一文读懂自动驾驶运行设计域ODD

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随着自动驾驶技术的发展速度极为迅速，在当今社会各类现代汽车已普遍配备多种辅助驾驶功能如自适应巡航ACC系统、主动刹车AEB系统以及车道居中保持LKA系统等。众多车主亲身感受到了这一技术带来的显著变化。另一方面鉴于当前自动驾驶技术仍处于发展初期阶段无法确保车辆能在所有天气状况及所有行驶环境安全运行。因此应在确保该系统的稳定运行基础上合理设置ODD参数并采取必要措施限制行驶环境与操作方法从而有效防范可能发生的事故

什么是运营设计域ODD？

首先，请明确ODD设计的核心概念是什么？该术语起源于美国汽车工程师协会的标准文档SAE J3016，请详细阐述其定义及其应用领域。

专为特定驾驶自动化系统及其功能被专门设计的运行条件包括但不限于环境、地理和时间限制以及/或其他交通或道路特征的存在与否

换句话说，在实现无人驾驶的过程中 ODD 核心在于明确其适用范围 一旦超出这些条件无人驾驶系统就无法保证安全运行 所有具备无人驾驶功能的车辆 都必须设定明确的工作边界 这一工作界限既可设置得宽泛 也可精确到特定领域 从而决定了其能够在哪些场景中安全运行 例如 某种无人驾驶系统通常仅用于高速行驶的情景 而在城市道路中则难以实现完全无人驾驶状态 同时必须确保测试与验证过程全面覆盖所需条件

为此，在启动阶段, 自动驾驶系统需评估其所在环境状况, 并根据具体情况确定是否进入自动驾驶模式. 例如, 在夜间或恶劣天气条件下进行初步判断. 在运行过程中需检测是否超出预设的安全域, 并以此确保其安全运行. 同时, 在设定这些系统的参数和标准时, 则必须明确所有这些系统的安全启动与正常运作所需的所有外部环境条件.

那么如何设计与分类自动驾驶领域的ODD呢？在《A Framework for Automated Driving System Testable Cases and Scenarios》一书中指出，在《汽车道路测试用例框架》中采用了六个要素来构建设计运行域：分为基础设施Physical Infrastructure、驾驶操作限制Operational Constraints、周边物体Objects、互联Connectivity、环境条件Environmental Conditions以及区域Zones。

基于对这六大构成要素的系统性分类，在理论上能够明确界定自动驾驶系统的适用场景和覆盖领域。

在中国由智能网联汽车产业创新联盟预期功能安全工作组组织，在清华大学与国汽（北京）智能网联汽车研究院有限公司的联合下编写了《智能网联汽车预期功能安全场景库建设报告》，该报告也为自动驾驶领域中的ODD设计提供了重要的参考依据。

其中，在对现有感知技术、定位技术、决策方法、控制方法、人机交互以及通信技术进行全面调研的基础上，并对其局限性进行分析后得出了相应的智能驾驶功能安全测试需求；随后根据以上测试需求设计了一个面向智能驾驶功能安全测试的七层架构格式的虚拟场景框架

在该框架设计中

ODD的边界如何测试？

由于ODD场景的划分标准以及框架体系都具备明确的标准可供参考，在完成所有ODD场景的分类工作后，请问如何验证这些ODD场景的边界条件以确保现有的自动驾驶系统符合相应的安全要求？

该系统基于V型开发框架的自动驾驶汽车开发模式已经得到广泛认可，在软件在环（SIL）、硬件在环（HIL）、车辆在环（VIL）等关键技术领域均取得显著进展。主要包含以下测试方法：从软件时序验证到硬件可靠性评估，在线性能检测以及最终还包括整车场试和道路测试等环节。涵盖传感器、执行机构、算法设计、人机交互界面以及整车功能模块等多个方面

在环测试阶段中，通过基于虚拟现实生成、传输以及交互技术的手段，在真实道路环境条件下对自动驾驶汽车的行驶情况进行模仿复制，并利用概率分布模型构建危险场景库的方法进行自适应加速测试工作。通过完成这一过程，在大幅减少测试时间和成本的前提下为虚拟测试提供了验证依据，并为后续的实际道路测试提供了更为可靠的参考数据

在以下规定中涉及的场地测试

在经过科学规划并严格执行的测试方案下完成的过程能够有效保证自动驾驶ODD系统的精确度，并且能够在日常工作中实现安全运行保障

总结

就目前而言, ODD在为非L5级别的自动驾驶提供明确的场景界定和评估标准. 这有助于确保驾驶员在使用这些高级驾驶功能时的安全性. 各企业已开始重视通过根据不同应用场景进行科学的设计与验证来提升功能可靠性. 展望未来, 随着自动驾驶技术日益普及并投入量产, 提高安全性成为所有相关企业共同追求的目标, 即确保其功能在ODD范围内能够稳定运行.

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