國家計量技術規范《汽車虛擬測試平臺幾何量參數測評方法》編制說明《汽車虛擬測試平臺幾何量參數測評方法》編制組2023年11月

《汽車虛擬測試平臺幾何量參數測評方法》編制說明一、任務來源及計劃要求《汽車虛擬測試平臺幾何量參數測評方法》國家計量技術規范的編寫任務，是由國家市場監督管理總局關于印發計量函[2021]2062號《市場監管總局辦公廳關于追加<病原微生物核酸標準物質研制技術規范>等29項國家計量技術規范修訂項目立項的通知》批準立項。根據國家市場監管總局的批復，由之江實驗室、中國計量科學研究院、中國標準化研究院、浙江省計量科學研究院負責《汽車虛擬測試平臺幾何量參數測評方法》國家計量技術規范制定的起草工作。二、項目意義自動駕駛技術是影響未來汽車產業發展的重要因素。隨著自動駕駛技術的成熟和商業化的加速，自動駕駛萬億級市場將被激活。但自動駕駛汽車在真正商業化應用前，必須經歷虛擬測試平臺、測試場、實際路測才能達到商業要求，其中大約90%都是通過虛擬測試平臺完成的，因此虛擬仿真場景與實際物理場景的準確性、一致性和可靠性就顯得非常重要。汽車虛擬測試平臺是運用計算機仿真技術構建虛擬場景庫、系統模型等，通過仿真來分析研究各種測試用例，實現對感知算法、決策規劃算法、控制算法等自動駕駛算法的測試驗證，在涉及車速、制動距離、障礙物尺寸、目標物角度等關鍵參數的仿真模型，往往會直接影響虛擬測試的最終結果，甚至影響到相關安全事故的發生。如果虛擬測試場景的相關核心關鍵參數沒有統一規范，輕則虛擬測試的結果無一致性，無有效性；重則通過虛擬測試后的模型算法存在安全隱患，在路測時出現重大事故，后果不堪設想。但目前，市場上使用的虛擬測試平臺種類繁多，良莠不齊，由于缺乏科學合理的評價手段，導致測試結果的準確性、一致性和有效性較差。因此有必要從計量角度對行汽車虛擬測試平臺的評估建立規范，從而規范和統一汽車虛擬測試平臺的評價方法。通過聚焦場景定義與仿真、傳感器數據采集仿真等關鍵環節的仿真數據計量溯源及一致性評價，獲得汽車虛擬測試平臺整體的性能的評價方法。目前。國內外的研究主要集中在如何構建豐富的具有代表性的典型場景，對于虛擬測試中的環境場景、傳感器感知中所涉及的關鍵量值模擬的準確性、可靠性和一致性等尚處于空白。該規范的研究和制定，不但能夠提升汽車虛擬測試場景和結果的準確性、一致性、可信度，為其他數字化仿真技術的計量校準提供借鑒，還可助推自動駕駛技術及數字孿生與仿真技術的長遠發展。三、編制依據本規范以JJF1001—2011《通用計量術語及定義》、JJF1071—2010《國家計量校準規范編寫規則》以及JJF1059—2012《測量不確定度評定與表示》為基礎性系列規范進行制定。四、編制過程4.1預研階段2021年11月，由之江實驗室、中國計量科學研究院、中國標準化研究院、浙江省計量科學研究院等主要單位組成預研組，對目前汽車虛擬測試平臺的應用現狀、存在問題、性能測試開展了調研。通過對自動駕駛的相關白皮書、標準以及交通法規以及各種汽車虛擬測試平臺的調研，起草了國家計量規范項目申報書。4.2立項階段2021年12月21日，全國法制計量管理計量技術委員會MTC1[2021]7號通知下達了《汽車虛擬駕駛測試平臺計量評估方法》的國家計量技術規范制修訂項目計劃。4.3起草階段2022年3月，編制組于之江實驗室召開啟動會，針對技術規范的技術路線進行了討論，初步確定汽車虛擬測試平臺的測評參數、測試方法構建框架。2022年4月-2022年6月，針對本規范的測試方法開展廣泛文獻調研，同時與自動駕駛領域的研究人員、汽車虛擬測試平臺開發人員以及中汽研測試人員開展廣泛研討，征求產學研用各界對測試方法的建議。2022年7月，根據前期的調研和討論，起草組撰寫規范草案、編制說明等文件，形成初稿。2022年7月-2023年2月，通過與汽車虛擬測試平臺的場景構建、傳感器仿真、交通流仿真、車輛動力學、三維建模等開發人員的多次溝通，不斷更新迭代草案。2023年3月，全國數字計量技術委員會首次會議召開，并對該規范內容進行評審討論，委員專家對規范中存在的問題提出相應的修改建議。2023年4月-2023年7月，就委員會所收到的意見及修改情況，起草組邀請汽車虛擬測試平臺開發廠商進行溝通，對草案進行進一步的修改和完善。2023年10月全國數字計量技術委員會對該規范再次召開評審會議，對規范技術內容進行評審討論，建議本規范題目縮小涵蓋范圍。2023年11月-2024年3月，會后起草組依據會議意見進行修改完善。開展數字量具的構建，通過搭建實際場景、三維建模、數據分析、賦值等過程進行距離、尺寸、角度數字量具的構建，并進行實驗測試與不確定度分析，形成預審稿。2024年3月全國數字計量技術委員會對該規范召開預審會，同意本規范題目修改為“汽車虛擬測試平臺幾何量參數測評方法”，并建議計量特性修改為測量誤差。2023年3月-2024年6月，會后起草組依據會議意見進行了修改完善，并對汽車虛擬平臺進行了實驗測試與不確定度分析。2024年6月起草組再次對該規范召開評審會議，會上的全國數字計量技術委員會專家建議對草案部分內容簡寫并添加分辨率技術指標，對測量不確定度分析進行完善。2024年6月-2024年10月起草組根據專家建議對草案進行修改完善。2024年11月全國數字計量技術委員會召開全國數字計量技術委員會規范審議暨工作推進會，會上對規范進行審定，提出補充測評用數字量具中數字量具的具體描述等建議。會后起草組對草案進行的修改和完善，形成征求意見稿。五、主要技術內容的論據本規范通過文獻調研、與產學研各界的技術交流，以及調研及實驗分析，掌握了汽車虛擬測試平臺中所需測試的參量，確定了距離、尺寸、角度、顏色、光照強度、反射率幾項主要計量特性。在整個規范的研究、起草過程中，本著科學、合理、規范的原則，以適用性和可操作性作為前提，同時通過與專家們交流商討，確定了本規范聚焦幾何量參數，明確了平臺的計量參數、溯源性、測評方法。規范的主要研究內容包括計量特性、測評用數字量具、測評條件、測評項目、測評方法等內容。本規范計量特性包括縱向長度測量誤差、橫向長度測量誤差、角度測量誤差。數字量具分為三類：距離數字量具、尺寸數字量具、角度數字量具，分別進行縱向長度測量誤差、橫向長度測量誤差、角度測量誤差的測評，并給出了測評環境、圖像格式的通用要求以及技術要求。評測方法具體規定了平臺測評結果的量值計算方法，同時規定數字量具的量值計算算法要與平臺測評結果的量值計算方法完全保持一致，保證整個測評方法具有不間斷的溯源鏈，保證平臺量值的準確性和一致性六、工作小結此次《汽車虛擬測試平臺幾何量參數測評方法》國家計量技術規范的編寫，起草組對汽車虛擬測試平臺的量值溯源技術開展了研究，提升了起草組技術人員在數字計量領域的計量技術能力，對虛擬仿真平臺的評價和不確定度評價方法奠定了基礎。但由于其復雜性和不可解釋性，本規范聚焦汽車虛擬測試平臺幾何量參數的評測，在之后