《智能網聯汽車自然駕駛場景采集道路選取方法及要求》編制說明

一、工作簡況

1.1任務來源

《智能網聯汽車自然駕駛場景采集道路選取方法及要求》團體標準是由中國汽車工程學會

批準立項，文件號中汽學標【2022】145號，任務號為2022-73。本標準由中國智能網聯汽車產業

創新聯盟提出，中國第一汽車股份有限公司、國汽（北京）智能網聯汽車研究院有限公司等單

位起草。

1.2編制背景與目標

基于場景的測試已成為智能汽車研發的關鍵環節，場景是智能網聯汽車產品開發的“燃

料”，是支撐智能網聯汽車測試評價的核心要素與關鍵資源。場景數據的主要來源為道路自然

駕駛數據，為滿足高等級自動化水平智能網聯汽車測試對于場景的需求，自然駕駛場景數據采

集應遵循全面覆蓋、重點采集的原則，而我國不同地區的道路條件、路網分布、氣候條件、交

通環境、駕駛員駕駛習慣以及地形分布等因素差異較大，對采集區域及道路有效選取提出了較

高的要求，但目前國內針對智能網聯汽車自然駕駛場景采集沒有較全面有效的方法與指導。

秉承團標先行、按需制定、注重實用、服務產業的原則，由中國第一汽車股份有限公司與

國汽（北京）智能網聯汽車研究院有限公司聯合牽頭，組織各機構及企業共同研究智能網聯汽

車自然駕駛場景采集道路選取方法及要求，并制定團體標準。

本標準立足于智能網聯汽車數據采集與應用的需求，對采集道路的選取提供方法、提出要

求。同時制定研究該團體標準是符合《國家車聯網產業標準體系建設指南(智能網聯汽車)》整

體規劃和產業發展需求。此標準有利于各企業有針對性的進行場景采集，提高采集效率。

本標準的研究與制定也能夠為各企業開發自動駕駛技術、優化車輛功能以及其他領域的商

業應用提供有效支撐。

本標準發布后仍將持續迭代，適時修訂，并為后期相關國家標準的制定奠定基礎。

1.3主要工作過程

1.3.1預研階段

（1）2022年3月30日中國第一汽車股份有限公司與國汽（北京）智能網聯汽車研究院有限

公司對標準內容進行了梳理，進行技術方案研究。

（2）2022年4月8日由中國第一汽車股份有限公司完成標準框架內容，國汽（北京）智能網

聯汽車研究院有限公司針對框架內容提出修改意見。

（3）2022年6月10日由中國第一汽車股份有限公司完成相關意見的修改與補充，并且召開

會議（線上），對框架內容進行討論。

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1.3.2立項階段

（1）2022年8月10日，參加團體標準立項評審。

（2）2022年9月22日《智能網聯汽車自然駕駛場景采集道路選取方法及要求》團體標準通

過了立項初步審查，列入2022年第四批中國汽車工程學會標準制修訂項目計劃。

1.3.3編制階段

（1）2022年9月，相關參與單位加入標準制定工作組。

（2）2022年10月26日，召開了標準編寫啟動會（線上），征求各單位對標準制定的意見和

建議，并進行了標準各章節編寫任務的分工。

（3）2022年11月16日，完成了標準初版稿件，并召開了第二次會議（線上），對其進行討

論，根據討論形成修改意見，各單位按照意見進行初稿的修改。

（4）2022年12月28日，完成了標準第二版稿件，并召開了第三次會議（線上），對其進行

討論，根據討論形成修改意見，各單位按照意見進行初稿的修改。

（5）2023年7月7日，完成了標準第三版稿件，廣泛征求參與單位意見。

（6）2023年8月3日，完成了標準第四版稿件，并召開了第四次會議（線上）進行討論。

（7）2023年9月9日，基于會議討論內容，完成了標準第五版稿件。

（8）2023年10月-11月，根據各單位意見及驗證情況，完成征求意見稿。

1.4主要參加單位和工作組成員

為確保標準先進性、可行性、科學性，中國汽車工程學會公開征集了參與標準編制的意向

單位，并成立了標準編制工作組。

標準編制工作由中國第一汽車股份有限公司與國汽（北京）智能網聯汽車研究院有限公司

聯合牽頭，中汽院智能網聯科技有限公司、中汽智聯技術有限公司、北京四維圖新科技股份有

限公司、北京賽目科技股份有限公司、蘇州英特模汽車科技有限公司、阿里巴巴（中國）有限

公司、北京百度智行科技有限公司、一汽-大眾汽車有限公司、中汽創智科技有限公司、中國汽

車技術研究中心有限公司、阿里云（計算）有限公司、廣州澤爾測試技術有限公司等單位共同

參與了標準的編制工作。

二、標準編制原則和主要內容

2.1標準編制原則

本標準依據《中華人民共和國標準法》、《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結

構和起草規則》（GB/T1.1-2020）及《中國汽車工程學會標準（CSAE）制修訂管理辦法》等進

行編制。

2.1.1通用性原則

本標準提出的方法及要求匯聚了智能網聯汽車開發生產制造商、地圖生產商、測試機構等

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單位的意見和建議，具備較強的行業通用性。

2.1.2指導性原則

本標準提出的方法及要求能夠指導行業相關單位或組織機構能夠規范地、嚴謹地進行自然

駕駛場景采集道路的選取，對相關流程標準化具有指導意義。

2.1.3協調性原則

本標準提出的方法與目前國外場景庫及場景數據相關標準研究中的方法協調統一、互不交

叉，僅作為一種更全面、準確度更高、更高效的方法為其他標準提供基礎與補充。

2.1.4兼容性原則

本標準提出的自然駕駛場景采集道路選擇的方法及要求充分考慮了標準的適用場景，包括

固定路線、小范圍、特定區域、廣泛區域的道路高效選取，具有普遍實用性。

2.2標準主要內容

標準規定了自然駕駛場景采集道路選擇的方法及要求，共分為八部分，包括適用范圍、規

范性引用文件、術語和定義、選擇方法、輸出要求、附錄以及參考文獻，主要包括以下內容：

（1）適用范圍

該文件適用于以乘用車為載體、以智能網聯汽車開發為目的自然駕駛場景采集工作，不限

數據處理算法和方法，明確流程和輸出的方案達到的目標做出要求，同時提供了一些基礎方法

作為參考。

（2）選擇方法

采集區域及道路選擇應包括分解智能網聯功能、基于智能駕駛功能的設計運行域推導量化

指標、劃分評估時空區域、構建評估矩陣、數據準備、區域選取、路徑規劃六部分。

（3）輸出要求

最終區域選擇和路徑規劃結果應滿足全要素、短里程、覆蓋產品設計運行域邊界、脫敏、

脫密、宜執行等多維度要求。

（4）附錄

在附錄中對功能分解、基于設計運行域推導量化指標、指標量化方式及數據來源、圖像信

息提取方法、文字類信息提取方法、區域選擇求解方法、路段數據集、路徑規劃方法等項目提

供參考。

2.3關鍵技術問題說明

2.3.1區域選擇方法

本標準使用的區域選擇方法可以看作“背包問題”來求解，考慮窮舉法的計算時間復雜度

和空間復雜度，在區域和特征評估指標較少時，可以使用窮舉法選擇最佳組合，在區域和特征

評估指標較多時，可使用貪心算法或動態規劃算法進行規劃求解，某些情況下貪心算法并非最

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優算法，但可作為判斷最優方案的下限，可以使用其他算法進行替代。

2.3.2路徑規劃方法

將路徑規劃方法優化為在確定了各個興趣點位置后，從起點出發，遍歷所有興趣點，獲得

路徑總長度最小的旅行商（TSP）問題。常見的TSP算法包含了分支限界法、模擬退火算法、蟻群

算法、禁忌搜索算法、回溯法等，本標準中使用禁忌搜索算法作為求解參考。

2.4標準主要內容的論據

本標準考慮了設計運行域的覆蓋，以最短采集路徑為目標，基于場景分層理論提出了一套

自然駕駛場景采集區域及道路選取方法。主要包括：道路選取依據，選取指標分類，數據獲取

要求，數據結構化要求，采集區域及道路選取方法等。該方法以數據結構化和綜合規劃求解為

手段，可以廣泛應用于自然駕駛場景相關的自然環境信息、道路交通信息、路網信息等數據采

集工作。

2.5標準工作基礎

標準編寫組主要起草單位具有較完備的場景庫建設能力，在標準起草過程中協同工作，發

揮各單位優勢及所長。編寫組成員曾參與國際標準ISO34501（道路車輛-自動駕駛系統測試場

景-詞匯）、ISO34502（道路車輛-自動駕駛系統測試場景-基于場景的安全評估框架）、ISO

34503（道路車輛-自動駕駛系統測試場景-設計運行范圍規范）、ISO34504（道路車輛-自動駕

駛系統測試場景-場景分類）、ISO34505（道路車輛-自動駕駛系統測試場景-場景評價及測試

用例生成）等相關標準的研究、制定工作。同時，編寫組對ASAM-openX相關標準規范、場景庫

國家標準及團體標準等進行了研究工作。

三、主要試驗驗證情況

在2023年10月至11月期間，中國第一汽車股份有限公司、國汽（北京）智能網聯汽車研究院

有限公司和北京四維圖新科技股份有限公司合作建立了一個樣例數據集，并采用標準文稿提供

的方法建立了計算模型，旨在實現城市選擇以及道路選取的目的，最終成功的通過編程實現了

多點路徑的規劃求解，并通過地圖可視化展示了結果，主要驗證步驟及結果如下所述。

3.1量化指標

基于ODD的推導的量化指標共計23個，集合如公式（1）所示。

人均，道路復雜度，隧道密度，橋梁密度，高速公路路網密度，

???

二級公路路網密度，城區交通擁堵系數，城市范圍內通行的高速，

一級公路路網密度，乘用車參與概率，事故，公路客運車輛車參與概率，

??=…（1）

公路貨運車輛車參與概率，動物參與概率，摩托車、三輪車參與概率，

人均道路擁有面積最少，降雨，??2.5，

{??10，降雪，風速，低溫，高溫}

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3.2區域選擇

3.2.1評估區域劃分

評估區域為32個省市自治區直轄市，其默認的時間顆粒度為月度。其中1月數據樣例如公式

（2）所示，評估矩陣如表1所示。

?={安徽省?1月，北京市?1月，…，重慶市?1月}…………（2）

表1評估矩陣-1月

城市范圍公路客運公路貨運摩托車_三人均道路

人均道路復隧道橋梁高速公路二級公路城區交通一級公路乘用車參動物參

空間時間內通行的事故車輛車參運車輛車輪車參與擁有面積降雨PM2.5PM10降雪風速低溫高溫

GDP雜度密度密度路網密度路網密度擁堵系數路網密度與概率與概率

高速與概率參與概率概率最少

安徽省1月0.130.20.080.210.250.130.570.330.220.330.540.340.410.080.160.120.040.6700.510.270.510.42

北京市1月10.510.310.140.460.410.550.780.690.30.110.070.030.010.010.860.010.3900.730.530.610.34

福建省1月0.510.740.830.170.310.150.380.220.070.320.330.180.240.030.610.220.240.1600.460.170.350.56

甘肅省1月00.460.160.070.070.030.080.2200.120.110.20.080.520.40.3200.330.080.70.40.670.34

廣東省1月0.50.470.2110.350.180.2810.4911110.120.390.590.170.26000.220.330.61

廣西壯族

1月0.10.560.30.330.170.090.320.220.040.240.140.310.160.370.750.20.220.2600.460.110.320.58

自治區

貴州省1月0.050.670.530.10.250.070.350.220.050.210.290.40.050.530.570.540.020.1700.4600.470.42

海南省1月0.180.290.040.020.180.090.230.220.090.050.070.050.030.0510.370.070.15000.530.230.66

河北省1月0.170.330.140.110.260.180.160.220.240.320.190.190.480.410.060.290.010.7400.680.370.610.34

河南省1月0.160.190.090.20.290.260.4700.150.460.240.640.290.390.130.510.0110.010.590.340.560.39

黑龍江省1月0.160.2200.030.070.040.940.330.040.190.130.140.050.530.090.510.020.280.0110.4410

湖北省1月0.30.490.190.250.250.20.530.330.240.480.380.410.220.250.290.410.030.7400.4900.510.44

湖南省1月0.20.50.140.390.230.110.480.220.060.370.30.450.150.40.520.40.080.6400.4600.440.46

吉林省1月0.30.310.060.040.120.080.780.110.090.10.160.120.050.360.20.5600.360.0310.330.860.12

江蘇省1月0.770.010.050.60.330.360.580.3310.670.520.650.320.030.30.040.040.5100.570.450.510.42

江西省1月0.130.450.110.280.270.110.430.110.130.180.150.230.150.250.570.290.210.3600.4600.440.47

遼寧省1月0.370.320.110.070.210.20.580.220.210.510.190.250.450.30.160.520.010.500.960.390.820.19

內蒙古自

1月0.490.230.010.030.040.020.620.110.040.220.120.110.180.870.180.130.010.250.390.870.50.770.2

治區

寧夏回族

1月0.210.220.0200.180.090.470.330.200.050.030.020.120.32000.370.010.750.250.70.29

自治區

青海省1月0.170.580.080.010.030.020.350.1100.020.030.020.010.590.270.3600.220.040.790.40.790.32

山東省1月0.450.120.020.320.280.260.520.220.490.480.530.410.340.430.090.040.010.6800.710.610.580.37

山西省1月0.110.460.290.030.250.170.350.110.120.140.190.110.150.120.040.420.010.8400.640.330.680.34

陜西省1月0.270.570.440.170.190.0710.560.060.150.210.240.130.160.170.440.010.8400.590.010.560.37

上海市1月0.9800.410.24110.320.670.630.410.020.080.8900.0510.170.390000.460.44

四川省1月0.1410.190.480.10.050.570.670.050.620.310.450.0910.450.460.020.4800.670.020.460.47

天津市1月0.970.020.060.030.760.4300.330.760.170.210.040.070.0200.620.010.6400.470.530.60.32

西藏自治

1月0.070.840.050000.220000000.660.090.490.010.110.020.750.470.650.42

區

新疆維吾

1月0.150.430.010.040.020.020.2000.170.190.120.070.560.240.120.030.770.370.660.220.680.24

爾自治區

云南省1月0.040.90.240.110.10.050.410.560.020.210.210.260.060.90.740.520.020.1100.520.270.460.58

浙江省1月0.620.6510.580.30.160.270.330.480.520.610.370.360.010.190.330.210.3600.460.270.470.44

重慶市1月0.320.740.510.20.270.160.680.560.070.130.180.240.120.110.450.550.050.5400.4600.40.47

3.2.2量化指標季候性分析

對量化指標進行季候性分析，其中季候性指標包括：降雨、PM2.5、PM10、降雪、風速、低

溫、高溫。非季候性指標包括：人均GDP、道路復雜度、隧道密度、橋梁密度、高速公路路網密

度、二級公路路網密度、城區交通擁堵系數、城市范圍內通行的高速、一級公路路網密度、乘用

車參與概率、事故公路客運車輛車參與概率、公路貨運車輛車參與概率、動物參與概率、摩托車

_三輪車參與概率、人均道路擁有面積最少。

3.2.3區域選取結果

通過貪心算法尋找當前采集區域的最優解，得到被選擇的區域及選擇該區域的代表性量化指

標如表2所示。

表2區域選擇結果

位置代表性量化指標

云南省-12月道路復雜度、動物參與概率、摩托車_三輪車參與概率

天津市-6月人均GDP、二級公路路網密度、一級公路路網密度、PM2.5

橋梁密度、高速公路路網密度、城市范圍內通行的高速、乘用車

廣東省-6月參與概率、事故、公路客運車輛車參與概率、公路貨運車輛車參

與概率、人均道路擁有面積最少、降雨、高溫

新疆維吾爾自治區-4月PM10

浙江省-9月隧道密度

黑龍江省-2月城區交通擁堵系數、降雪、風速、低溫

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3.3路徑規劃

3.3.1路段數據

以廣東省-6月為樣例，篩選部分道路進行計算，被選道路的起點和終點經緯度如表3所示，其

中經緯度數據為GPS采集經緯度轉化為bd09ll經緯度。

表3部分路段數據

節點節點

道路名稱起點經度起點緯度終點經度終點緯度

編號編號

廣州市南沙區鳳凰大道0113.532922.819941113.555922.72349

廣州市荔灣區多寶路2113.239823.121723113.237823.123

佛山市禪城區汾江中路4113.11523.027955113.116523.01752

廣州市南沙區黃閣南路6113.509422.798617113.537722.78839

廣州市白云區廣從公路8113.366723.329829113.315423.24294

廣州市越秀區先烈中路10113.30923.1497911113.313723.15231

廣州市番禺區亞運大道12113.397122.9416913113.494922.96011

廣州市黃埔區金洲北路14113.423423.0800915113.421323.07856

廣州市花都區廣花一級公路16113.25123.2804617113.257223.26224

廣州市海珠區工業大道中18113.282623.0784319113.269123.09056

3.3.2路徑規劃

設置迭代次數為1000，初始解為隨機生成的亂序節點，禁忌表長度為10，生成的距離鄰接矩

陣如下表4所示。

表4行駛距離鄰接矩陣

節點012345678910111213141516171819

00149251E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+100

11E+1000652661E+100684111E+100151151E+100843791E+100663911E+100362241E+100511341E+100828091E+100583231E+100

21E+1001E+10004081E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+100

3534141E+1001E+1000236191E+100521411E+100283711E+10096621E+100306601E+100250881E+100206941E+10083821E+100

41E+1001E+1001E+1001E+100018931E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+100

5575591E+100225961E+1001E+1000551101E+100503141E+100298361E+100348111E+100388631E+100406501E+100223551E+100

61E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+100034051E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+100

765861E+100559261E+100615121E+1001E+1000758651E+100568121E+100266451E+100410981E+100732301E+100487441E+100

81E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1000168071E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+100

9628421E+100171261E+100386181E+100620821E+1001E+1000140021E+100406011E+100305891E+100116671E+100214191E+100

101E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+10007501E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+100

11514381E+100105471E+100310871E+100507431E+100246221E+1001E+1000292621E+100191851E+100208181E+100116961E+100

121E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1000105161E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+100

13229521E+100400431E+100470031E+100265221E+100565331E+100388641E+1001E+1000211671E+100573481E+100328611E+100

141E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+10004501E+1001E+1001E+1001E+100

15354081E+100247001E+100394721E+100389781E+100383841E+100207151E+100213671E+1001E+1000391991E+100182201E+100

161E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+100019951E+1001E+100

17665841E+100176701E+100380131E+100653111E+100171091E+100172551E+100438301E+100358671E+1001E+1000219501E+100

181E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+1001E+10002103

19477611E+10056881E+100208011E+100464881E+100315091E+100101351E+100250071E+100200651E+100245901E+1001E+1000

分別將路段起點設置為起點節點，得到的最優解和最優解的行駛距離如表5所示。其中，選

取節點0作為起始節點的行駛路徑最短，為305246.0m。其對應的最優解

[0,1,8,9,16,17,10,11,4,5,18,19,2,3,14,15,12,13,6,7]為路徑規劃結果，行駛路徑默認返回起

點，基于該規劃結果使用導航API搜索，建立導航路徑，該規劃結果的示意圖如圖1所示。

表5路徑規劃結果

起點最短行駛距離（m）行駛路徑

0305246.0[0,1,8,9,16,17,10,11,4,5,18,19,2,3,14,15,12,13,6,7]

2433320.0[2,3,0,1,18,19,16,17,10,11,12,13,14,15,6,7,8,9,4,5]

4417782.0[4,5,2,3,12,13,10,11,16,17,8,9,14,15,6,7,18,19,0,1]

6360916.0[6,7,14,15,18,19,10,11,16,17,8,9,2,3,0,1,4,5,12,13]

8381022.0[8,9,2,3,16,17,4,5,14,15,18,19,10,11,6,7,12,13,0,1]

10433373.0[10,11,18,19,14,15,0,1,4,5,2,3,6,7,16,17,8,9,12,13]

12423032.0[12,13,2,3,16,17,8,9,18,19,14,15,6,7,10,11,0,1,4,5]

6/8

14398976.0[14,15,18,19,2,3,8,9,12,13,4,5,10,11,6,7,0,1,16,17]

16407834.0[16,17,8,9,10,11,14,15,4,5,2,3,6,7,18,19,0,1,12,13]

18457577.0[18,19,4,5,0,1,14,15,10,11,16,17,12,13,2,3,6,7,8,9]

圖1路徑規劃結果

四、標準中涉及專利的情況

本標準不涉及專利問題。

五、預期達到的社會效益、對產業發展的作用的情況

本標準的編制，提出了自然駕駛場景采集道路選取方法及要求，為采集方案的制定提出了

新思路，該方法采取數據加模型輸出結果的方式，本標準的推出有利于推動全數字化流程的自

然駕駛場景庫建設工作。推動我國智能網聯汽車場景數據的資源共享和結果互認，有利于營造

智能網聯汽車產業協同創新發展的生態環境。

六、與國際、國外標準的對比情況

針對自然駕駛場景采集道路選取方法及要求，總體來說國際上還沒有形成相關的標準。

七、標準在體系中的位置，與現行法律、法規、規章及相關標準，特別是強制性標準的協調性