功能測試更加側(cè)重?zé)o人駕駛的單項(xiàng)或多項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)。依據(jù)人類智能的功能歸類方式,可將駕駛智能劃分成信息感知、分析決策、動作執(zhí)行等較為概括的三大類能力。例如路徑規(guī)劃就屬于分析決策類的單項(xiàng)智能。該定義方式強(qiáng)調(diào)的是實(shí)現(xiàn)這些單項(xiàng)智能的方法和技術(shù)上的共性。但由于不能與具體的交通場景以及無人駕駛測試任務(wù)聯(lián)系起來,在衡量無人駕駛的智能水平方面有所不足。功能測試的隱含假設(shè)是,如果無人駕駛通過某種功能的一次或幾次測試,那么,以后需要使用該功能時(shí)也可以順利執(zhí)行。這一假設(shè)看似合乎邏輯,但事實(shí)證明,也過于樂觀。此外,目前的功能測試還存在其它問題:
單一功能測試較多,綜合測試涉及較少,無法檢驗(yàn)多項(xiàng)功能之間的協(xié)同配合能力
缺少完備、公平、公開的Benchmark集。
我們認(rèn)為,無人駕駛車輛的智能可以用廣義的語義網(wǎng)絡(luò)來定義。
語義網(wǎng)絡(luò)是一種采用網(wǎng)絡(luò)形式表示人類知識的方法,如今已在人工智能領(lǐng)域中得到了比較廣泛的應(yīng)用。語義網(wǎng)絡(luò)用有向圖來表達(dá)復(fù)雜的概念及其之間的相互關(guān)系。圖中的頂點(diǎn)表示概念,而邊則表示這些概念間的語義關(guān)系。
針對無人駕駛智能的廣義語義網(wǎng)絡(luò)分為場景、任務(wù)、單項(xiàng)能力和綜合能力四類節(jié)點(diǎn)。其中任務(wù)將場景和能力打通并連接起來,應(yīng)該是無人駕駛智能研究的核心,參見下圖。
圖1. 無人駕駛智能定義的語義關(guān)系圖釋
場景一詞源于戲劇,是指在一定的時(shí)間、空間(主要是空間)內(nèi)發(fā)生的一定的任務(wù)行動或因人物關(guān)系所構(gòu)成的具體人事片段。在系統(tǒng)學(xué)研究中,場景多被定義為處于特定時(shí)空中的特定系統(tǒng)。交通場景一般指的是由眾多交通參與者和特定道路環(huán)境共同構(gòu)成的特定交通系統(tǒng)。
任務(wù)原指交派的工作。駕駛?cè)蝿?wù)既可以指跟馳、換道、停車等某類一般性的駕駛工作,亦可指特定環(huán)境中的某項(xiàng)特定駕駛工作。
如果受試車輛能夠自主行駛完成某項(xiàng)特定任務(wù),則稱為通過該特定任務(wù)的駕駛測試。相對于駕駛場景而言,駕駛?cè)蝿?wù)更為具體,時(shí)空范圍更為明確。一個(gè)特定的駕駛場景通常包含多個(gè)駕駛?cè)蝿?wù)。近兩年,中國智能車未來挑戰(zhàn)賽注意到了任務(wù)測試的重要性,精心設(shè)計(jì)了任務(wù)庫,測試無人駕駛車輛的特定能力。
不過,這里還存在一個(gè)問題:通過測試任務(wù),仍然不能說明被測系統(tǒng)具備了無人駕駛智能和駕駛能力。駕駛能力一般指的是完成某種特定駕駛行為的能力。完成一個(gè)特定的駕駛?cè)蝿?wù)通常需要受試車輛具有多種駕駛能力。不同于場景和任務(wù),每項(xiàng)駕駛能力可以被量化評估。進(jìn)一步將各個(gè)能力進(jìn)行匯總,即可定量評估整個(gè)無人駕駛車輛的駕駛能力。
在圖1所示的語義網(wǎng)絡(luò)中,沿著場景、任務(wù)直到能力之間的正向連接,我們可以從駕駛場景中梳理出具體駕駛能力,將能夠量化的駕駛能力指標(biāo)進(jìn)行細(xì)分和標(biāo)準(zhǔn)化,以便建立完備的測試體系。
而沿著從能力、任務(wù)直到場景之間的反向連接,我們可以根據(jù)功能測試需求,自動產(chǎn)生合理的駕駛?cè)蝿?wù)乃至駕駛場景,解決測試配套的駕駛環(huán)境自動設(shè)計(jì)問題。待駕駛場景確定之后,便可以自動化虛擬生成配套駕駛環(huán)境,用于無人駕駛智能的仿真測試和實(shí)路測試。
3.3.2. 智能性測試中測試場景的生成
基于圖1,場景測試位于該語義網(wǎng)絡(luò)的左端,而功能測試位于該語義網(wǎng)絡(luò)的右端。我們提出的無人駕駛智能體系,實(shí)際上是將已有的兩種無人駕駛智能定義方式融為一體,相輔相成?;谏鲜龆x,我們可以進(jìn)一步生成特定的測試場景。
生成測試場景,第一個(gè)要考慮的因素是,如何確定場景中所含有的任務(wù),并確定這一系列任務(wù)的出現(xiàn)和需要完成的時(shí)間—空間位置。下圖2描述了一個(gè)非常簡單場景中,受試車輛A的若干不同任務(wù)在任務(wù)時(shí)空圖中是如何排布的。受試車輛需要在每個(gè)任務(wù)需要完成的截止時(shí)間和截止空間前完成該任務(wù)。同時(shí)下圖3描述了從抽象的測試場景到具體測試實(shí)例的轉(zhuǎn)換過程。
每個(gè)場景中的任務(wù)數(shù)目和時(shí)空排列決定了該測試場景的難易程度。任務(wù)數(shù)據(jù)越多越難,需要同時(shí)處理的任務(wù)數(shù)量越多越難。