已经并正在努力为发展中的组织提供关于ADS安全测试和验证的指导,包括在公共道路上的测试。一些国家已经调查了类似的指导,或者在某些情况下,立法管理ADS在其州界内公共道路上的测试和部署。自2012年以来,到2017年美国有41个州和地区考虑了这种立法,尽管这种立法解决一些主要问题的程度不确定或不同。在加州,有相当多的公司在公共道路上测试ADS,加州机动车管理局要求这些公司提交年度报告,详细说明自主驾驶的里程数,以及每辆测试车辆的安全驾驶员干预的数量和性质。
测试方案可以由这些核心部件中的一个或多个元素组成,可视化为图7中多维测试矩阵的各个维度。这些组成部分中的每一个都可以包括在一个检查表中,以确定每个类别的方面被纳入一个给定的测试中。
表1. ADS场景测试描述符样本
场景元素
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例子
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机动策略行为
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进行变道
/
低速并线
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ODD
要素
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主干道类型
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沥青路面
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车道标记
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直线,平坦
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72
公里
/
小时(
45
英里
/
小时)的限速
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名义交通
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晴朗、干燥的天气
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白天
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...
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OEDR
行为
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探测并应对相关的相邻车辆(正面、侧面、后方)。
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失败模式行为
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N/A
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- 环境条件
- 抽样测试人员
- 样品测试设施
- 抽样测试设备
- 抽样测试场景
o 描述
o 目的
o 初始条件样本
o 样本指标
o 程序的执行样本
o 试验有效性样本
o 评价标准样本
后续文章将概述更详细的测试场景和所选通用功能的程序样本,包括执行低速变道或合并。这些场景中的每一个都是通过确定图7中建议的测试矩阵的元素,为选定的通用功能之一产生的。这些程序定义了一个单一场景的测试。有许多与ADS执行低速合并有关的相关场景,其中一些在图8中显示,还有大多数其他行为。在这些场景的可视化中,ADS被强调为绿色。这些场景显示了一个假设的测试进展,从相邻车道上没有车辆的简单情况开始,到相邻车道上的车辆间距大到没有足够的空间让ADS安全并线的情况,反复地变得更加复杂。
图8. 低速并线测试场景样本
- 法律和法规--驾驶法在州内和州外都不一样,可能会发生变化,在某些情况下,在一定程度上是可以解释的。针对某些法律和法规的成功测试可能无法转移。
- 假设--以某些假设或期望建立测试(例如,其他车辆遵守道路规则并遵循驾驶礼仪),可能会过度简化场景,使其不切实际或失去评估的价值。
国际ADS测试项目
一些与ADS测试相关的国际项目可能与本研究的目标相关或互补。
- 开发一个连续和灵活的工具链,以保障自动驾驶。
- 在早期阶段将测试纳入开发过程;以及
- 创建一个跨制造商的方法来保护高度自动驾驶功能。
该计划涉及17个合作伙伴,包括原始设备制造商、一级供应商、测试实验室和科研机构。该计划的一个重要方面是在不同的抽象层次上识别和生成场景。此外,该计划试图利用仿真、封闭道路测试和开放道路测试来实施其中的一些场景测试,并试图为这些测试技术确定正式的性能指标。与这项工作类似,选择了一个可用的ADS功能子集进行分析和测试。
这项任务确定并开发了一个ADS灵活测试框架的例子,以及初步测试和程序。该框架利用了现有的测试技术,即M&S、封闭式测试和开放式测试。这些技术中的每一个都对评估ADS功能的性能有优势和劣势,但当在一个潜在的迭代过程中一起使用时,它们可以提供一个全面的评估框架。M&S能以有效的方式提供对各种测试条件的重要覆盖。M&S可以用来进行测试变量的敏感性分析,并可以帮助确定进一步评估的方案的优先次序。封闭式测试使用物理系统和物体,在受控环境下设置逼真的场景。开放式测试提供了一个在真实世界、不可预测和不可控制的环境中评估全部系统性能的机会。
本章建立了一个灵活的ADS测试场景框架,该框架建立在本研究确定的其他关键测试组件上--战术机动行为、ODD元素、
OEDR行为,以及故障模式行为。
这个框架确定了一个多维的方法来指定关键的测试场景数据输入,基于这四个测试组件。
这个框架足够灵活,可以在这些组成部分中增加或修改具体项目,因为新的机动策略或OEDR行为被确定,并允许有效设计新的测试。
该框架的灵活性还表现在它可以用于上述所有的测试技术。
高水平的测试程序是针对一组样本场景提出的,以进一步确定如何执行测试和收集哪些数据来衡量性能。
对ADS的评估发现了一些挑战,这些挑战可以归类为与ADS技术本身相关的挑战和与在ADS上执行测试相关的挑战。
在某种程度上,测试结构和场景框架可以用来解决其中的一些挑战。
该章还描述了国际研究计划,这些计划的共同目标是寻找评估ADS性能的方法。