自動駕駛測試場景技術發展與應用（簡體書）

本書以當前全球自動駕駛產業迅速發展為背景，以自動駕駛測試場景為核心
內容，借鑒國內外相關研究成果與產業實踐經驗，闡述自動駕駛測試場景從內容采
集、分析、存儲、場景構建到產業應用的全流程，深度剖析各個環節產業現狀與關
鍵技術，並結合我國汽車產業特徵分析自動駕駛測試場景產業模式及未來發展前
景，為基於場景的自動駕駛功能開發、測試及標準法規制定提供有益參考。
本書分為 8 章，包括緒論、自動駕駛測試場景技術與標準現狀、場景分類與要
素、場景構建關鍵技術、場景應用關鍵技術、場景標準體系構建、場景數據庫產業
模式探索及場景未來發展趨勢。
本書適用於從事自動駕駛功能開發、測試驗證及測試場景研究的高等院校、研
究機構及標準化專業技術人員。同時，由於本書敘述全面、圖文並茂、內容深入淺
出，對自動駕駛技術愛好者也普遍適用。

1.1 自動駕駛測試和測試場景介紹 ………………………1
1.1.1 自動駕駛測試概述 ……………………………1
1.1.2 測試場景研究背景 ……………………………3
1.1.3 測試場景概述 …………………………………4
1.2 自動駕駛測試場景需求來源 …………………………6
1.2.1 需求的不同來源介紹 …………………………6
1.2.2 需求的對比分析 ………………………………6
1.3 自動駕駛測試場景研究方法論 ………………………8
1.3.1 場景要素和場景分類 …………………………9
1.3.2 測試場景構建方法概述 …………………… 10
1.3.3 測試場景應用關鍵技術 …………………… 11
1.4 開展自動駕駛測試場景研究工作的重要意義 …… 12
參考文獻 ………………………………………………… 15
2.1 國外自動駕駛測試場景技術研究現狀 …………… 17
2.2 我國自動駕駛測試場景技術研究現狀 …………… 19
2.3 國外自動駕駛測試場景標準法規現狀 …………… 22
2.4 我國自動駕駛測試場景標準法規現狀 …………… 24
2.5 自動駕駛測試場景技術標準化面臨的問題和挑戰 28
參考文獻 ………………………………………………… 30
第1章緒論
第2章技術與標準現狀 自動駕駛測試場景
前言
IX
目錄
3.1 測試場景分類 ……………………………………… 31
3.1.1 按測試場景來源分類 ……………………… 32
3.1.2 按測試場景抽象程度分類 ………………… 35
3.1.3 按駕駛任務過程場景分類 ………………… 37
3.1.4 按路面類型分類 …………………………… 38
3.1.5 按場景複雜度分類 ………………………… 42
3.1.6 按場景應用方式分類 ……………………… 43
3.1.7 按測試場景要素特徵分類 ………………… 46
3.1.8 按測試場景應用層級分類 ………………… 47
3.2 測試場景要素 ……………………………………… 52
3.2.1 測試車輛要素 ……………………………… 52
3.2.2 靜態環境要素 ……………………………… 54
3.2.3 動態環境要素 ……………………………… 58
3.2.4 交通參與者要素 …………………………… 60
3.2.5 氣象要素 …………………………………… 61
3.2.6 場景要素的屬性及聯繫 …………………… 62
參考文獻 ………………………………………………… 63
4.1 場景構建基本流程 ………………………………… 65
4.2 場景數據采集技術 ………………………………… 67
4.2.1 場景數據采集要求 ………………………… 67
4.2.2 場景數據采集方法 ………………………… 70
4.2.3 場景數據預處理技術 ……………………… 74
4.2.4 場景數據傳輸與存儲技術 ………………… 76
4.3 場景分析挖掘技術 ………………………………… 79
4.3.1 場景理解 …………………………………… 79
4.3.2 特徵提取 …………………………………… 80
4.3.3 場景聚類 …………………………………… 81
4.3.4 場景生成 …………………………………… 81
4.4 場景驗證技術 ……………………………………… 83
4.4.1 場景驗證試驗 ……………………………… 83
4.4.2 場景驗證評審 ……………………………… 84
4.5 場景庫技術 ………………………………………… 85
4.5.1 場景庫技術概述 …………………………… 85
4.5.2 場景庫系統架構 …………………………… 86
4.5.3 場景庫數據格式 …………………………… 87
4.5.4 場景庫接口定義 …………………………… 88
第3章自動駕駛測試場景分類與要素
第4章自動駕駛測試場景構建關鍵技術
自動駕駛測試場景技術發展與應用
X
4.5.5 場景庫管理 ………………………………… 92
參考文獻 ………………………………………………… 96
5.1 場景與測試 ………………………………………… 99
5.1.1 測試的一般概念 …………………………… 99
5.1.2 基於場景的測試 ………………………… 100
5.2 仿真測試中的場景應用技術 …………………… 102
5.2.1 仿真測試的必要性 ……………………… 102
5.2.2 仿真測試場景基本要素 ………………… 103
5.2.3 仿真測試場景用例設計和案例 ………… 106
5.2.4 仿真加速測試 ………………………………119
5.2.5 自動化仿真測試技術與評價 ………………121
5.3 物理測試中的場景應用技術 …………………… 126
5.3.1 園區及封閉道路測試場地 ……………… 126
5.3.2 封閉測試場景建設方法及要求 ………… 134
5.3.3 公共道路測試 …………………………… 135
5.4 商用車園區駕駛驗證場景 …………………………141
5.4.1 港口園區自動駕駛場景應用 ………………141
5.4.2 礦區園區自動駕駛場景應用 …………… 143
參考文獻 ……………………………………………… 146
6.1 標準制定的意義 ………………………………… 149
6.2 標準體系構建基本原則 ………………………… 150
6.3 標準體系構建的方法 ………………………………151
6.3.1 標準體系構建邏輯 …………………………151
6.3.2 標準體系技術結構 ……………………… 152
6.4 標準體系框架及其內容 ………………………… 153
6.4.1 標準體系框架 …………………………… 153
6.4.2 標準體系內容 …………………………… 154
6.4.3 標準體系框架和技術結構的關係 ……… 156
6.5 標準制定規劃建議 ……………………………… 157
6.5.1 基礎通用先行 …………………………… 157
6.5.2 參考技術應用 …………………………… 157
6.5.3 與國際標準法規同步制定 ……………… 157
參考文獻 ……………………………………………… 158
第5章關鍵技術 自動駕駛測試場景應用
第6章體系構建 自動駕駛測試場景標準
XI
目錄
7.1 測試場景數據與場景數據庫 …………………… 159
7.2 場景庫行業發展環境 …………………………… 160
7.2.1 我國政策環境分析 ……………………… 160
7.2.2 我國行業環境分析 …………………………161
7.3 行業生態分析 ………………………………………161
7.3.1 數據采集設備行業 …………………………161
7.3.2 數據存儲行業 …………………………… 163
7.3.3 數據處理行業 …………………………… 164
7.3.4 仿真軟件行業 …………………………… 165
7.4 產業市場需求分析 ……………………………… 166
7.4.1 潛在客戶需求分析 ……………………… 166
7.4.2 場景數據需求分析 ……………………… 167
7.5 產業模式探索 …………………………………… 168
7.5.1 已有的場景庫產業模式 ………………… 168
7.5.2 組織模式探索 …………………………… 169
7.5.3 盈利模式探索 ………………………………171
參考文獻 ……………………………………………… 172
8.1 自動駕駛測試場景技術未來發展趨勢 ……………173
8.1.1 現有自動駕駛測試及測試場景技術存在
的問題 …………………………………… 173
8.1.2 測試場景技術發展路線圖 ……………… 175
8.1.3 測試場景技術發展路徑與模型 ………… 176
8.1.4 拓展測試場景技術發展思路 …………… 177
8.2 對測試場景技術標準的展望 …………………… 178
參考文獻 ……………………………………………… 180