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:
- 功能場景 — 定性的,以自然語言描述。
- 邏輯場景 — 參數化的,每個參數帶有範圍。
- 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。
三個抽象層級
Section titled “三個抽象層級”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 Scenic、scenariogeneration(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 XML、esmini 重播,以及大多數重播工具運作的層級。
各層級與 ODD 的關係
Section titled “各層級與 ODD 的關係”**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 內撰寫(「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 內的實例,加上刻意選擇的邊界案例。
場景分類在標準中的應用
Section titled “場景分類在標準中的應用”- 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 在其中的定位
Section titled “drawtonomy 在其中的定位”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 Scenic、scenariogeneration、手寫 OpenSCENARIO XML,或 OpenSCENARIO 2.0 / DSL。drawtonomy 負責圖形,而非測試邏輯。
同一場景測試生態系中的工具
Section titled “同一場景測試生態系中的工具”- OpenSCENARIO 是什麼?
- OpenDRIVE 是什麼?
- esmini 是什麼?
- 生態系:Scenic
- drawtonomy 與 scenariogeneration 的比較
- drawtonomy 與手寫 OpenSCENARIO XML 的比較
- 使用情境:草繪 ADAS 測試場景 — 切入/車道匯合/行人穿越測試配圖的工作流程。
- 使用情境:OpenSCENARIO 撰寫前的草圖繪製 — 視覺草圖 → XML。
- 使用情境:自動駕駛論文的配圖 — 出版品質的場景配圖。