自動(dòng)駕駛車輛模擬仿真測(cè)試平臺(tái)技術(shù)要求

1自動(dòng)駕駛車輛模擬仿真測(cè)試平臺(tái)技術(shù)要求本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了自動(dòng)駕駛車輛模擬仿真測(cè)試平臺(tái)的通用要求和技術(shù)要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于進(jìn)行自動(dòng)駕駛車輛模擬仿真測(cè)試的平臺(tái)或系統(tǒng)，目的是指導(dǎo)模擬仿真測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行規(guī)范化建設(shè)，平臺(tái)的測(cè)試對(duì)象主要面向高等級(jí)自動(dòng)駕駛車輛，低等級(jí)自動(dòng)駕駛車輛可參考使用。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB14887道路交通信號(hào)燈GB50647城市道路交叉口規(guī)劃規(guī)范GB5768.2道路交通標(biāo)志和標(biāo)線第2部分：道路交通標(biāo)志GB5768.3道路交通標(biāo)志和標(biāo)線第3部分：道路交通標(biāo)線CJJ152城市道路交叉口設(shè)計(jì)規(guī)程CJJ37城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范GA47道路交通信號(hào)控制機(jī)GA802機(jī)動(dòng)車類型術(shù)語和定義JTGD80高速公路交通工程及沿線設(shè)施設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTGD81公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1模擬仿真測(cè)試SimulationTest通過傳感器仿真、車輛動(dòng)力學(xué)仿真、交通流仿真、道路建模等技術(shù)模擬真實(shí)測(cè)試環(huán)境，搭建相對(duì)真實(shí)的駕駛場(chǎng)景，完成自動(dòng)駕駛汽車測(cè)試工作的一種形式。3.2高等級(jí)自動(dòng)駕駛車輛HighLevelAutonomousVehicle限定道路和環(huán)境條件下，由自動(dòng)駕駛系統(tǒng)完成所有的駕駛操作，并且駕駛員不一定?供所有的應(yīng)答響應(yīng)。3.3低等級(jí)自動(dòng)駕駛車輛LowLevelAutonomousVehicle自動(dòng)駕駛系統(tǒng)對(duì)橫向和縱向控制中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)操作?供支持，其余由駕駛員操作；或者自動(dòng)駕駛完成所有的駕駛操作，駕駛員?供適當(dāng)?shù)膽?yīng)答響應(yīng)。3.4數(shù)值模型Numericalmodel2利用變量、等式和不等式以及數(shù)學(xué)運(yùn)算等數(shù)學(xué)符號(hào)和語言規(guī)則來?述事物的特征以及內(nèi)在聯(lián)系的模型。3.5實(shí)時(shí)仿真測(cè)試Real-timesimulationtest計(jì)算機(jī)模型與實(shí)際物理世界的時(shí)鐘同速率的仿真測(cè)試方法。3.6單個(gè)場(chǎng)景輸入測(cè)試Singlescenariotest利用單一的測(cè)試場(chǎng)景作為測(cè)試用例為被測(cè)對(duì)象?供輸入的測(cè)試方式。3.7路網(wǎng)連續(xù)里程測(cè)試Roadnetworkconsecutivetest利用整個(gè)路網(wǎng)作為測(cè)試用例，為被測(cè)對(duì)象?供連續(xù)輸入，并進(jìn)行長時(shí)間連續(xù)度量的測(cè)試方式。3.8人機(jī)切換Humanmachinedrivingswitch自動(dòng)駕駛系統(tǒng)和駕駛員共同操作，并且在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)移交駕駛權(quán)利時(shí)，駕駛員應(yīng)該進(jìn)行接管和應(yīng)答響應(yīng)。3.9標(biāo)定Calibration對(duì)仿真系統(tǒng)進(jìn)行校核、驗(yàn)證和確認(rèn)，使其滿足可信性要求并準(zhǔn)確地表達(dá)物理模型。4模擬仿真測(cè)試平臺(tái)通用要求4.1平臺(tái)的完備性要求4.1.1應(yīng)具備功能完整的算法測(cè)試能力，支持對(duì)自動(dòng)駕駛車輛的感知、決策、控制等算法進(jìn)行測(cè)4.1.2應(yīng)具備支持多種類型的測(cè)試場(chǎng)景的能力，包括城市道路、鄉(xiāng)村道路、高速公路等環(huán)境；4.1.3應(yīng)具備復(fù)雜交通場(chǎng)景快速構(gòu)建和批量生成能力，主要包含道路和道路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、道路路面和車道信息、地形、路邊建筑物、可變的道路信息，信號(hào)燈、交通標(biāo)識(shí)標(biāo)線等；4.1.4應(yīng)具備交通流仿真模擬能力；4.1.5應(yīng)具備自然天氣建模和渲染的能力，包括白天、夜晚、晴天、多云、陰天、雨、雪、霧、沙塵等，具備天氣條件和路面附著條件的關(guān)聯(lián)能力，具備自然天氣條件對(duì)傳感器的關(guān)聯(lián)能力，可實(shí)時(shí)模擬路面積水、積雪、雨水浸潤鏡頭等；4.1.6應(yīng)具備傳感器仿真建模能力，包括攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、激光雷達(dá)、導(dǎo)航定位單元、慣性測(cè)量單元等。其中激光雷達(dá)和攝像頭應(yīng)能分別實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)原始信號(hào)注入方式的仿真；超聲波雷達(dá)和毫米波雷達(dá)應(yīng)能滿足仿真通用雷達(dá)傳感器的目標(biāo)級(jí)信號(hào)，支持多傳感器分布式部署，支持不同類型和數(shù)量進(jìn)行仿真配置；4.1.7可具備駕駛員仿真建模能力，駕駛員可控制測(cè)試車輛滿足基本的駕駛行為測(cè)試，主要包括但不限于車輛啟動(dòng)與停止、車速控制、軌跡控制、人機(jī)切換；4.1.8應(yīng)具備車輛動(dòng)力學(xué)仿真建模能力，支持外部車輛動(dòng)力學(xué)模型設(shè)置和導(dǎo)入等；4.1.9應(yīng)具備除車輛外的其他交通參與者的仿真建模能力，包括摩托車、兩輪電動(dòng)車、自行車、行人、動(dòng)物等；4.1.10應(yīng)具備對(duì)不同操作系統(tǒng)的兼容能力；4.1.11應(yīng)支持傳感器套件和環(huán)境條件的靈活配置；4.1.12應(yīng)支持多種不同的高精地圖格式導(dǎo)入，同時(shí)應(yīng)具備一次性導(dǎo)入道路總長度不小于100公里34.1.13應(yīng)支持運(yùn)行數(shù)據(jù)的自定義組合分析，自動(dòng)生成數(shù)據(jù)圖表和分析報(bào)告；4.1.14應(yīng)進(jìn)行模擬仿真測(cè)試平臺(tái)與實(shí)際路測(cè)標(biāo)定；4.1.15同一場(chǎng)景多次重復(fù)測(cè)試時(shí)的一致性應(yīng)不低于99%；4.1.16具備高并發(fā)測(cè)試的能力；4.1.17測(cè)試過程中可顯示仿真動(dòng)畫和數(shù)據(jù)儀表，支持多種視角切換，可單步運(yùn)行；4.1.18系統(tǒng)應(yīng)支持對(duì)測(cè)試過程的回放功能，支持對(duì)測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)的下載功能；4.1.19系統(tǒng)應(yīng)支持單個(gè)場(chǎng)景輸入測(cè)試和路網(wǎng)連續(xù)里程測(cè)試等多種測(cè)試模式；4.1.20系統(tǒng)應(yīng)具備評(píng)價(jià)模塊，能夠?qū)Ρ粶y(cè)對(duì)象的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行評(píng)定，支持包括但不限于是否違反交通規(guī)則，是否發(fā)生碰撞等功能；4.1.21模擬仿真測(cè)試平臺(tái)支持對(duì)被測(cè)對(duì)象不同的接入方式，同時(shí)具備相應(yīng)的機(jī)制保證信息安全和數(shù)據(jù)安全。4.2平臺(tái)支持的測(cè)試場(chǎng)景系統(tǒng)應(yīng)支持《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測(cè)試管理規(guī)范(試行)》和已經(jīng)公開發(fā)布的自動(dòng)駕駛車輛道路測(cè)試能力評(píng)估內(nèi)容與方法規(guī)范中要求的智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動(dòng)駕駛功能檢測(cè)項(xiàng)目，具體要求見表1規(guī)定。表1測(cè)試場(chǎng)景技術(shù)要求序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目1交通標(biāo)志和標(biāo)線的識(shí)別及響應(yīng)2交通信號(hào)燈的識(shí)別及響應(yīng)3前方車輛（含對(duì)向車輛）行駛狀態(tài)的識(shí)別及響應(yīng)4障礙物的識(shí)別及響應(yīng)5行人和非機(jī)動(dòng)車的識(shí)別及響應(yīng)6跟車行駛（包括停車和起步）7靠路邊停車8超車9并道行駛交叉路口通行環(huán)形路口通行自動(dòng)緊急制動(dòng)人工操作接管5模擬仿真測(cè)試平臺(tái)技術(shù)要求5.1場(chǎng)地要素設(shè)計(jì)5.1.1道路等級(jí)、建設(shè)長度和設(shè)計(jì)可通行車輛類型系統(tǒng)應(yīng)具備不同等級(jí)和不同類型的道路，包括高速公路及出入口匝道、城市快速路、主干路、次干路、支路和其他道路等，道路線形包括直線和平曲線，平曲線又包括圓曲線和緩和曲線，各種道路的可實(shí)現(xiàn)長度以及設(shè)計(jì)可通行車輛類型的具體要求見表2規(guī)定。4表2道路等級(jí)、可實(shí)現(xiàn)長度和設(shè)計(jì)可通行車輛類型技術(shù)要求道路等級(jí)可實(shí)現(xiàn)長度（米）設(shè)計(jì)可通行車輛類型高速公路主路≥50000大型載客汽車、中型載客汽車、小型載客汽車、微型載客汽車，重型載貨汽車、重型載貨汽車、輕型載貨汽車、特種車輛快速路主路≥50000城市主干路≥50000城市次干路≥50000城市支路≥50000城市其他道路≥50000非機(jī)動(dòng)車道≥50000自行車、電動(dòng)車等人行道≥10000行人以上要素依據(jù)但不受限于JTGD80、JTGD81、CJJ37等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，利用數(shù)值模型的方式在模擬仿真測(cè)試平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)。5.1.2車道類型和數(shù)量系統(tǒng)內(nèi)各種道路應(yīng)具備相應(yīng)的車道類型和數(shù)量，具體要求見表3規(guī)定。表3車道類型技術(shù)要求道路等級(jí)車道類型和數(shù)量的具體要求高速公路主路行車道具備雙向2車道、4車道、6車道等多種類型的車道類型，并且具備超車道，應(yīng)急車道、公交車道、自動(dòng)駕駛專用道等特殊車道類型快速路主路行車道具備雙向2車道、4車道、6車道等多種類型的車道類型，并且具備超車道、公交車道、自動(dòng)駕駛專用道等特殊車道類型城市主干路行車道具備雙向2車道、4車道等多種類型的車道類型，并且具備公交車道、左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)、右轉(zhuǎn)專用道、潮汐車道等城市次干路行車道具備雙向2車道、4車道等多種類型的車道類型，并且具備非機(jī)動(dòng)車道、機(jī)非混行道、行人專用道、路面停車位等城市支路行車道具備雙向2車道、4車道等多種類型的車道類型城市其他道路行車道具備雙向2車道的車道類型以上依據(jù)但不受限于JTGD80、JTGD81、CJJ37等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，利用數(shù)值模型的方式在在模擬仿真測(cè)試平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)。5.1.3交叉口系統(tǒng)應(yīng)具備不同類型和幾何形狀的道路交叉口，包括十字形、T形、Y形、X形、錯(cuò)位及環(huán)形交叉口。各類交叉口的功能和基本要求應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。城市快速路系統(tǒng)上的交叉口應(yīng)采用立體交叉型式，除快速路之外的城區(qū)道路上不宜采用立體交叉型式，具體要求見表4規(guī)定。表4交叉口技術(shù)要求交叉口類型型式要求平面交叉口主干路-主干路信號(hào)控制，進(jìn)、出口道展寬交叉口主干路-次干路信號(hào)控制，進(jìn)、出口道展寬交叉口主干路-支路次干路-次干路信號(hào)控制，進(jìn)、出口道展寬交叉口次干路-支路無信號(hào)控制，減速讓行或停車讓行標(biāo)志管5制交叉口支路-支路無信號(hào)控制，減速讓行或停車讓行標(biāo)志管制交叉口立體交叉口樞紐立交一般立交半互通立交分離式立交分離式立交以上交叉口，需要考慮不同等級(jí)道路之間的交叉，依據(jù)但不受限于GB50647、JTGD80、JTGD81、CJJ37、CJJ152等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范利用數(shù)值模型的方式在在模擬仿真測(cè)試平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)。5.1.4行人交通系統(tǒng)應(yīng)具備人行橫道等行人交通設(shè)施，并且人行橫道的寬度與道路總寬度比例符合要求且可調(diào)整，具體要求見表5規(guī)定。表5行人交通技術(shù)要求道路類別橫斷面形式單幅路雙幅路三幅路主干路-次干路-支路--以上依據(jù)但不受限于JTGD80、JTGD81、CJJ37、CJJ152等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范利用數(shù)值模型的方式在在模擬仿真測(cè)試平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)。5.1.5道路特征以城市道路作為參考依據(jù)，系統(tǒng)內(nèi)道路特征要求見表6規(guī)定，其他道路環(huán)境依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)：表6道路特征技術(shù)要求道路特征具體要求覆蓋特征系統(tǒng)應(yīng)具備不同的道的氣候環(huán)境。常溫、干燥、無雜質(zhì)0.8-1潮濕，積水0.5-0.8積雪，結(jié)冰≤0.5遮擋特征系統(tǒng)應(yīng)具備林蔭道，利用樹蔭對(duì)車道線實(shí)現(xiàn)不同程度的光線遮擋。林蔭道長度不少于1000米系統(tǒng)應(yīng)具備雨、雪、霧、霾等天氣特征，可設(shè)置不同的能見度。以上依據(jù)但不受限于JTGD80、JTGD81、CJJ37、CJJ152等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范利用數(shù)值模型的方式在在模擬仿真測(cè)試平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)。5.1.6交通標(biāo)志、標(biāo)線和信號(hào)燈等道路附屬設(shè)施系統(tǒng)內(nèi)交通標(biāo)志、標(biāo)線以及信號(hào)燈的要求見表7規(guī)定。6表7交通標(biāo)志、標(biāo)線和信號(hào)燈技術(shù)要求交通標(biāo)志、標(biāo)線與信號(hào)燈具體要求交通標(biāo)志指示標(biāo)志應(yīng)設(shè)計(jì)包含GB5768.2中的直行、向左轉(zhuǎn)彎、向右轉(zhuǎn)彎、直行和向左轉(zhuǎn)彎、直行和向右轉(zhuǎn)彎、向左和向右轉(zhuǎn)彎、靠右側(cè)道路行駛、靠左側(cè)道路行駛、單行路、最低限速、右轉(zhuǎn)車道、直行和右轉(zhuǎn)合用車道、人行橫道、公交專用道等標(biāo)志警告標(biāo)志應(yīng)設(shè)計(jì)包含GB5768.2中的注意兒童、注意行人等標(biāo)志禁令標(biāo)志應(yīng)設(shè)計(jì)包含GB5768.2中的禁止通行、禁止駛?cè)?、禁止左轉(zhuǎn)、禁止右轉(zhuǎn)、禁止直行、禁止掉頭、限制速度、停車讓行、減速讓行、會(huì)車讓行等標(biāo)志指路標(biāo)志求設(shè)置道路施工安全標(biāo)志應(yīng)設(shè)計(jì)包含GB5768.2中的所有道路施工安全標(biāo)志輔助標(biāo)志應(yīng)設(shè)計(jì)包含GB5768.2中的學(xué)校、時(shí)間范圍等標(biāo)志交通標(biāo)線指示標(biāo)線應(yīng)設(shè)置GB5768.3中包含的雙向2車道路面中心線、車行道分界線、車行道邊緣線、左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)線、左轉(zhuǎn)彎待導(dǎo)向線、人行橫道線、停車位標(biāo)線、臨時(shí)停車區(qū)等禁止標(biāo)線應(yīng)設(shè)置GB5768.3中包含的禁止超車線、停止線、停車讓行線、減速讓行線、導(dǎo)流線、網(wǎng)狀線、專用車道線等警告標(biāo)線置交通信號(hào)燈應(yīng)設(shè)置GB14887中包含的機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈、非機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈、人行橫道信號(hào)燈、方向指示信號(hào)燈、閃光警交通標(biāo)志應(yīng)依據(jù)實(shí)際測(cè)試需求，按照GB5768.2要求設(shè)置。交通標(biāo)線應(yīng)依據(jù)實(shí)際測(cè)試需求，按照GB5768.3要求設(shè)置。交通信號(hào)燈應(yīng)依據(jù)實(shí)際測(cè)試需求，按照GB14887要求設(shè)置。支持對(duì)交通標(biāo)志標(biāo)線進(jìn)行模糊處理。5.2車輛模型可配置基本的車輛動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)工況，如ISO3888-2規(guī)定的雙移線實(shí)驗(yàn)、GB/T30677-2014規(guī)定的穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)、FMVSS126正弦駐留實(shí)驗(yàn)、NEDC經(jīng)濟(jì)性實(shí)驗(yàn)等。另外，為了滿足自動(dòng)駕駛測(cè)試的需要，車輛模型應(yīng)可配置并滿足線控接口的需求，具體要求見表8規(guī)定。7表8車輛模型技術(shù)要求車輛模型具體要求車輛屬性配置化與配置可配置車輛的動(dòng)力系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、輪胎系統(tǒng)、空氣動(dòng)力學(xué)等部件和參數(shù)選擇可配置車輛的尺寸，如大型載客汽車、中型載客汽車、小型載客汽車、微型載客汽車，重型載貨汽車、重型載貨汽車、輕型載貨汽車等；可配置轎車、MPV、SUV等車身結(jié)構(gòu)；可配置純電動(dòng)、混合動(dòng)力、燃油汽車等車輛類型配置仿真系統(tǒng)可?供轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)等線控接口5.3傳感器模型系統(tǒng)應(yīng)具備對(duì)傳感器不同層級(jí)仿真建模的能力，可設(shè)置不同傳感器在自動(dòng)駕駛車輛模型上的安裝位置與安裝角度，可設(shè)置傳感器的視場(chǎng)范圍，可同時(shí)仿真不同類型和不同數(shù)目的傳感器，具體要求見表9規(guī)定。表9傳感器模型技術(shù)要求傳感器模型具體要求攝像頭模型可以仿真單目攝像頭、廣角攝像頭、魚眼攝像頭的攝像頭信號(hào)，支持模糊、畸變、暗角、雨水浸潤等物理缺陷，可輸出彩色/灰白圖像毫米波雷達(dá)模型可以仿真毫米波雷達(dá)目標(biāo)反射特征、探測(cè)目標(biāo)的相對(duì)位置和速度，可模擬電磁回波、發(fā)射功率、天線增益、雜波和衰減，且具備不同角度、距離、速度的分辨能力激光雷達(dá)模型可仿真不同幀率、不同線數(shù)的激光雷達(dá)；可仿真典型固態(tài)和機(jī)障礙物、樹木樹葉、圍欄等精細(xì)模型超聲波雷達(dá)模型可探測(cè)探頭與障礙物的間距慣性傳感器模型可仿真慣性傳感器的信號(hào)地圖傳感器模型可仿真地圖的基本輸出信息，支持不同的地圖協(xié)議和傳輸方式GNSS模型信息5.4動(dòng)態(tài)要素設(shè)計(jì)5.4.1交通參與者系統(tǒng)應(yīng)支持不同類型的具有