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"我们跑了200万公里的仿真里程,但量产车型还是在路口拐弯时出了接管。"这是某头部车企智驾团队负责人,在行业闭门会上说出的一句大实话。说起来讽刺,做智能驾驶仿真的工程师可能比路测工程师更怕"场景不够用"——仿真跑了那么多,真正有用的场景却像大海捞针。这背后的问题,直指智能驾驶仿真测试的核心:场景库到底该怎么建。

业内有个说法:智能驾驶的上半场是算法,下半场是验证。而验证的核心,就是场景库。
为什么这么说?因为场景库的质量直接决定了仿真测试的有效性。一个好的场景库,不仅要覆盖常见的行驶工况,更要能精准复现那些"万里挑一"的危险场景。但现实情况是,很多企业的场景库要么是"教科书式"的简单工况堆积,要么是从公开数据集东拼西凑来的"二手货",真正能指导量产的场景少之又少。
根据行业调研数据,目前智能驾驶仿真测试中,场景库的构建和维护成本占据了整个仿真平台投入的40%以上,但场景的有效利用率却不足15%。这意味着,企业花了大量的时间和金钱建场景库,最终能用上的只有一小部分。

一个真正实用的智能驾驶仿真测试场景库,需要满足三个核心要素:
说起来容易,做起来难。国内能同时满足这三点的场景库方案,屈指可数。
在智能驾驶仿真测试场景库建设的过程中,企业普遍面临三大困境:

第一,数据采集成本高企。真实道路数据的采集需要配备专业的数据采集车、激光雷达、高精度摄像头等设备,单次数据采集的成本动辄数十万。而采集回来的数据还需要进行标注、清洗、结构化处理,这又是一个巨大的工程量。
第二,场景库缺乏统一标准。目前行业内对于智能驾驶仿真场景的定义和描述还没有形成统一规范,不同企业、不同工具之间的场景格式互不兼容。这导致企业辛辛苦苦建设的场景库难以与其他仿真工具对接,形成"数据孤岛"。
第三,长尾场景获取困难。危险场景、极端工况在真实道路中出现的概率极低,依靠自然采集几乎不可能覆盖所有长尾场景。而这些长尾场景恰恰是智能驾驶系统安全性验证的关键。


要解决上述困境,需要一套系统化的场景库构建方法论。凯云在多年服务智能驾驶企业的过程中,总结出了"采集-生成-验证-迭代"的四步构建流程。
场景采集是场景库建设的第一步。传统方式是使用数据采集车在真实道路上行驶,通过车载传感器记录周围的交通环境。但这种方式效率低、成本高,且难以覆盖极端工况。
凯云提供的解决方案是多源数据融合采集,整合车载摄像头数据、道路监控系统数据、高精度地图数据以及已标注的公开数据集,通过数据融合算法生成高精度的仿真场景。这种方式可以将场景采集效率提升3-5倍,同时显著降低单场景的构建成本。
更重要的是,凯云的SimuRTS实时仿真平台支持与多种数据采集设备的无缝对接,可以实现从数据采集到仿真验证的闭环流程。工程师在完成数据采集后,可以直接将这些数据导入仿真平台进行验证,无需额外的格式转换工作。

如果说数据采集是"从0到1",那么场景生成就是"从1到100"。通过参数化场景模型,可以从少量核心场景自动生成大量变体场景。
一个典型的参数化场景模型包含以下要素:
| 场景要素 | 可调参数 | 典型取值范围 |
|---|---|---|
| 道路环境 | 道路类型、曲率、坡度、车道数 | 高速/城市/乡村道路 |
| 天气条件 | 光照、雨雪雾霾、能见度 | 白天/夜晚/雨雪/雾天 |
| 交通参与者 | 车辆类型、速度、轨迹、行为意图 | 行人/骑行者/机动车 |
| 自车状态 | 初始位置、速度、加速度 | 0-120km/h |
通过调整这些参数的组合,工程师可以从一个核心场景自动生成数百甚至数千个变体场景。比如,一个"前方车辆紧急制动"的场景,可以通过调整自车速度、前车速度、天气条件、道路附着系数等参数,生成覆盖不同工况的变体场景集合。
凯云的场景自动生成工具支持基于规则的生成和基于AI的生成两种模式。基于规则的生成适合已知的、可以明确定义边界的场景;基于AI的生成则可以利用大模型能力,自动识别真实道路数据中的潜在危险场景,并生成对应的仿真场景。
场景生成之后,并不是所有场景都需要跑仿真测试。凯云引入了场景重要性评估算法,对生成的场景进行智能筛选和优先级排序。
这个评估算法会综合考虑以下因素:
通过智能筛选,企业可以将需要仿真的场景数量降低70%以上,同时保证对关键工况的覆盖率不降低。这不仅大大提高了仿真效率,也节省了宝贵的计算资源。

说了这么多方法论,可能很多工程师最关心的问题是:具体该怎么落地?下面结合凯云的实际项目经验,提供一份从0开始搭建企业级场景库的实战指南。
在动手之前,企业需要先明确场景库建设的目标。这包括:
不同的目标,场景库建设的策略和优先级完全不同。比如,如果目标是满足法规认证,就需要重点覆盖C-NCAP、i-VISTA等评测标准的场景;如果目标是算法研发,就需要更多关注算法薄弱环节的挑战性场景。

根据企业的实际需求和现有能力,场景库的架构可以分为三种模式:
第一种:自建场景库。企业从0开始,完全自主建设场景库。这种方式灵活性最高,可以根据企业自身需求定制场景,但投入最大、周期最长,适合有较强研发能力的大型车企或Tier1。
第二种:基于开源/商业场景库二次开发。企业采购成熟的场景库产品,在此基础上进行二次开发和扩展。这种方式可以快速起步,但受限于原有场景库的功能和扩展性,适合有一定研发能力但希望快速看到成效的企业。
第三种:场景库订阅服务。企业按需订阅专业的场景库服务,无需自建和维护。这种方式成本最低,但企业对场景库的控制力较弱,适合对场景库要求不高、主要用于常规测试的企业。
凯云可以为不同类型的企业提供定制化的场景库建设方案,既可以提供完整的场景库产品,也可以帮助企业从0开始规划和建设场景库。
场景库不是一次性工程,而是需要持续迭代的长期投入。企业需要建立完善的场景库管理与迭代机制,包括:
场景质量管理:对入库场景进行严格的质量审核,确保场景的真实性和有效性。建立场景评分机制,定期评估场景库的整体质量水平。
版本管理:对场景库进行版本化管理,记录每个版本的变更历史。当算法或功能发生变更时,可以快速定位需要重新验证的场景。
持续迭代:建立从实际路测、用户反馈、事故分析中提取新场景的机制,持续丰富和优化场景库。这是一个长期的过程,需要企业将其纳入日常研发流程。
说起来,凯云在智能驾驶仿真测试领域的布局由来已久。早在2019年,凯云就开始为国内某头部车企搭建HIL仿真测试平台,并在此过程中积累了丰富的场景库建设经验。
目前,凯云已经形成了完整的智能驾驶仿真测试场景库解决方案,涵盖场景采集、场景生成、场景管理、仿真验证的全流程。凯云的ETest测试平台和SimuRTS实时仿真软件可以与主流的场景库工具无缝对接,为企业提供一站式的仿真测试服务。
在某新能源车企的项目中,凯云帮助该企业从0开始搭建了包含5万个以上有效场景的场景库,覆盖了高速NOA、城市领航、自动泊车等主要功能模块。该企业的算法工程师反馈,使用凯云的场景库后,仿真测试的有效率提升了3倍以上,算法迭代周期缩短了近40%。
在某商用车智能驾驶项目中,凯云提供了专门针对商用车特点的场景库方案,包括特殊车辆动力学模型、挂车铰接系统仿真、商用车特有的交通规则等,帮助客户快速建立了符合商用车验证需求的场景库体系。

说了这么多当前的实践,也想聊聊场景库的未来趋势。在我看来,智能驾驶仿真测试场景库正在经历三个重要的转变。
第一,从静态库到动态库。传统的场景库是静态的,场景是预先定义好的。但随着OTA升级越来越频繁,智能驾驶系统的功能在持续演进,场景库也需要随之动态更新。未来,场景库将不再是"一次性建设",而是成为与算法迭代同步更新的动态系统。
第二,从人工定义到数据驱动。目前场景库中的大部分场景还是由工程师人工定义和筛选。但随着AI技术的发展,场景库将越来越多地依赖数据驱动——从海量的真实道路数据中自动识别和提取有价值场景。
第三,从测试工具到智能中枢。场景库的价值将不仅限于测试验证,而是成为智能驾驶研发的数据中枢。未来的场景库将与数据闭环、仿真云平台、云原生测试等系统深度融合,成为支撑智能驾驶全生命周期研发的核心基础设施。
说起来,这大概就是国产智能驾驶仿真测试工具链的"进化论"吧。从最初被国外工具"卡脖子",到现在我们有了自己的ETest、SimuRTS,还有越来越完善的应用生态。这条路不好走,但走通了就是一片坦途。

最后,结合这些年的项目经验,给正在或将要建设场景库的工程师们3条实操建议:
智能驾驶仿真测试场景库建设,是一项需要长期投入的系统工程。没有捷径,但有方法。希望这篇文章能给正在这条路上探索的工程师们一些参考。
我是觉得,国产智能驾驶仿真工具链走到今天,真的挺不容易的。那些在仿真测试一线死磕的工程师们,用一帧帧场景、一行行代码,硬生生把不可能变成了可能。这种精神,值得被记录,也值得被更多人看见。
