標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對于任何行業(yè)的發(fā)展都有重要的意義。

促進協(xié)作、提高產(chǎn)品質(zhì)量與一致性、降低成本與風(fēng)險都是它能帶來的好處。

在自動駕駛仿真內(nèi)容的第二期，我們帶來了自動駕駛仿真行業(yè)最重要的標(biāo)準(zhǔn)之一——OpenX系列標(biāo)準(zhǔn)。

該標(biāo)準(zhǔn)來自于ASAM（Association for Standardization of Automation and Measuring Systems），這是一個成立于1998年、來自于德國的組織。當(dāng)年，德國的車賣得非常慘，許多企業(yè)砍掉了自己的研發(fā)部門，但這些人并沒有脫離自己的主業(yè)，他們成立一個非盈利的標(biāo)準(zhǔn)化組織，就是ASAM。

現(xiàn)在ASAM標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)是世界上最被廣泛認(rèn)可的汽車工業(yè)國際標(biāo)準(zhǔn)之一。

而OpenX系列標(biāo)準(zhǔn)則引領(lǐng)了自動駕駛場景仿真測試的發(fā)展，被全球大量工具商、研發(fā)團隊以及整車廠所使用，為統(tǒng)一仿真場景格式奠定了基礎(chǔ)。

那么，OpenX系列標(biāo)準(zhǔn)是如何助力自動駕駛仿真技術(shù)的？

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搭建虛擬環(huán)境框架

我們先來看OpenX中的X都有什么，下圖就是整個OpenX體系全貌，中間的OpenDRIVE、OpenSCENARIO和OpenCRG是最早的OpenX三件套，雖然后面也有新的標(biāo)準(zhǔn)加入，但目前應(yīng)用最廣泛的還是OpenDRIVE和OpenSCENARIO。

在上一期的視頻中，我們講到自動駕駛仿真模塊中有兩個很重要的部分——靜態(tài)場景模塊和動態(tài)場景模塊，OpenDRIVE和OpenSCENARIO就是這兩個模塊的對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

OpenDRIVE是一種高精地圖格式，2006年由德國VIRES公司發(fā)布，著名的交通場景仿真工具VTD就是這家公司開發(fā)的。2018年，OpenDRIVE的開發(fā)團隊將維護工作轉(zhuǎn)交給ASAM。

OpenDRIVE描述了駕駛仿真應(yīng)用所需的靜態(tài)道路交通網(wǎng)絡(luò)，也就是我們常說的路網(wǎng)，并提供了標(biāo)準(zhǔn)交換格式說明文檔。該標(biāo)準(zhǔn)的主要任務(wù)是對道路及道路上的物體進行描述。通俗地來講，它規(guī)定了如何描述道路、車道、路口等路網(wǎng)中的靜態(tài)元素。OpenDRIVE使用可擴展標(biāo)記語言(XML)記錄這些信息，并將它們存儲在拓展名為xodr的文件中。這樣的定義方法，使得機器可以順利地識別并利用靜態(tài)路網(wǎng)信息。

之后，再通過與OpenCRG結(jié)合使用，就可以將非常詳細(xì)的路面描述，比如是瀝青路還是鵝卵石路添加至路網(wǎng)描述當(dāng)中，使得路面形貌更精細(xì)化，可以對車輛進行更好的動力學(xué)仿真。

對于整個自動駕駛仿真過程，OpenDRIVE非常重要，典型的仿真流程大概分為仿真前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，仿真中的執(zhí)行以及仿真后的評價三個階段。前期OpenDRIVE需要支撐后續(xù)OpenSCENARIO的編輯和運行，同時，無論是仿真運行過程中的事件判定還有事后評價，都需要基于OpenDrive地圖評價體系來支撐。

OpenDRIVE中描述的路網(wǎng)可以是人工生成或來自于真實世界的。

前者可以通過OpenDrive編輯器進行操作，例如51sim的WorldEditor以及類似軟件。

另外也可以使用高精地圖廠商的OpenDrive文件進行導(dǎo)入。

但這一過程中對仿真企業(yè)也會有不少挑戰(zhàn)，首先是合規(guī)性問題，其次，相較于量產(chǎn)高精地圖服務(wù)，為仿真運行提供OpenDrive支撐這個生意對圖商來說ROI比較低，參與意愿當(dāng)然也比較低。除此之外，仿真系統(tǒng)運行和算法運行所需地圖數(shù)據(jù)同源，但格式差異大，全鏈路打通工作量大，不同圖商的OpenDrive標(biāo)準(zhǔn)不太統(tǒng)一等，都是仿真企業(yè)會遇到的問題。

可以說，仿真企業(yè)對OpenDrive是既愛又恨，“愛”是因為格式定義做得非常全面，但在實際的仿真運行中，很多地方可能只需要散點地圖，并不需要到OpenDrive那么高的要求，所以不少仿真企業(yè)正在把弱化對OpenDrive的依賴作為下一步的關(guān)鍵工作。

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讓虛擬世界動起來

在搭建好了靜態(tài)場景后，我們需要讓這個虛擬世界動起來，有參與者、有行為、有運動軌跡，這就涉及到了動態(tài)場景構(gòu)建，這主要就是圍繞OpenSCENARIO展開的。

下圖就是一個靠左行車國家的動態(tài)場景例子，藍(lán)車是測試車輛， c1 和 c2 兩輛是會對藍(lán)車產(chǎn)生影響的車輛，c3則在路口等待右轉(zhuǎn)。接下來設(shè)計的動作是當(dāng)藍(lán)車接近路口時，c1 和 c2 開始超車。c3 緊接著開始右轉(zhuǎn)，從而迫使 c1 和 c2 進行緊急剎車。

OpenSCENARIO就像一個編劇，通過描述交通流、行為模式和各種事件來創(chuàng)造出復(fù)雜的駕駛場景，為自動駕駛汽車提供真實世界中的各種模擬環(huán)境。

去年7月，OpenScenario 2.0版本正式發(fā)布，相比之前的1.X版本，最大的差別就是增加了對抽象場景的描述。

此前，場景三層抽象分級，即功能場景、邏輯場景、具體場景是行業(yè)通用的場景分級標(biāo)準(zhǔn)。但在當(dāng)前的駕駛場景工程應(yīng)用，尤其是在仿真工程應(yīng)用中漸漸顯露出它的局限性。因此之后專家就在三層分級模型的基礎(chǔ)上，新增了抽象場景這一層級。

下圖展示了場景四層抽象分級模型及其之間的關(guān)系，從上至下，抽象化程度逐漸降低，但場景數(shù)量逐漸增加。

那么，什么是抽象場景？舉個例子。

現(xiàn)實中，我們說下個路口左轉(zhuǎn)，這個信息對于司機來說是一個具體動作描述，但對于機器，這就是一個抽象場景。

因為，我們沒有告訴它具體左轉(zhuǎn)的軌跡、左轉(zhuǎn)的速度，沒有告訴它是超越前車再左轉(zhuǎn)，還是老實排隊等左轉(zhuǎn)，對于機器，雖然左轉(zhuǎn)這個目標(biāo)是明確的，但實現(xiàn)的過程卻有成百上千種不同的排列組合。

這就是OpenScenario 2.0的進化，抽象層次更高，對于一些泛化和覆蓋性測試有更好的適用空間，不過目前使用更多的還是OpenScenario 1.X版本。

但無論哪種版本，能寫出高效、靈活的OpenScenario場景才是關(guān)鍵，嵌入GPT的能力到場景編輯器中，也成為了仿真企業(yè)的一個新方向。

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統(tǒng)一的力量

可以說，整個OpenX對自動駕駛仿真行業(yè)具有重要意義，它提供了統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，定義了場景、道路和車輛等關(guān)鍵信息的標(biāo)準(zhǔn)格式，為自動駕駛仿真提供了一致的描述方式。讓不同的仿真工具和系統(tǒng)能夠互相兼容和交互、共享和傳遞場景信息，實現(xiàn)更高效的開發(fā)、測試流程以及更準(zhǔn)確可靠的仿真結(jié)果。

此外，OpenX系列標(biāo)準(zhǔn)還涉及到數(shù)據(jù)標(biāo)注、操作設(shè)計域和感知接口等方面。它們提供了標(biāo)準(zhǔn)化的工具和定義，幫助開發(fā)人員進行數(shù)據(jù)標(biāo)注、確定操作場景范圍，并實現(xiàn)感知數(shù)據(jù)的傳輸和交互。

這些標(biāo)準(zhǔn)不僅僅是指導(dǎo)作用，更具有工程化價值，對于自動駕駛系統(tǒng)的訓(xùn)練、測試和評估非常重要，可以提高系統(tǒng)的智能性和適應(yīng)性，讓我們能夠更好地推動自動駕駛技術(shù)的發(fā)展。

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