2-2《汽车虚拟测试平台几何量参数测评方法》编制说明

国家计量技术规范《汽车虚拟测试平台几何量参数测评方法》编制说明《汽车虚拟测试平台几何量参数测评方法》编制组2023年11月

《汽车虚拟测试平台几何量参数测评方法》编制说明一、任务来源及计划要求《汽车虚拟测试平台几何量参数测评方法》国家计量技术规范的编写任务，是由国家市场监督管理总局关于印发计量函[2021]2062号《市场监管总局办公厅关于追加<病原微生物核酸标准物质研制技术规范>等29项国家计量技术规范修订项目立项的通知》批准立项。根据国家市场监管总局的批复，由之江实验室、中国计量科学研究院、中国标准化研究院、浙江省计量科学研究院负责《汽车虚拟测试平台几何量参数测评方法》国家计量技术规范制定的起草工作。二、项目意义自动驾驶技术是影响未来汽车产业发展的重要因素。随着自动驾驶技术的成熟和商业化的加速，自动驾驶万亿级市场将被激活。但自动驾驶汽车在真正商业化应用前，必须经历虚拟测试平台、测试场、实际路测才能达到商业要求，其中大约90%都是通过虚拟测试平台完成的，因此虚拟仿真场景与实际物理场景的准确性、一致性和可靠性就显得非常重要。汽车虚拟测试平台是运用计算机仿真技术构建虚拟场景库、系统模型等，通过仿真来分析研究各种测试用例，实现对感知算法、决策规划算法、控制算法等自动驾驶算法的测试验证，在涉及车速、制动距离、障碍物尺寸、目标物角度等关键参数的仿真模型，往往会直接影响虚拟测试的最终结果，甚至影响到相关安全事故的发生。如果虚拟测试场景的相关核心关键参数没有统一规范，轻则虚拟测试的结果无一致性，无有效性；重则通过虚拟测试后的模型算法存在安全隐患，在路测时出现重大事故，后果不堪设想。但目前，市场上使用的虚拟测试平台种类繁多，良莠不齐，由于缺乏科学合理的评价手段，导致测试结果的准确性、一致性和有效性较差。因此有必要从计量角度对行汽车虚拟测试平台的评估建立规范，从而规范和统一汽车虚拟测试平台的评价方法。通过聚焦场景定义与仿真、传感器数据采集仿真等关键环节的仿真数据计量溯源及一致性评价，获得汽车虚拟测试平台整体的性能的评价方法。目前。国内外的研究主要集中在如何构建丰富的具有代表性的典型场景，对于虚拟测试中的环境场景、传感器感知中所涉及的关键量值模拟的准确性、可靠性和一致性等尚处于空白。该规范的研究和制定，不但能够提升汽车虚拟测试场景和结果的准确性、一致性、可信度，为其他数字化仿真技术的计量校准提供借鉴，还可助推自动驾驶技术及数字孪生与仿真技术的长远发展。三、编制依据本规范以JJF1001—2011《通用计量术语及定义》、JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》以及JJF1059—2012《测量不确定度评定与表示》为基础性系列规范进行制定。四、编制过程4.1预研阶段2021年11月，由之江实验室、中国计量科学研究院、中国标准化研究院、浙江省计量科学研究院等主要单位组成预研组，对目前汽车虚拟测试平台的应用现状、存在问题、性能测试开展了调研。通过对自动驾驶的相关白皮书、标准以及交通法规以及各种汽车虚拟测试平台的调研，起草了国家计量规范项目申报书。4.2立项阶段2021年12月21日，全国法制计量管理计量技术委员会MTC1[2021]7号通知下达了《汽车虚拟驾驶测试平台计量评估方法》的国家计量技术规范制修订项目计划。4.3起草阶段2022年3月，编制组于之江实验室召开启动会，针对技术规范的技术路线进行了讨论，初步确定汽车虚拟测试平台的测评参数、测试方法构建框架。2022年4月-2022年6月，针对本规范的测试方法开展广泛文献调研，同时与自动驾驶领域的研究人员、汽车虚拟测试平台开发人员以及中汽研测试人员开展广泛研讨，征求产学研用各界对测试方法的建议。2022年7月，根据前期的调研和讨论，起草组撰写规范草案、编制说明等文件，形成初稿。2022年7月-2023年2月，通过与汽车虚拟测试平台的场景构建、传感器仿真、交通流仿真、车辆动力学、三维建模等开发人员的多次沟通，不断更新迭代草案。2023年3月，全国数字计量技术委员会首次会议召开，并对该规范内容进行评审讨论，委员专家对规范中存在的问题提出相应的修改建议。2023年4月-2023年7月，就委员会所收到的意见及修改情况，起草组邀请汽车虚拟测试平台开发厂商进行沟通，对草案进行进一步的修改和完善。2023年10月全国数字计量技术委员会对该规范再次召开评审会议，对规范技术内容进行评审讨论，建议本规范题目缩小涵盖范围。2023年11月-2024年3月，会后起草组依据会议意见进行修改完善。开展数字量具的构建，通过搭建实际场景、三维建模、数据分析、赋值等过程进行距离、尺寸、角度数字量具的构建，并进行实验测试与不确定度分析，形成预审稿。2024年3月全国数字计量技术委员会对该规范召开预审会，同意本规范题目修改为“汽车虚拟测试平台几何量参数测评方法”，并建议计量特性修改为测量误差。2023年3月-2024年6月，会后起草组依据会议意见进行了修改完善，并对汽车虚拟平台进行了实验测试与不确定度分析。2024年6月起草组再次对该规范召开评审会议，会上的全国数字计量技术委员会专家建议对草案部分内容简写并添加分辨率技术指标，对测量不确定度分析进行完善。2024年6月-2024年10月起草组根据专家建议对草案进行修改完善。2024年11月全国数字计量技术委员会召开全国数字计量技术委员会规范审议暨工作推进会，会上对规范进行审定，提出补充测评用数字量具中数字量具的具体描述等建议。会后起草组对草案进行的修改和完善，形成征求意见稿。五、主要技术内容的论据本规范通过文献调研、与产学研各界的技术交流，以及调研及实验分析，掌握了汽车虚拟测试平台中所需测试的参量，确定了距离、尺寸、角度、颜色、光照强度、反射率几项主要计量特性。在整个规范的研究、起草过程中，本着科学、合理、规范的原则，以适用性和可操作性作为前提，同时通过与专家们交流商讨，确定了本规范聚焦几何量参数，明确了平台的计量参数、溯源性、测评方法。规范的主要研究内容包括计量特性、测评用数字量具、测评条件、测评项目、测评方法等内容。本规范计量特性包括纵向长度测量误差、横向长度测量误差、角度测量误差。数字量具分为三类：距离数字量具、尺寸数字量具、角度数字量具，分别进行纵向长度测量误差、横向长度测量误差、角度测量误差的测评，并给出了测评环境、图像格式的通用要求以及技术要求。评测方法具体规定了平台测评结果的量值计算方法，同时规定数字量具的量值计算算法要与平台测评结果的量值计算方法完全保持一致，保证整个测评方法具有不间断的溯源链，保证平台量值的准确性和一致性六、工作小结此次《汽车虚拟测试平台几何量参数测评方法》国家计量技术规范的编写，起草组对汽车虚拟测试平台的量值溯源技术开展了研究，提升了起草组技术人员在数字计量领域的计量技术能力，对虚拟仿真平台的评价和不确定度评价方法奠定了基础。但由于其复杂性和不可解释性，本规范聚焦汽车虚拟测试平台几何量参数的评测，在之后