การจำแนกสถานการณ์ขับขี่ — functional, logical, concrete

การทดสอบระบบขับขี่ขั้นสูง (ADAS) และ automated driving (AD) แบบ scenario-based ใช้ abstraction สามระดับที่มาจาก PEGASUS research project และกลายเป็นแนวทางมาตรฐานในปัจจุบัน

1. Functional scenario — เชิงคุณภาพ ใช้ภาษาธรรมชาติ
2. Logical scenario — parametric มีช่วงของแต่ละพารามิเตอร์
3. Concrete scenario — กำหนดค่าครบทุก parameter

สามระดับ abstraction

Functional scenario

Functional scenario คือคำอธิบายเชิงคุณภาพของสถานการณ์ขับขี่ในภาษาธรรมชาติ ระบุ actor แผนผังถนน และ manoeuvre แต่ไม่ระบุตัวเลข

ตัวอย่าง: “บนทางหลวงสองเลน ยานพาหนะที่เร็วกว่าในเลนซ้ายตัดเข้ามาข้างหน้า ego vehicle จากเลนขวาหลังจากแซง”

Functional scenario ใช้ใน test plan, design-review document, slide deck, paper figure และ safety-case narrative

Logical scenario

Logical scenario แปลง functional description เป็นรูปแบบ structured ที่มี ช่วงพารามิเตอร์ แต่ละตัวแปร (ความเร็วเริ่มต้น ระยะทาง TTC lateral offset สภาพอากาศ) ได้รับ domain แทนที่จะเป็นค่าเดียว

ตัวอย่าง: “ความเร็ว Ego ∈ [70, 130] km/h ความเร็วสัมพัทธ์ของยานพาหนะที่ cut-in ∈ [+10, +30] km/h time-to-collision เมื่อเริ่ม cut-in ∈ [1.5, 4.0] s …”

Logical scenario คือสิ่งที่ถูก sample, sweep หรือ search ในแคมเปญการทดสอบ เครื่องมือที่รองรับระดับนี้ได้แก่ Scenic, scenariogeneration และ OpenSCENARIO 2.0 / DSL

Concrete scenario

Concrete scenario คือ instance เฉพาะหนึ่งอัน — ทุก parameter กำหนดค่าชัดเจน นี่คือสิ่งที่รันใน simulator หรือ closed-track test

ตัวอย่าง: “Ego ที่ 90 km/h ยานพาหนะ cut-in ที่ +20 km/h สัมพัทธ์ TTC = 2.5 s เมื่อเริ่ม cut-in พื้นถนนแห้ง …”

Concrete scenario คือระดับที่ OpenSCENARIO 1.x XML, esmini playback และ replay tooling ส่วนใหญ่ทำงาน

ความสัมพันธ์กับ ODD

Operational Design Domain (ODD) คือชุดเงื่อนไขที่ driving function ตั้งใจทำงาน (ประเภทถนน สภาพอากาศ เวลา พื้นที่ ฯลฯ) การจำแนก scenario และ ODD มีปฏิสัมพันธ์กัน

• Functional scenario เขียน ภายใน ODD
• Logical scenario จำกัดช่วงพารามิเตอร์ให้ เคารพ ODD
• Concrete scenario เป็น instance ที่อยู่ ภายใน ODD และ edge case ที่เลือกอย่างตั้งใจเพื่อทดสอบขอบ

มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง

• PEGASUS — โครงการวิจัยเยอรมันที่ให้กำเนิดคำศัพท์ functional / logical / concrete
• ISO 21448 (SOTIF) — ใช้การจำแนก scenario เป็นกระดูกสันหลังของ safety argument
• ASAM OpenSCENARIO — 1.x รองรับ concrete scenario; 2.0 / DSL รองรับ logical scenario
• ASAM OpenDRIVE — ให้เลเยอร์ static world ที่ทั้งสามระดับ scenario อ้างอิง

บทบาทของ drawtonomy

drawtonomy ไม่ใช่ ตัว sampler สำหรับ logical scenario หรือตัว executor สำหรับ concrete scenario เป็นไวท์บอร์ดบนเบราว์เซอร์สำหรับสถานการณ์ขับขี่ มีที่ยืนแคบ ๆ ในการจำแนก

• ภาพ functional scenario — แผนภาพที่ใส่ใน test plan, design review, safety-case document, slide deck และ paper figure เป็น functional scenario ในรูปแบบ visual drawtonomy เหมาะสำหรับนั้น
• ภาพ logical scenario — “รูปร่าง” ของ logical scenario คือสิ่งที่ผู้อ่านต้องเข้าใจก่อนที่ parameter table จะมีความหมาย drawtonomy เหมาะสำหรับภาพ ส่วน parameter table อยู่ใน DSL หรือ spreadsheet
• Concrete scenario sketch ก่อน authoring — ถ้ากำลังจะเขียน OpenSCENARIO 1.x XML เฉพาะ drawtonomy สร้าง 2D sketch และ .xosc เริ่มต้นได้

อ่านเพิ่มเติม

• OpenSCENARIO คืออะไร?
• Ecosystem: Scenic
• drawtonomy vs scenariogeneration
• กรณีใช้งาน: Sketching ADAS test scenarios