通过实现灵活的按需系统,预计自动车辆(AVS)将增加交通安全和交通效率等。这在新加坡尤其重要,是世界上最稠密的国家之一,这就是为什么新加坡当局目前正在积极促进AVS的部署。但是,由于正式的AV路公路审批程序所需所需。为此,提出了一种安全评估框架,这与基于交通场景的方法相结合了标准化功能安全设计方法的方面。后者涉及使用驱动数据来提取AV相关的流量方案。底层方法基于将场景分解为基本事件,随后的场景参数化和采样场景参数的估计概率密度函数来创建测试场景。随后,由此产生的测试场景用于模拟环境中的虚拟测试,并在证明地面和现实生活中进行物理测试。结果,所提出的评估管线因此由于基于模拟的方法而在相对短的时间帧中为AV性能提供统计相关和定量措施。最终,拟议的方法提供了AVS的正式道路审批程序的当局。特别是,拟议的方法将支持新加坡土地运输机构进行AVS的道路批准。
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由于自动化车辆的复杂运营领域,开发用于自动化车辆性能的新评估方法对于能够部署自动化驾驶技术至关重要。一种贡献方法是基于场景的评估,其中测试用例来自从驾驶数据获得的实际道路交通场景。鉴于在这些场景中建模的现实的复杂性,定义用于捕获这些方案的结构是一项挑战。一种强化定义,提供了一组特征,被认为是必要的,并且足以有资格认证所构建的方案既完整且相互可分关。在本文中,我们在考虑文献中的现有定义时,我们对情景概念进行了全面而可操作的定义。这是通过提出面向对象的框架来实现的,其中场景和构建块被定义为具有与其他对象的属性,方法和关系的对象的类。面向对象的方法促进了对象的清晰度,模块化,可重用性和封装。我们提供每个条款的定义和理由。此外,该框架用于将术语以公开可用的语言翻译。
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This paper describes Waymo's Collision Avoidance Testing (CAT) methodology: a scenario-based testing method that evaluates the safety of the Waymo Driver Automated Driving Systems' (ADS) intended functionality in conflict situations initiated by other road users that require urgent evasive maneuvers. Because SAE Level 4 ADS are responsible for the dynamic driving task (DDT), when engaged, without immediate human intervention, evaluating a Level 4 ADS using scenario-based testing is difficult due to the potentially infinite number of operational scenarios in which hazardous situations may unfold. To that end, in this paper we first describe the safety test objectives for the CAT methodology, including the collision and serious injury metrics and the reference behavior model representing a non-impaired eyes on conflict human driver used to form an acceptance criterion. Afterward, we introduce the process for identifying potentially hazardous situations from a combination of human data, ADS testing data, and expert knowledge about the product design and associated Operational Design Domain (ODD). The test allocation and execution strategy is presented next, which exclusively utilize simulations constructed from sensor data collected on a test track, real-world driving, or from simulated sensor data. The paper concludes with the presentation of results from applying CAT to the fully autonomous ride-hailing service that Waymo operates in San Francisco, California and Phoenix, Arizona. The iterative nature of scenario identification, combined with over ten years of experience of on-road testing, results in a scenario database that converges to a representative set of responder role scenarios for a given ODD. Using Waymo's virtual test platform, which is calibrated to data collected as part of many years of ADS development, the CAT methodology provides a robust and scalable safety evaluation.
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自主系统(AS)越来越多地提出或在安全关键(SC)应用中使用,例如公路车辆。许多这样的系统利用复杂的传感器套件和处理来提供场景理解,从而使“决策”(例如路径计划)提供了信息。传感器处理通常利用机器学习(ML),并且必须在具有挑战性的环境中工作,此外,ML算法具有已知的局限性,例如,对象分类中错误的负面因素或假阳性的可能性。为常规SC系统开发的完善的安全分析方法与AS使用的AS,ML或传感系统没有很好的匹配。本文提出了适应良好的安全分析方法的适应,以解决AS的传感系统的细节,包括解决环境效应和ML的潜在故障模式,并为选择特定的指南或提示集提供了理由。安全分析。它继续展示了如何使用分析结果来告知AS系统的设计和验证,并通过对移动机器人进行部分分析来说明新方法。本文中的插图主要基于光学传感,但是本文讨论了该方法对其他感应方式的适用性及其在更广泛的安全过程中的作用,以解决AS的整体功能
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汽车行业在过去几十年中见证了越来越多的发展程度;从制造手动操作车辆到具有高自动化水平的制造车辆。随着近期人工智能(AI)的发展,汽车公司现在雇用BlackBox AI模型来使车辆能够感知其环境,并使人类少或没有输入的驾驶决策。希望能够在商业规模上部署自治车辆(AV),通过社会接受AV成为至关重要的,并且可能在很大程度上取决于其透明度,可信度和遵守法规的程度。通过为AVS行为的解释提供对这些接受要求的遵守对这些验收要求的评估。因此,解释性被视为AVS的重要要求。 AV应该能够解释他们在他们运作的环境中的“见到”。在本文中,我们对可解释的自动驾驶的现有工作体系进行了全面的调查。首先,我们通过突出显示并强调透明度,问责制和信任的重要性来开放一个解释的动机;并审查与AVS相关的现有法规和标准。其次,我们识别并分类了参与发展,使用和监管的不同利益相关者,并引出了AV的解释要求。第三,我们对以前的工作进行了严格的审查,以解释不同的AV操作(即,感知,本地化,规划,控制和系统管理)。最后,我们确定了相关的挑战并提供建议,例如AV可解释性的概念框架。该调查旨在提供对AVS中解释性感兴趣的研究人员所需的基本知识。
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随着自动驾驶功能(AD)功能的进步,近年来,远程运行越来越受欢迎。通过启用自动化车辆的远程操作,可以将远程处理作为可靠的后备解决方案,用于操作设计域限制和广告功能的边缘案例。多年来,文献中提出了有关人类操作员如何远程支持或替代广告功能的各种不同的远程关系概念。本文介绍了关于道路车辆远程运行概念的文献调查的结果。此外,由于行业内部的兴趣日益增加,对专利和公司整体活动的见解也提出了。
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本报告介绍了Waymo关于系统疲劳风险管理框架的建议,该框架解决了在ADS技术的公路测试期间疲劳诱导的风险的预防,监测和缓解。所提出的框架仍然可以灵活地纳入持续的改进,并受到最先进的实践,研究,学习和经验的信息(内部和外部的Waymo)。疲劳是涉及人类驾驶员的大部分公路撞车事故的公认因素,缓解疲劳引起的风险仍然是全球研究的公开关注。虽然提出的框架是专门针对SAE 4级广告技术的公路测试而设计的,但它对较低的自动化也具有含义和适用性。
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在公共道路上大规模的自动车辆部署有可能大大改变当今社会的运输方式。尽管这种追求是在几十年前开始的,但仍有公开挑战可靠地确保此类车辆在开放环境中安全运行。尽管功能安全性是一个完善的概念,但测量车辆行为安全的问题仍然需要研究。客观和计算分析交通冲突的一种方法是开发和利用所谓的关键指标。在与自动驾驶有关的各种应用中,当代方法利用了关键指标的潜力,例如用于评估动态风险或过滤大型数据集以构建方案目录。作为系统地选择适当的批判性指标的先决条件,我们在自动驾驶的背景下广泛回顾了批判性指标,其属性及其应用的现状。基于这篇综述,我们提出了一种适合性分析,作为一种有条不紊的工具,可以由从业者使用。然后,可以利用提出的方法和最新审查的状态来选择涵盖应用程序要求的合理的测量工具,如分析的示例性执行所证明。最终,高效,有效且可靠的衡量自动化车辆安全性能是证明其可信赖性的关键要求。
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自动驾驶在过去十年中取得了重大的研究和发展中的重要里程碑。在道路上的自动车辆部署时,对该领域的兴趣越来越令人兴趣,承诺更安全,更生态的运输系统。随着计算强大的人工智能(AI)技术的兴起,自动车辆可以用高精度感测它们的环境,进行安全的实时决策,并在没有人类干预的情况下更可靠地运行。然而,在现有技术中,人类智能决策通常不可能理解,这种缺陷阻碍了这种技术在社会上可接受。因此,除了制造安全的实时决策之外,自治车辆的AI系统还需要解释如何构建这些决策,以便在许多司法管辖区兼容监管。我们的研究在开发可解释的人工智能(XAI)的自治车辆方法上阐明了全面的光芒。特别是,我们做出以下贡献。首先,我们在最先进的自主车辆行业的解释方面彻底概述了目前的差距。然后,我们显示了该领域的解释和解释接收器的分类。第三,我们为端到端自主驾驶系统的架构提出了一个框架,并证明了Xai在调试和调节这些系统中的作用。最后,作为未来的研究方向,我们提供了XAI自主驾驶方法的实地指南,可以提高运营安全性和透明度,以实现监管机构,制造商和所有参与利益相关者的公共批准。
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With the rise of AI and automation, moral decisions are being put into the hands of algorithms that were formerly the preserve of humans. In autonomous driving, a variety of such decisions with ethical implications are made by algorithms for behavior and trajectory planning. Therefore, we present an ethical trajectory planning algorithm with a framework that aims at a fair distribution of risk among road users. Our implementation incorporates a combination of five essential ethical principles: minimization of the overall risk, priority for the worst-off, equal treatment of people, responsibility, and maximum acceptable risk. To the best of the authors' knowledge, this is the first ethical algorithm for trajectory planning of autonomous vehicles in line with the 20 recommendations from the EU Commission expert group and with general applicability to various traffic situations. We showcase the ethical behavior of our algorithm in selected scenarios and provide an empirical analysis of the ethical principles in 2000 scenarios. The code used in this research is available as open-source software.
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越来越多的交通部门的问题是事故,交通流量不良和污染。智能运输系统使用外部基础架构(其)可以解决这些问题。据我们所知,不存在对现有解决方案的系统审查。为了填补这一知识缺口,本文概述了现有的使用外部基础架构。此外,本文发现目前没有充分的回答的研究问题。出于这个原因,我们对文件进行了文献综述,它自2009年以来介绍了其解决方案。我们根据他的技术水平分类结果并分析了它们的性质。因此,我们使其有所可比性,并突出了过去的发展以及目前的趋势。根据提及的方法,我们分析了346多篇论文,其中包括40个试验床项目。总之,目前其可以实时提供有关交通情况下的个体的高准确信息。然而,在其使用现代传感器,即插即用机制以及高度数据的分散方式中,进一步研究其应重点关注对流量的更可靠的流量感知。通过解决这些主题,智能运输系统的开发处于校正方向,以实现全面推出。
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自动车辆(AVS)即自动驾驶汽车,在安全关键域中运行,因为自主驾驶软件中的错误可能导致巨大的损失。统计上,作为AVS运营设计领域(奇数)的一部分的道路交叉路口具有一些最高的事故率。因此,将AVS测试到道路交叉口的限制并确保其在道路交叉路口上的安全性是相关的,因此是本文的重点。我们展示了一种基于覆盖范围的(SITCOV)AV测试框架,用于AVS的验证和验证(V&V)和安全保证,在名为Carla的开源AV模拟器中开发。 SITCOV AV测试框架侧重于不同环境和交叉路口配置情况下的道路交叉路口的车辆到车辆交互,利用自动测试套件生成的情况覆盖标准进行AVS的安全保证。我们已经开发了一个用于交叉路口情况的本体,并使用它来生成一个情况超空间I.E.,从该本体中产生的所有可能情况的空间。为了评估我们的SITCOV AV测试框架,我们在自我AV中播种了多个故障,并比较了基于和随机情况的情况。我们发现,两种生成方法触发相同数量的种子故障,但基于覆盖的一代的情况涉及我们的自动驾驶算法的弱点,特别是在边缘情况下。我们的代码在线公开提供,任何人都可以使用我们的Sitcov AV-Testrace框架并在其顶部进一步使用或建立。本文旨在为V&V的域名和AVS的发展贡献,而不仅仅是从理论的角度来看,而且也是从开源软件贡献的观点来看,释放灵活/有效的V&V和AVS的开发。
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即将开发我们呼叫所体现的系统的新一代越来越自主和自学习系统。在将这些系统部署到真实上下文中,我们面临各种工程挑战,因为它以有益的方式协调所体现的系统的行为至关重要,确保他们与我们以人为本的社会价值观的兼容性,并且设计可验证安全可靠的人类-Machine互动。我们正在争辩说,引发系统工程将来自嵌入到体现系统的温室,并确保动态联合的可信度,这种情况意识到的情境意识,意图,探索,探险,不断发展,主要是不可预测的,越来越自主的体现系统在不确定,复杂和不可预测的现实世界环境中。我们还识别了许多迫切性的系统挑战,包括可信赖的体现系统,包括强大而人为的AI,认知架构,不确定性量化,值得信赖的自融化以及持续的分析和保证。
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Autonomous vehicle (AV) algorithms need to be tested extensively in order to make sure the vehicle and the passengers will be safe while using it after the implementation. Testing these algorithms in real world create another important safety critical point. Real world testing is also subjected to limitations such as logistic limitations to carry or drive the vehicle to a certain location. For this purpose, hardware in the loop (HIL) simulations as well as virtual environments such as CARLA and LG SVL are used widely. This paper discusses a method that combines the real vehicle with the virtual world, called vehicle in virtual environment (VVE). This method projects the vehicle location and heading into a virtual world for desired testing, and transfers back the information from sensors in the virtual world to the vehicle. As a result, while vehicle is moving in the real world, it simultaneously moves in the virtual world and obtains the situational awareness via multiple virtual sensors. This would allow testing in a safe environment with the real vehicle while providing some additional benefits on vehicle dynamics fidelity, logistics limitations and passenger experience testing. The paper also demonstrates an example case study where path following and the virtual sensors are utilized to test a radar based stopping algorithm.
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自动化驾驶系统(ADSS)近年来迅速进展。为确保这些系统的安全性和可靠性,在未来的群心部署之前正在进行广泛的测试。测试道路上的系统是最接近真实世界和理想的方法,但它非常昂贵。此外,使用此类现实世界测试覆盖稀有角案件是不可行的。因此,一种流行的替代方案是在一些设计精心设计的具有挑战性场景中评估广告的性能,A.k.a.基于场景的测试。高保真模拟器已广泛用于此设置中,以最大限度地提高测试的灵活性和便利性 - 如果发生的情况。虽然已经提出了许多作品,但为测试特定系统提供了各种框架/方法,但这些作品之间的比较和连接仍然缺失。为了弥合这一差距,在这项工作中,我们在高保真仿真中提供了基于场景的测试的通用制定,并对现有工作进行了文献综述。我们进一步比较了它们并呈现开放挑战以及潜在的未来研究方向。
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目前,大规模部署自动驾驶汽车的核心障碍在于罕见事件的长尾。这些非常具有挑战性,因为它们不经常发生在深度神经网络的培训数据中。为了解决这个问题,我们建议生成其他合成训练数据,涵盖各种各样的角色情况。由于本体可以在启用计算处理的同时代表人类的专家知识,因此我们使用它们来描述场景。我们提出的主体本体论能够模拟文献中所有常见的角案例类别的场景。从这个主体的本体论中,可以得出任意的场景描述本体论。以自动化的方式,可以将它们转换为OpenScenario格式,然后在模拟中执行。这样,也可以生成具有挑战性的测试和评估方案。
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关键应用程序中机器学习(ML)组件的集成引入了软件认证和验证的新挑战。正在开发新的安全标准和技术准则,以支持基于ML的系统的安全性,例如ISO 21448 SOTIF用于汽车域名,并保证机器学习用于自主系统(AMLAS)框架。 SOTIF和AMLA提供了高级指导,但对于每个特定情况,必须将细节凿出来。我们启动了一个研究项目,目的是证明开放汽车系统中ML组件的完整安全案例。本文报告说,Smikk的安全保证合作是由行业级别的行业合作的,这是一个基于ML的行人自动紧急制动示威者,在行业级模拟器中运行。我们演示了AMLA在伪装上的应用,以在简约的操作设计域中,即,我们为其基于ML的集成组件共享一个完整的安全案例。最后,我们报告了经验教训,并在开源许可下为研究界重新使用的开源许可提供了傻笑和安全案例。
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自动化驾驶系统(广告)开辟了汽车行业的新领域,为未来的运输提供了更高的效率和舒适体验的新可能性。然而,在恶劣天气条件下的自主驾驶已经存在,使自动车辆(AVS)长时间保持自主车辆(AVS)或更高的自主权。本文评估了天气在分析和统计方式中为广告传感器带来的影响和挑战,并对恶劣天气条件进行了解决方案。彻底报道了关于对每种天气的感知增强的最先进技术。外部辅助解决方案如V2X技术,当前可用的数据集,模拟器和天气腔室的实验设施中的天气条件覆盖范围明显。通过指出各种主要天气问题,自主驾驶场目前正在面临,近年来审查硬件和计算机科学解决方案,这项调查概述了在不利的天气驾驶条件方面的障碍和方向的障碍和方向。
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自动驾驶汽车是一项不断发展的技术,旨在通过自动操作从车道变更到超车来提高安全性,可访问性,效率和便利性。超车是自动驾驶汽车最具挑战性的操作之一,当前的自动超车技术仅限于简单情况。本文研究了如何通过允许动作流产来提高自主超车的安全性。我们提出了一个基于深层Q网络的决策过程,以确定是否以及何时需要中止超车的操作。拟议的算法在与交通情况不同的模拟中进行了经验评估,这表明所提出的方法可以改善超车手动过程中的安全性。此外,使用自动班车Iseauto在现实世界实验中证明了该方法。
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最近的自动驾驶汽车(AV)技术包括机器学习和概率技术,这些技术为传统验证和验证方法增添了重大复杂性。在过去的几年中,研究社区和行业已广泛接受基于方案的测试。由于它直接关注相关的关键道路情况,因此可以减少测试所需的努力。编码现实世界流量参与者的行为对于在基于方案的测试中有效评估正在测试的系统(SUT)至关重要。因此,有必要从现实世界数据中捕获方案参数,这些参数可以在模拟中实际建模。本文的主要重点是确定有意义的参数列表,这些参数可以充分建模现实世界改变场景。使用这些参数,可以构建一个参数空间,能够为AV测试有效地生成一系列具有挑战性的方案。我们使用均方根误差(RMSE)验证我们的方法,以比较使用所提出的参数与现实世界轨迹数据生成的方案。除此之外,我们还证明,在一些场景参数中增加一些干扰可以产生不同的场景,并利用对责任敏感的安全(RSS)度量来衡量场景的风险。
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