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駕駛場景分類——功能場景、邏輯場景、具體場景

進階駕駛輔助(ADAS)與自動駕駛(AD)系統的場景式測試依賴於一個三層抽象框架,這個框架源自 PEGASUS 研究計畫,現已成為 ADAS / AV 測試流程的標準實踐:

  1. 功能場景 — 定性的,以自然語言描述。
  2. 邏輯場景 — 參數化的,每個參數帶有範圍。
  3. 具體場景 — 完全實例化的,每個參數固定為一個值。

本頁是關於各層級的中立入門介紹,說明它們與 ODD 及 OpenSCENARIO 等格式的關係,以及 drawtonomy 在其中的定位。

功能場景是對駕駛情境的定性、自然語言描述。它指名參與者、道路佈局與操縱動作,但不涉及具體數值。

範例:「在雙車道高速公路上,左車道一輛較快的車輛超越自駕車後,從右車道切入自駕車前方。」

功能場景存在於測試計畫、設計審查文件、投影片、論文配圖與安全論證報告中。它們是人與人之間溝通場景的方式。

邏輯場景將功能描述轉換為帶有參數範圍的結構化形式。每個變數(初始速度、距離、碰撞時間、側向偏移、天氣、道路曲率)都被賦予一個域而非單一值。

範例:「自駕車速度 ∈ [70, 130] km/h,切入車輛相對速度 ∈ [+10, +30] km/h,切入開始時的碰撞時間 ∈ [1.5, 4.0] s,…」

邏輯場景是在測試活動中被取樣、掃描或搜索的對象。針對此層級的工具與 DSL 包括 Scenicscenariogeneration(pyoscx / pyodrx),以及 OpenSCENARIO 2.0 / DSL

具體場景是一個特定的實例——每個參數固定為單一值。這是在模擬器或封閉測試場地中執行的場景。

範例:「自駕車以 90 km/h 行駛,切入車輛相對速度 +20 km/h,切入開始時碰撞時間 = 2.5 s,乾燥瀝青,…」

具體場景是 OpenSCENARIO 1.x XMLesmini 重播,以及大多數重播工具運作的層級。

**運行設計範疇(ODD)**是駕駛功能預期運作的條件集合(道路類型、天氣、時間、地理區域等)。場景分類與 ODD 在各個層級相互作用:

  • 功能場景在 ODD 撰寫(「晴天高速公路駕駛」)。
  • 邏輯場景將參數範圍限制為符合 ODD(例如符合 ODD 高速公路限制的速度範圍)。
  • 具體場景是應落在 ODD 的實例,加上刻意選擇的邊界案例。
  • PEGASUS — 確立了本頁所使用的功能/邏輯/具體詞彙的德國研究計畫。
  • ISO 21448(SOTIF) — 預期功能安全;以場景分類作為論證功能在整個 ODD 中正確行為的核心框架。
  • ASAM OpenSCENARIO — 1.x 針對具體場景;2.0 / DSL 針對邏輯場景。
  • ASAM OpenDRIVE — 提供三個場景層級都參考的靜態世界層。

drawtonomy 不是邏輯場景取樣器或具體場景執行器。它是一款針對駕駛場景最佳化的瀏覽器白板。它在分類中所處的狹窄位置:

  • 功能場景的配圖。 進入測試計畫、設計審查、安全論證文件、投影片與論文配圖的圖表,是視覺化形式的功能場景。drawtonomy 適合製作這類圖表。
  • 邏輯場景的插圖。 邏輯場景的「形狀」(幾何、參與者、大致動作)是讀者在參數表格有意義之前真正需要掌握的內容。drawtonomy 適合製作配圖;參數表格本身存在於您的 DSL 或試算表中。
  • 撰寫前的具體場景草圖。 如果您即將手動撰寫特定的 OpenSCENARIO 1.x XML,drawtonomy 可以產生一個二維草圖與一個可迭代的初始 .xosc。詳見使用情境:OpenSCENARIO 撰寫前的草圖繪製

對於大規模的邏輯/具體場景編寫——參數掃描、條件觸發器、複雜 Storyboard——請使用 Scenicscenariogeneration、手寫 OpenSCENARIO XML,或 OpenSCENARIO 2.0 / DSL。drawtonomy 負責圖形,而非測試邏輯。