行业应用丨IAV基于OpenX标准的场景生成与重建方案

文摘   2024-10-30 16:31   天津  



编者寄语:“行业应用”系列文章将聚焦于介绍ASAM标准如何与其他标准协同工作,以及如何构建高效、可靠的工具链。

作为ASAM会员单位,艾尔维IAV基于OpenX系列标准,提出了一种更高效、准确和兼容的场景搭建与重建解决方案。本文将介绍ASAM OpenX的背景知识,并探讨该工具如何为汽车研发提供助力。



01

ASAM OpenX系列标准概述


在ASAM标准普及之前,汽车行业的客户在创建和重建场景方面面临着诸多挑战。在场景搭建(Scenario Generation)过程中,输入源包括一些复杂且繁琐的专家知识、事故报告、法规和内部功能需求等内容。对于场景重建(Scenario Reconstruction),基于视频原始数据的手动搭建流程不仅费时费力,也难以保证精准度和复原关键场景信息。此外,客户普遍需要现实的场景设置来验证ADAS功能,但输入地图可能存在多个来源、精度不一致等问题,导致难度进一步增加。同时,不同仿真软件支持的输出格式不完全兼容,阻碍了我们快速响应新需求的能力。


因此,在仔细研读OpenX标准后,艾尔维IAV结合实际需求,提出了一种更高效、准确和兼容的解决方案。这一创新方法不仅简化了场景创建和管理流程,还显著提高了场景重建的精准度和效率。

使用的ASAM OpenX标准概览如下:


TIPS



1.ASAM OpenSCENARIO:

OpenSCENARIO XML(即1.x版本)定义了一个标准的仿真测试场景格式,用于描述驾驶环境中动态内容。通常一个OpenSCENARIO XML(.xosc)文件中会包含一个下述OpenDRIVE文件,并引用一个或多个外部3D环境模型(.osgb)。OpenSCENARIO的标准化储存信息的格式,可以方便进行内容提取、修改和脚本批量操作。

2.ASAM OpenDRIVE:

OpenDRIVE文件(.xdor)中的数据描述了道路的几何形状以及沿线的特征并且定义了可以影响交通逻辑的交通标志以及道路基础设施。


3.ASAM OpenLABEL:

OpenLABEL 1.0.0包含scenario taggingdata labeling两部分:

(1)Scenario tagging 场景标签分为:

Admin Tags 管理类标签,即Contextual和Organizational信息

ODD Tags,即Scenery element 场景元素、Environment element 环境元素和Dynamic element动态元素

Behavior Tags行为标签,即各类事件和事件触发器

(2)Multi-sensor data streams labeling 多传感器数据标注:

定义了标注数据的结构,并建议使用ASAM OpenXOntology作为参考本体。




02


IAV基于ASAM OpenX标准的解决方案

对于场景搭建,IAV借助大语言模型(LLM)的文本理解能力,使用工具自动生成OpenSCENARIO和OpenDRIVE场景:


1.解决方案整体思路


LLM结合了定制化的预处理和后处理技术,使我们能够将各种测试用例规范、文本描述或图片描述转换为易于修改和衍生的逻辑场景,目前工具支持OpenSCENARIO XML 1.0-1.2+OpenDRIVE1.6格式。

这一工具与我们的场景数据库管理和分析工具链无缝衔接。具体来说,用户在生成场景后,可以选择内置算法来过滤出关键场景,进行ADAS功能仿真验证和SOTIF分析。参考OpenLABEL标准建立的标签体系,使得场景数据库以高度组织化和通用的格式存储相关场景,方便用户进行搜索,简化了后续的管理和分析过程。

LLM辅助生成OpenX场景的流程示意图


2.批量创建虚拟道路场景


如有虚拟场景 OpenDRIVE文件(.xodr),可直接预览或批量导入支持的仿真软件;
如使用SD map,可以在OpenStreetMap选取感兴趣区域,导出 osm file,将 osm file 导入仿真软件并进行编辑和导出;


如使用HD map,包括Apollo HD Map、Custom HD Map等,也可快速导入支持的仿真软件并导出为.xodr文件,但可能存在潜在转换问题和精度问题。


3.传感器数据生成自车轨迹


导入融合和同步后的传感器数据到仿真软件进行可视化和修改,可能涉及数据内容及格式处理,应视情况而采用脚本流程,再编辑和导出为OpenSCENARIO格式;
也可以直接导入OpenSCENARIO格式轨迹数据并进行编辑。



通过本工具创建的OpenX格式仿真场景可以方便进行场景合成、标注、算法优化、采样搜索场景等,具体可参见下方图片。


在整个项目过程中,确保场景生成的准确性和兼容性是一个重大挑战。然而,随着ASAM OpenX标准的普及和业内对仿真验证流程的不断积累,我们已对不同情形下如何运用OpenX标准有了较深的理解。

IAV深入研究了如何使用和组合OpenSCENARIO、OpenDRIVE和OpenLABEL标准组件以适应法规场景、事故场景以及为自动驾驶、泊车功能等设计的具体场景。通过长期操作实践,我们发现ASAM标准可以广泛应用于自动驾驶系统的验证过程之中。因此,我们认为这一标准有潜力在未来作为ADAS开发不同部分之间的桥接语言。IAV将持续致力于此标准的推广和应用。



IAV 会员风采


IAV中国做为一家在传感技术和智能驾驶领域耕耘了近20多年的技术公司,我们致力于通过我们先进的开发流程、研发工具以及全球1000多名智能驾驶研发专家,在过往以及今后众多的量产和前沿项目中,为我们的客户研发更安全更有保障的移动出行方案及产品保驾护航。IAV仿真工具链提供数据驱动的场景空间分析工具、AI驱动的自动驾驶场景平台,提高自动驾驶仿真验证的有效性。



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联系方式:yuxin.xuan@iav.de, tianyi.lian@iav.de


THE END


在后续的“行业应用”系列文章中,我们将系统性梳理ASAM标准的全球应用与研发案例,展示ASAM标准如何与其他标准协同工作,以及如何构建高效、可靠的工具链。

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