1.2 自动驾驶测试场景与仿真的关系
1.2.1 测试场景的定义
“场景”一词并不是自动驾驶领域的专属名词，由于场景在不同的领域应用十分广泛，因此对场景形成共同的理解很重要。在过去十几年中，场景作为自动驾驶系统开发的需求指导性内容，功能的定义、开发、测试都离不开对场景的描述，经常出现在各类测试研究报告中。
在汽车行业尤其是自动驾驶领域，场景是从空间和时间维度描述人-车-路-环境之间复杂动态关系的模型，是自动驾驶汽车产品研发和功能开发的基础。Ulbrich等提出情景（Scene）、情形（Situation）和场景（Scenario）的关联性，并认为场景是多个情景按照时序情形依次发生的过程，并会持续一段时间。欧盟PEGASUS项目系统分析了自动驾驶汽车不同研发阶段的测试需要，依据抽象程度和表达方式的不同，将场景分为功能场景、逻辑场景和具体场景三类，并结合测试需求将场景划分为道路层、交通设施层、临时调整的交通设施层、移动物体层、环境状态层和通信层六个层次。赵祥模等认为自动驾驶测试场景指在一定时空范围内，自动驾驶汽车与行驶环境中的其他车辆、基础设施、天气、光照、障碍物等要素综合交互的过程，同时，将场景要素分为静态要素和动态要素两大类。Geyer等认为场景是自动驾驶测试要素，涵盖了环境元素、动态元素和驾驶指令，同时也包括了驾驶员的行为和自动驾驶的自主行为。美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）发布的报告中提出了自动驾驶汽车测试场景的框架，具体包括车辆运动行为（DDT）、设计运行范围（ODD）、事件感知与决策行为（OEDR）和失效模式行为（FM），从车辆功能特征的角度对测试场景进行描述。
在ISO 34501《Road vehicles—Test scenarios for automated driving systems—Vocabulary》中，对适用于自动驾驶系统的场景和测试场景的定义如下：
Scene（情景）——snapshot of all entities including the ADS/subject vehicle, scenery, dynamic environment, and all actor and observer self-representations, and the relationships between those entities.
Scenery（静景）——static environment, part of the surrounding environment that remains unchanged during a scenario.
Scenario（场景）——sequence of the scenes incorporated with the ADS(s)/subject vehicle(s), and its/their interactions in the process of performing the Dynamic Driving Task（DDT）.
Test scenario（测试场景）——scenario intended for testing and assessment of ADS(s)/subject vehicle(s).”
场景是执行动态驾驶任务（DDT）过程中与自动驾驶系统/被试车辆发生交互的场景序列及其相互作用。近些年来，对于场景要素组成以及内部逻辑关系的研究，奠定了场景建模的理论基础。ISO 21448中从预期功能安全的角度，将场景分为了已知安全场景、已知危险场景、未知安全场景、未知危险场景这四大类，希望通过不断发现更多的已知危险场景，从而缩小未知危险场景区域，来提高系统的安全性。除此之外，为了统一在不同的应用阶段，对场景的抽象描述方式，形成高效、可读的场景表达方法，业内基本达成共识，将场景划分为功能场景、逻辑场景、具体场景三大类。功能场景是一种语言描述，是在早期的开发阶段讨论场景使用；逻辑场景描述了场景中不同元素之间的逻辑关系，例如时序逻辑、因果关系等；具体场景是在逻辑场景的基础上，对其状态空间中的变量赋予具体的数值。