2.2.1 国际标准法规现状

1.联合国WP29多支柱法

（1）概述

UN/WP29的全称为联合国世界车辆法规协调论坛，是我国汽车行业参加的主要国际汽车技术法规组织，其制定的汽车法规和认证标准对我国汽车行业和国际贸易发展有着重要作用。为支持智能网联汽车技术健康快速发展，2018年6月，UN/WP29对组织机构进行了最大力度的改革，将原制动与行驶工作组（GRRF）与智能交通/自动驾驶非工作组（ITS/AD IWG）整合重组，成立自动驾驶车辆工作组（GRVA），主要职责包括加快推进自动驾驶功能要求、自动驾驶测试验证方法、网络安全、软件升级等自动驾驶相关法规的制定与协调（图2-16）。

其中，在VMAD自动驾驶安全验证方法子工作组中，形成了一个新评测方法（New Assessment/Test Method，NATM）。目前NATM还处于起草阶段，但其提出的安全验证框架在国际上取得了广泛的认同，对行业具有指导意义，尤其是多支柱法的概念已经在国际上形成了共识。

（2）多支柱法

验证自动驾驶系统（ADS）是一项非常复杂的任务，仅通过一种验证方法既不能全面也不能有效地完成。因此，VMAD建议NATM采用多支柱方法对ADS进行验证，多支柱法包括一个场景目录和五种验证方法，如图2-17所示。

1）场景目录：包括在给定的行程中可能发生的真实驾驶情况的描述，将作为工具在各测试支柱中用来验证ADS的安全性。

2）仿真/虚拟测试：使用不同类型的仿真工具链来评估ADS是否符合安全要求，使用的仿真场景范围较广，包括一些在现实世界中很难甚至不可能测试的场景。

3）场地测试：使用带有各种场景元素的封闭测试场地来测试ADS的能力和功能。

4）实际道路测试：使用公共道路测试和评估ADS的性能及其在真实交通条件下的驾驶能力。

5）审核/评估程序：确定制造商应如何使用文件、仿真测试、场地测试、实际道路测试等向权威机构证明ADS的能力。审核将验证与系统相关的危害和已经被识别的风险，并且具备一致的设计安全概念。审核还将验证是否具有健全的过程、机制和策略（即安全管理体系），以确保ADS在整个车辆生命周期内满足相关的功能要求。它还应评估不同支柱与测试场景覆盖度之间的互补性。

6）使用中监测与报告：解决ADS投放市场后的使用安全性。它依靠在现场收集的车辆数据来评估ADS在道路上运行时是否保持安全性。这种数据收集还可以用于为通用场景数据库提供来自真实驾驶中的新场景，并允许整个ADS社区从主要的ADS事故及事件中学习。

（3）仿真测试支柱与可信度评估框架

自动驾驶系统在复杂条件下的性能，可以通过仿真测试的方法进行评估。通过对仿真模型的运用，仿真测试可确保对ADS进行全面评估，在ADS的开发和验证中扮演着主要角色，是NATM的主要支柱之一。其使用环境包括：

1）仿真测试可用于ADS开发和验证的不同阶段。

2）仿真测试可全面、高效地探索ADS在不同ODD下的不同场景中的表现，用于多种测试目的。

3）通过模拟，仿真测试特别适用于在封闭场地或公共道路上难以复制和/或不安全的关键场景下对ADS进行测试。

仿真测试由很多方面组成，如图2-18所示，主要分成被测系统和测试系统两部分。被测系统即ADS系统，可以是模型也可以是真实部件；测试系统主要由三个方面组成，分别是传感器模型、仿真世界以及动力学模型。其中仿真世界也就是场景仿真，是本书讨论的重点，相关内容会在接下来的章节中详细介绍。

然而使用仿真测试的方法来验证ADS的难度极大。UTAC曾使用仿真测试的方法来验证AEB功能，他们在实践中发现该方法的复杂性，即便AEB功能相对于高级别自动驾驶来说已经是相对简单的功能了。由于ADS的场景过于复杂且需要满足的条件太多，导致很难使用同样的方法来验证自动驾驶的安全性。

汽车行业并不是第一个面临这个难题的行业，航空领域早在很久之前就遇到过这个问题，但由于飞机在飞行中遇到的状况相对汽车来说比较简单，因此跟汽车相比，需要考虑的场景维度相对较少，但验证思路是非常值得借鉴的。鉴于此，VMAD提出了仿真工具链的可信度验证的思路，主要参考了NASA的技术标准NASA-STD-7009A仿真与模型标准以及NASA工具书NASA-STD-7009A的应用指南。可信度评估框架包含四个方面，分别是模型与仿真管理、模型与仿真分析、模型与仿真验证、模型与仿真确认，如图2-19所示。OEM应按照可信度评估框架，对其开发与测试中仿真工具链相关部分做文档记录，并提交给权威机构做审核与评估，此外，权威机构的评审员还将针对集成后的系统做第三方仿真测试并出具报告。

值得注意的是，目前场景支柱部分还在讨论中，哪些场景将用于仿真测试支柱、以何种场景仿真的格式、对应场景通过容差等关键性问题尚无定论。

2.ISO自动驾驶测试场景标准

国际标准化组织（International Organization for Standardization，ISO）是标准化领域中的一个国际性非政府组织。ISO于1947年成立，总部位于瑞士日内瓦，以“在全世界范围内促进标准化工作的发展，以便于国际物资交流和服务，并扩大在科学、知识、技术和经济方面的合作”为宗旨。ISO的主要活动是制定国际标准，在世界范围内对标准化工作进行协调，组织各技术委员会和成员国进行情报交流，并与其他国际组织进行合作，共同研究标准化相关问题。

中国国家标准化管理委员会（SAC）代表中国参加ISO工作。

ISO发展至今，下设249个技术委员会（TC），与汽车工业领域直接相关的技术委员会为ISO/TC22（道路车辆技术委员会）。

2018年4月27日，中国汽车技术研究中心有限公司（以下简称“中汽中心”）代表中国汽车行业参加国际标准化组织道路车辆技术委员会车辆动力学分委员会（ISO/TC22/SC33）全体会议，正式提出开展自动驾驶测试场景国际标准制定的提案，获得SC33全体会议认可。会议通过决议（TC22/SC33 RESOLUTIONS IN 2018-Resolution 67）指定中国担任新组建工作组（WG9）召集人，统筹开展自动驾驶测试场景相关标准研究与制定工作。这是我国专家首次担任汽车行业ISO工作组的召集人，是我国在汽车国际标准化方面迈出的重要一步。WG9工作组下一步工作重点是形成现阶段工作情况报告，尽快制定完成和发布该系列标准，为国际相关标准法规及产业应用提供支持。

自动驾驶场景工作组截止至2022年7月，已有两项进入国际标准最终草案阶段（Final Draft of International Standard，FDIS），一项进入国际标准草案阶段（Draft of International Standard，DIS），一项进入委员会草案阶段（Committee Draft，CD），一项进入工作草案阶段（Working Item，WI），见表2-1。

（1）ISO/FDIS 34501 道路车辆—自动驾驶系统测试场景—词汇

该标准规定了自动驾驶系统（ADS）测试场景的术语和定义。这些内容适用于ISO/SAE 22736中规定的3级及以上ADS。术语和定义标准是自动驾驶系统测试场景的基础，制定适当的国际标准将在支持自动驾驶车辆的测试、评估和管理方面发挥关键作用。该标准用于在全球范围内统一和标准化自动驾驶系统测试场景的术语和定义。

（2）ISO/FDIS 34502 道路车辆—自动驾驶系统测试场景—基于场景的安全验证框架

该标准为自动驾驶（AD）系统测试场景和基于场景的安全评估过程提供了指导和最先进的工程框架。工程框架阐明了在产品开发过程中应用的基于场景的总体安全评估过程。本指南和框架适用于ISO/SAE 22736中定义的3级及以上AD系统。

（3）ISO/DIS 34503 道路车辆—自动驾驶系统测试场景—设计运行范围分类方法

该标准规定了用于定义自动驾驶系统（ADS）设计运行范围（ODD）的分层分类法的基本要求。ODD包括静态和动态属性，可以用来开发测试场景，在测试场景中，ADS被设计用来运行。该标准还定义了ODD属性的基本测试程序。该标准适用于ISO/SAE 22736中规定的3级及以上自动驾驶系统。ISO/SAE 22736定义了设计运行范围（ODD）的概念。ODD的定义是确保ADS安全运行的基础，因为它定义了ADS的运行条件。

虽然世界范围内的自动驾驶行业可能会发展出不同的自动驾驶类型，但仍有必要为制造商、运营商和消费者提供关于ODD定义框架的指导，最终用户和监管机构应确保自动驾驶的安全部署。本文件将帮助自动驾驶制造商纳入ODD定义的最低属性，并允许最终用户、运营商和监管机构参考ODD定义的最低属性集。

（4）ISO/CD 34504 道路车辆—自动驾驶系统测试场景—场景分类

该标准定义了一种针对场景的分类方法，可以提供用于描述场景的标签属性信息。该标准适用于ISO/SAE 22736中规定的3级及以上自动驾驶系统。

（5）ISO/WD 34505 道路车辆—自动驾驶系统测试场景—场景评估以及测试用例生成

该标准提供了一种评估测试场景以及基于已知测试功能的、可被追溯测试能力的、从测试场景到测试用例的方法体系。本标准同时明确测试场景中的重要元素属性，包含但不限于测试初始化条件、测试激发条件、测试步骤、通过与不通过条件以及预期测试结果等。该标准同时描述了测试用例逻辑关系，例如与真实世界、数据来源及数据库（如出现频率、危险程度、复杂程度）以及被测功能的关联性，又如设计运行范围的覆盖度的评价体系以及条件。该标准适用于ISO/SAE 22736中规定的3级及以上自动驾驶系统。

为更好地开展该标准的支撑工作，全国汽车标准化技术委员会智能网联汽车分技术委员会（以下简称“汽标委智能网联汽车分委”）（SAC/TC114/SC34）成立了自动驾驶测试场景国际标准制定支撑专家组，并建立了ISO3450X各项标准的国内对口研究项目组，统筹开展国际标准转化可行性分析、内容研究与验证试验等工作，以国际及国内自动驾驶测试场景标准同步研究、同步制定为原则，建立与国际水平接轨的中国自动驾驶测试场景标准体系。

此外，依托于自动驾驶测试场景国际标准制定支撑专家组的相关研究工作，由中国汽车技术研究中心有限公司组编，于2020年出版了智能网联汽车研究与开发丛书之一《自动驾驶测试场景技术发展与应用》。它作为本书的前篇，是本书所述研究内容的基础。

3.ASAM场景仿真标准

对于智能汽车发展来说，各项测试标准至关重要，这不仅决定着相关技术的发展水平，也攸关各国家（地区）智能汽车未来的发展格局。从目前的发展态势看，由ASAM（德国自动化及测量系统标准协会）制定并推广的OpenX标准正引领自动驾驶场景模拟仿真测试标准的发展。

ASAM是一家非政府的汽车领域标准化制定机构，1998年成立至今，已有来自亚洲、欧洲、北美洲的350余家主机厂、供应商及科研机构加入成为会员（图2-20），共同推动汽车开发和测试中工具链的标准化工作。

ASAM标准定义了整个车辆开发过程中用于开发和测试的接口、协议、文件格式和数据模型。根据ASAM标准开发的工具和产品可以轻松集成到现有工具链，并实现无缝数据交换。ASAM推出的标准涉及多个汽车标准领域，包括仿真、车联网、测量与校准、诊断、自动化测试、软件开发、ECU网络和数据管理与分析等。ASAM标准领域如图2-21所示。

（1）仿真领域自动驾驶标准的起源

2016年，德国联邦经济与能源部启动PEGASUS项目，旨在开发一套自动驾驶功能测试程序，以促进自动驾驶技术的快速落地。PEGASUS项目内容包括：定义自动驾驶车辆在仿真、测试场地以及实际环境中的测试与试验标准流程；开发一个持续的和灵活的工具链以维护自动驾驶开发与验证；在开发早期的阶段集成测试；创建跨整车厂的方法来维护高度自动驾驶功能等。

PEGASUS项目于2019年5月结项，其中一项重要研究成果就是OpenCRG、OpenDRIVE、OpenSCENARIO驾驶场景仿真格式标准。该标准已于2018年正式从戴姆勒和VIRES转交ASAM进行下一步标准维护与开发。以此为契机，ASAM于2018年新开创一类标准——仿真，用于制定和协调自动驾驶领域的相关仿真标准。

随着自动驾驶技术的发展，仿真测试对于自动驾驶的安全落地至关重要，ASAM发布的OpenX标准得到了全球广泛关注，热度逐渐提升。成员单位提出希望制定更多的仿真领域标准，并以OpenX命名，其中就包括OpenLABEL等。2019年10月，由宝马开发的OSI标准正式移交ASAM进行维护与开发。至此，ASAM目前已启动的OpenX标准项目共计5项，同时随着全球自动驾驶测试需求的提升，更多的标准提案与计划已经提上日程。

（2）OpenX系列标准推进仿真格式统一

在推动自动驾驶技术落地的过程中，仿真是目前国际上测试与验证的重要途径。但在实际发展过程中，各整车厂、供应商以及仿真工具商使用的数据格式与接口五花八门，制定统一的仿真格式标准势在必行。自ASAM推出OpenX系列格式标准以来，全球已有超过100家企业参与了该系列标准的制定，包括欧美日的主要整车厂、一级供应商等。

目前，在ASAM仿真验证领域，OpenX系列标准主要包括OpenDRIVE、OpenSCENARIO、OpenCRG、Open Simulation Interface（OSI）、OpenLABEL、OpenXOntology和Test Specification Study Group七个板块，如图2-22所示。在仿真测试的整体流程中，OpenDRIVE和OpenSCENARIO针对仿真场景的不同数据格式进行统一；OpenCRG实现了路面物理信息与静态道路场景的交互；OpenLABEL将对于原始数据和场景给出统一的标定方法；OSI连接了自动驾驶功能与仿真工具，同时集成了多种传感器；OpenXOntology是仿真测试的领域模型，体现了各OpenX标准的映射关系；Test Specification Study Group是一个仿真测试体系研究的工作组，目前尚未形成标准项目，致力于研究场景仿真与仿真测试之间的关系。