,包括道路、车辆、交通信号、障碍物、天气和其他可能影响自动驾驶系统的各种环境条件。
比如,在仿真地图中,邹天舒提出如下地图搭建链路,可以应用在城市道路、隧道、矿山等工况。
感知地图制作链路
2. 仿真分析主要对仿真结果进行数据提取、统计和分析
仿真分析与仿真执行紧密衔接,包括对车辆的行驶轨迹、速度、加速度等性能指标分析,以及对自动驾驶系统决策过程、控制精度等的评估。
通过对这些数据深入挖掘和分析,可以得出自动驾驶系统的性能表现,并对其中的优点和不足进行量化评估。此外,还可以通过对比不同测试场景的结果,找出自动驾驶系统的潜在瓶颈和改进方向。
仿真过程
三个仿真层面环环相扣形成一个完整的自动驾驶仿真链路。通过这一链路可以对自动驾驶系统的性能进行全面的测试和分析,从而为系统的优化和改进提供有力的支持和指导。
同时,自动驾驶仿真链路也是实现自动驾驶技术商业化落地的重要工具和手段,对提高自动驾驶车辆的安全性和可靠性具有极其重要的意义。
分布式、并行式和云计算
在未来的自动驾驶技术发展中,仿真链路的作用将更加突出。随着仿真技术和人工智能技术的进步,构建更加复杂、更加真实的仿真环境将更精确地模拟现实世界的各种情况和挑战,帮助更好地测试和验证自动驾驶系统的性能,提高其应对各种复杂情况的能力,从而实现真正的无人驾驶。
海克斯康秉承“智慧引擎,共赋未来”的理念,凭借“双智战略”推动制造业的智能与创新。未来海克斯康智能驾驶解决方案将涵盖自动驾驶模拟、测试和验证全流程,以市场领先的智能制造、模拟仿真、移动测图、GNSS精准定位技术和自动驾驶的开发平台描绘智能驾驶的各种可能。
深信科创——OpenScenario 1.0和2.0在CARLA中的实现
随着自动驾驶“场景化”趋势愈加明显,场景描述对于测试、验证自动驾驶汽车的安全性至关重要。但在实际发展过程中,各整车厂、供应商以及仿真工具商使用的数据格式与接口难以统一标准。
ASAM OpenSCENARIO场景标准应运而生,其定义的标准仿真测试场景格式能够用于描述驾驶模拟应用程序中的动态内容,兼容不同的仿真测试软件。
深信科创开源研发总监雷力阐述了如何基于CARLA开源仿真引擎实现基于Openscenario 1.0和Openscenario 2.0标准的场景仿真,并介绍了如何利用开源仿真工具链生成面向SOTIF场景库进行仿真测试的方法。核心观点如下:
1. Carla开源仿真引擎稳定,仿真速度逐步提升
深信科创的OASIS仿真平台是基于CARLA仿真引擎开发的,兼容OpenX系列标准并支持场景编辑及泛化、交通流仿真、动力学仿真等功能。
当前形成了一套成熟的仿真测试工具链,使得OpenX系列标准能够很好的落地应用,推动自动驾驶标准建设。
2. Carla开源仿真引擎支持OpenScenario 1.0实现
当前,Carla开源仿真引擎中的ScenarioRunner运行模块能够对OpenScenario 1.0提供支持。
Carla开源仿真引擎首先对场景文件进行解析,提供Behavior/Criterion Atomic解析文件。接着,Carla开源仿真引擎形成场景行为树,并执行行为树和调用Carla API接口。ScenarioRunner提供的开放接口能够自行定义车距、速度和执行时间等。
Carla实现OpenScenario 1.0 流程
OpenScenario 1.0仿真测试过程包括:编写XOSC场景文件、定义感兴趣的指标和评价规则、联合Carla运行场景录制记录结果,最后通过Carla的接口分析结果。
3. Carla开源仿真引擎初步支持实现OpenScenario 2.0
OpenScenario 2.0实现示例及描述语言
4. 相关拓展应用
SOTIF(Safety of The Intended Functionality)预期功能安全的目标是减少已知和未知的危险场景。目前深信科创开展SOTIF预期功能安全仿真测试框架的搭建工作。
OASIS仿真平台实现SOTIF仿真测试
在SOTIF仿真测试整体框架中,结合ODD五层结构模型和本体构建搜索空间,生成本体主模板,并通过属性数据格式约束模块实现本体主模板中各个属性值类型定义,以方便量化搜索。
同时,可根据自然语言描述或者用户自定义感兴趣场景构建感兴趣场景方法库,为感兴趣场景本体执行器提供素材。感兴趣场景本体执行器则会对多目标搜索下发的参数列表进行解析,在感兴趣场景方法库中匹配对应方法并调用本体主模板。
根据场景元素中不同层级,将场景中静态部分(如道路拓扑结构,交通标志线等)转换成XODR格式进行保存,将场景中动态部分(如环境变化,交通参与者行为等)分层构建,最终生成感兴趣场景本体实例,并通过格式转换器将本体实例OWL格式转换成XOSC格式进行保存,生成仿真执行器可识别的格式文件,便于仿真器对特定场景和AV算法的运行。
基于本体的预期功能安全场景生成流程
深信科创是国际知名开源自动驾驶仿真器CARLA中国唯一理事单位,致力于为自动驾驶汽车提供加速训练、加速测试、安全验证的前沿开发工具链。未来将在仿真及数字孪生、深度学习、数据闭环等领域开展技术创新,加速无人驾驶技术在场景端的安全落地。
未来,C-ASAM将携手各会员单位共同努力推动自动驾驶仿真测试发展。敬请期待第四届(2023)ASAM中国区域大会其他精彩演讲内容!