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本書(shū)是中國(guó)汽車技術(shù)中心有限公司在持續(xù)進(jìn)行場(chǎng)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(shū)的編制過(guò)程中獲得了來(lái)自高校、行業(yè)機(jī)構(gòu)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車汽車和場(chǎng)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(shū)共設(shè)計(jì)策劃了四大板塊內(nèi)容。章、第二章分別講述了場(chǎng)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(chǎng)景仿真領(lǐng)域應(yīng)用為廣泛的ASAM OpenX標(biāo)準(zhǔn)體系，分別對(duì)其中道路表面格式標(biāo)準(zhǔn)OpenCRG、靜態(tài)場(chǎng)景標(biāo)準(zhǔn)OpenDRIVE、動(dòng)態(tài)場(chǎng)景標(biāo)注OpenSCENARIO、仿真接口OSI、場(chǎng)景標(biāo)簽與傳感器原始數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)OpenLABEL、設(shè)計(jì)運(yùn)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(duì)場(chǎng)景生成工具ADScenario的開(kāi)發(fā)背景、功能開(kāi)發(fā)和后續(xù)計(jì)劃進(jìn)行介紹。后在第六章對(duì)場(chǎng)景仿真存在的問(wèn)題、技術(shù)發(fā)展路線和未來(lái)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(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品落地已成為各國(guó)共識(shí)。在此時(shí)代背景下，政策的引導(dǎo)助力與消費(fèi)者對(duì)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(guó)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(shì)。
而智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的發(fā)展，驗(yàn)證評(píng)價(jià)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(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，專業(yè)、科學(xué)地評(píng)價(jià)自動(dòng)駕駛功能，進(jìn)而提升自動(dòng)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(diǎn)思考的問(wèn)題。
目前，以聯(lián)合國(guó)《自動(dòng)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(guó)重視和積極推進(jìn)�；诶锍痰脑u(píng)價(jià)方法無(wú)法滿足愈加復(fù)雜的功能開(kāi)發(fā)驗(yàn)證需求，由此，駕駛場(chǎng)景理論逐步獲得認(rèn)可，并在全球范圍內(nèi)展開(kāi)研究。基于場(chǎng)景的仿真技術(shù)與場(chǎng)地測(cè)試、公共道路測(cè)試組成的多支柱法驗(yàn)證體系，作為自動(dòng)駕駛測(cè)試驗(yàn)證的重要辦法，已經(jīng)進(jìn)入落地實(shí)施階段。
ASAM 作為推動(dòng)汽車開(kāi)發(fā)、測(cè)試及相關(guān)工具鏈的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的非營(yíng)利組織，成員包括了國(guó)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(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)展至今已有400 余家會(huì)員。ASAM OpenX 自動(dòng)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(shí)，在行業(yè)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。
此書(shū)在對(duì)國(guó)內(nèi)外自動(dòng)駕駛場(chǎng)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(dòng)駕駛仿真系列標(biāo)準(zhǔn)及其基于各類仿真驗(yàn)證工具的行業(yè)應(yīng)用。我國(guó)豐富的交通環(huán)境與復(fù)雜的交通狀況，為基于場(chǎng)景的自動(dòng)駕駛驗(yàn)證體系提供了豐富資源輸入和實(shí)踐平臺(tái)。期望本書(shū)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(shí)踐參考意義，并對(duì)我國(guó)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(dòng)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(jī)構(gòu)對(duì)汽車標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的大力支持，希望此書(shū)為各位從業(yè)人員帶來(lái)些許思考、些許收獲。
讓我們共同迎接智能化汽車時(shí)代的到來(lái)！
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(dòng)駕駛場(chǎng)景仿真的背景1
1.2　自動(dòng)駕駛測(cè)試場(chǎng)景與仿真的關(guān)系3
1.2.1　測(cè)試場(chǎng)景的定義3
1.2.2　仿真的重要性5
1.2.3　場(chǎng)景仿真的定義7
1.2.4　基于場(chǎng)景的仿真應(yīng)用8
1.3　場(chǎng)景仿真的構(gòu)建流程11
第2章場(chǎng)景仿真技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀
2.1　自動(dòng)駕駛場(chǎng)景仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀13
2.1.1　國(guó)外場(chǎng)景仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀14
2.1.2　國(guó)內(nèi)場(chǎng)景仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀21
2.2　自動(dòng)駕駛場(chǎng)景仿真標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)現(xiàn)狀26
2.2.1　國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)現(xiàn)狀26
2.2.2　我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)現(xiàn)狀35
第3章場(chǎng)景抽象分級(jí)與仿真應(yīng)用
3.1　場(chǎng)景抽象分級(jí)41
3.1.1　功能場(chǎng)景42
3.1.2　抽象場(chǎng)景43
3.1.3　邏輯場(chǎng)景43
3.1.4　具體場(chǎng)景45
3.2　基于場(chǎng)景的仿真應(yīng)用45
3.2.1　自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的DevOps周期45
3.2.2　場(chǎng)景仿真環(huán)境的抽象架構(gòu)47
3.3　場(chǎng)景仿真工具鏈及對(duì)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(dòng)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(jì)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(chǎng)景仿真測(cè)試流程76
第5章自動(dòng)駕駛仿真靜態(tài)場(chǎng)景描述語(yǔ)言
5.1　靜態(tài)場(chǎng)景語(yǔ)言概述79
5.1.1　概要79
5.1.2　術(shù)語(yǔ)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(chǎng)景語(yǔ)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(chǎng)景語(yǔ)言要素及語(yǔ)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(dòng)駕駛仿真動(dòng)態(tài)場(chǎng)景描述語(yǔ)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(chǎng)景描述144
6.2.1　具體場(chǎng)景案例144
6.2.2　執(zhí)行具體的場(chǎng)景147
6.3　場(chǎng)景的層級(jí)信息149
6.3.1　場(chǎng)景層級(jí)149
6.3.2　具體場(chǎng)景149
6.3.3　邏輯場(chǎng)景150
6.3.4　抽象場(chǎng)景151
6.3.5　具體化與抽象化指南153
6.4　自動(dòng)駕駛仿真動(dòng)態(tài)抽象場(chǎng)景155
6.4.1　基于領(lǐng)域?qū)Ｓ谜Z(yǔ)言（DSL）的場(chǎng)景架構(gòu)155
6.4.2　場(chǎng)景模型特征167
6.4.3　場(chǎng)景語(yǔ)法177
6.5　自動(dòng)駕駛仿真動(dòng)態(tài)具體場(chǎng)景190
6.5.1　基于XML語(yǔ)言的場(chǎng)景架構(gòu)190
6.5.2　場(chǎng)景語(yǔ)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(zhǎng)安汽車AEB和CutOut場(chǎng)景中的應(yīng)用223
7.1.1　引言224
7.1.2　場(chǎng)景描述方式224
7.1.3　基于OpenX的場(chǎng)景構(gòu)建過(guò)程225
7.1.4　仿真應(yīng)用效果232
7.2　中國(guó)一汽基于OpenX標(biāo)準(zhǔn)的場(chǎng)景重構(gòu)及試驗(yàn)驗(yàn)證233
7.2.1　引言234
7.2.2　基于標(biāo)準(zhǔn)的場(chǎng)景采集與生成流程234
7.2.3　仿真場(chǎng)景測(cè)試驗(yàn)證應(yīng)用235
7.2.4　總結(jié)237
7.3　基于OpenDRIVE 1.6港口場(chǎng)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(chǎng)景的特點(diǎn)238
7.3.3　OpenDRIVE 1.6標(biāo)準(zhǔn)在港口場(chǎng)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(dòng)駕駛測(cè)試驗(yàn)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(cè)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(cè)試場(chǎng)景以及場(chǎng)景的區(qū)別248
7.6.3　基于OpenSCENARIO 2.0的邏輯場(chǎng)景搭建249
7.6.4　基于動(dòng)靜態(tài)交互的場(chǎng)景篩選及場(chǎng)景排序250
7.6.5　基于場(chǎng)景的動(dòng)靜態(tài)信息編輯252
7.6.6　場(chǎng)景的運(yùn)行以及場(chǎng)景的推演及評(píng)價(jià)252
7.6.7　AD Chauffeur仿真云平臺(tái)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(dòng)駕駛云仿真平臺(tái)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(chǎng)景下使用ASAM OpenSCENARIO標(biāo)準(zhǔn)的場(chǎng)景仿真263
7.9.1　場(chǎng)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(chǎng)景編譯器269
7.10.1　引言269
7.10.2　基于OSC的場(chǎng)景編譯器架構(gòu)與實(shí)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(chǎng)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(chǎng)景提取280
7.11.4　應(yīng)用案例281
第8章自動(dòng)駕駛場(chǎng)景仿真技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
8.1　現(xiàn)有自動(dòng)駕駛場(chǎng)景仿真技術(shù)存在的問(wèn)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(chǎng)景的泛化與強(qiáng)化生成研究287
8.1.3　缺少具有中國(guó)特色的元素與駕駛特征的場(chǎng)景的仿真工具287
8.1.4　缺乏針對(duì)自動(dòng)駕駛場(chǎng)景仿真技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)288
8.1.5　缺乏對(duì)于事故場(chǎng)景的高精度復(fù)現(xiàn)技術(shù)手段的研究289
8.2　自動(dòng)駕駛場(chǎng)景仿真技術(shù)發(fā)展路線290
8.2.1　包含多元素的場(chǎng)景建模技術(shù)290
8.2.2　基于場(chǎng)景的高精度復(fù)雜傳感器的仿真291
8.2.3　與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)標(biāo)，提高仿真場(chǎng)景的真實(shí)性293
8.2.4　建立行業(yè)內(nèi)統(tǒng)一的場(chǎng)景仿真規(guī)范294
8.2.5　針對(duì)具體應(yīng)用環(huán)境構(gòu)建場(chǎng)景庫(kù)294
8.3　自動(dòng)駕駛場(chǎng)景仿真技術(shù)應(yīng)用前景295
參考文獻(xiàn)298

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