[論文レビュー] Finding Critical Scenarios for Automated Driving Systems: A Systematic Literature Review

Xinhai Zhang, Jianbo Tao+10 more|arXiv (Cornell University)|Oct 16, 2021

Autonomous Vehicle Technology and Safety参考文献 152被引用数 25

ひとこと要約

この論文は、ADS/ADASにおけるクリティカルシナリオ識別（CSI）手法の分類法を提示し、2017年〜2020年の86件の論文を調査し、未解決の問題と今後の研究方向性を強調しています。

ABSTRACT

Scenario-based approaches have been receiving a huge amount of attention in research and engineering of automated driving systems. Due to the complexity and uncertainty of the driving environment, and the complexity of the driving task itself, the number of possible driving scenarios that an ADS or ADAS may encounter is virtually infinite. Therefore it is essential to be able to reason about the identification of scenarios and in particular critical ones that may impose unacceptable risk if not considered. Critical scenarios are particularly important to support design, verification and validation efforts, and as a basis for a safety case. In this paper, we present the results of a systematic literature review in the context of autonomous driving. The main contributions are: (i) introducing a comprehensive taxonomy for critical scenario identification methods; (ii) giving an overview of the state-of-the-art research based on the taxonomy encompassing 86 papers between 2017 and 2020; and (iii) identifying open issues and directions for further research. The provided taxonomy comprises three main perspectives encompassing the problem definition (the why), the solution (the methods to derive scenarios), and the assessment of the established scenarios. In addition, we discuss open research issues considering the perspectives of coverage, practicability, and scenario space explosion.

研究の動機と目的

• ADS/ADASのCSI手法を分類するための総合的な分類法を定義する。
• この分類法を通じて最先端のCSI手法の概要を提供する。
• ADS/ADASの安全保証におけるCSI研究の未解決問題と今後の方向性を特定する。

提案手法

• 3つの主要な視点（問題定義（なぜ）、解決策（どのようにシナリオを導出するか）、評価（シナリオの評価）を含む分類法を開発する。
• 2017–2020年のADS/ADASに焦点を当てたCSI手法の系統的文献調査を実施する。
• 86件の一次研究を分類し分類法にマッピングして最新動向を明らかにする。
• SAE J3016, ISO 26262, ISO/PAS 21448 などの主要標準およびシナリオ概念（シナリオ、シーン、ODD）に分類法を基づかせる。
• カバレッジ、実用性、シナリオ空間の爆発的拡大などの未解決問題を論じる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 RQ1: ADS/ADASの最先端CSI手法を体系的に分類・比較できる分類法は何か？
• RQ2 RQ2: この分類法に照らしたCSI手法の研究の現状はどうか？
• RQ3 RQ3: 今後の調査のための残る課題とチャレンジは何か？

主な発見

• CSI手法の包括的な分類法が開発されました。
• 86論文（2017–2020）を分類法へマッピングしてCSI手法の概要を提供する。
• 本研究は、カバレッジ、実用性、シナリオ空間の爆発的拡大を含む未解決問題と今後の研究方向を特定しています。