自动驾驶仿真-详解3DGS场景重建技术-从基本原理到落地应用

----------------------------------- 01 前 言 智能驾驶的测试，一直面临诸多挑战。如果要充分覆盖所有的驾驶场景，有研究机构推测需要行驶180亿公里，也就是说：100辆测试车，24小时工作，需要花费大约500年的时间。而且一旦软件发生变更和升级，之前的测试又要重来。这显然是不可行的。因此，引入仿真测试的方式是必不可少的。其中针对仿真测试的场景覆盖，需要构建一个完整的场景库，除了基于产品功能定义的场景外，还需要考虑功能安全、预期功能安全、法规标准、Corner Case等方面的场景，同时提供必要的接口与仿真平台对接，以支持海量场景的测试执行。本文重点介绍一款基于Web的OpenScenario智驾场景管理与编辑工具——AUTOSIM，满足功能场景定义、逻辑场景设计与具体场景设计的企业级多人协同开发需求。AUTOSIM Dashborad页面 02 功能场景定义 我们知道智能驾驶场景设计，其实不只是测试工程师的事。准确、合理的产品设计需要产品工程师和系统工程师协作完成。因此，AUTOSIM提供了一个单独空间-Definition用于功能场景的定义。功能场景定义功能场景的定义有一定层级结构，AUTOSIM将这种结构划分为“Feature”和“Function”两层。例如Cruise Control（巡航）被定义为一个Feature，而在这个Feature下，会细分Cut In，Cut Out，Stop&Go等多个Function。这些Feature和Function是可以基于企业要求，提前在设置页面灵活配置的。在具体功能设计时，直接从下拉菜单中选择即可，非常方便。功能场景的设计基本是语义层面的描述，新建一个功能场景可直接在对话框中完成。具体如下：功能场景定义过程考虑到用户存在多人协作，功能场景设计之后，需要发起评审。只有经过评审的功能场景才能生成独立的ID编码，以推进下一步的具体场景设计（支持场景的血缘追踪，这一点很重要）。 03 逻辑与具体场景定义 逻辑场景定义了场景的参数空间，而具体场景是从参数空间中选择具体的取值。在实现上述场景的过程中，AUTOSIM并没有再细分逻辑场景和具体场景，而是统一归到一个叫“Designer”的模块中，这样效果会更高。3.1 选择OpenDRIVE地图OpenScenaro场景的定义不能脱离于地图来设计。因此，首先应该选择具体的OpenDRIVE地图。AUTOSIM工具中，在Configuration模块下提供了一个地图库，用户可以提前将设计好的OpenDRIVE地图上传到该库中，并浏览地图的轮廓。OpenDRIVE地图库3.2 设置主车和目标车运动属性由于篇幅关系，这里只将OpenScenaro最核心的ego（主车）和目标对象的设置做一个介绍。在ego子页面主要配置主车的起始位置，朝向信息。在目标对象子页面主要配置目标车辆、非机动车的数量、位置、初速度，以及Maneuver与Event等信息。该部分可以详细参考OpenScenario标准。ego主车和目标对象的设置设置完ego和目标之后，此时用户就可以尝试运行“浏览”功能，看看实际场景与自己的意图是否相符。在AUTOSIM中，集成了es mini插件，用户可以非常便捷地看到动态效果。3.3 场景泛化前面提到，在AUTOSIM中没有独立设计所谓的逻辑场景和具体场景，而是配置了个“参数泛化”功能。用户可选择需要被泛化的参数（例如目标车速、距离、变道时间等），一键泛化生成海量场景。需要注意的是，这些参数之间是存在一些约束条件的，AUTOSIM中提供了约束配置方式。泛化后的场景，用户必须有一定的专业知识做一些裁剪，剔除无效场景。场景的参数化泛化 04 场景应用 在AUTOSIM中设计好的具体场景，可以下载到SIL/HIL/VIL等平台中，直接运行（必须兼容OpenX系列标准）。场景设计是一个相对专业的过程，功能场景的设计和Designer中的具体场景设计，都需要经过评审。所以，在AUTOSIM中做了明确的权限设计，一些环节的交付产物，是需要经过评审确认之后，才能往下游传递。在应用阶段，用户可以挑选已经经过评审的场景子集，测试时不必进行全量测试，而是按需构建测试范围，以适配项目不同阶段的测试要求。本文完。来源：车路漫漫