自动驾驶规控算法工程师考试试卷及答案

自动驾驶规控算法工程师考试试卷及答案一、填空题（共10题，每题1分）1.自动驾驶规控系统中，负责生成全局路径的模块称为______。2.激光雷达的主要测量参数是距离和______。3.自动驾驶决策常用的有限状态机（FSM）状态包括感知、规划、______。4.横向控制常用算法有PID、LQR和______。5.高精度地图（HDMap）中道路边界的表示通常采用______。6.传感器融合方法分为像素级、特征级和______。7.负责局部路径修正的模块是______。8.纵向控制的目标通常是跟踪目标速度和______。9.L3级自动驾驶要求在系统请求时由______接管。10.路径平滑常用方法有贝塞尔曲线和______。二、单项选择题（共10题，每题2分）1.以下不属于全局路径规划算法的是？A.A算法B.Dijkstra算法C.MPCD.RRT2.激光雷达常用波长不包括？A.905nmB.1550nmC.405nmD.1064nm3.LQR算法在横向控制中核心优化的是？A.路径跟踪误差B.速度误差C.加速度误差D.转向角误差4.高精度地图精度要求达到？A.厘米级B.米级C.分米级D.毫米级5.受天气影响最小的传感器是？A.摄像头B.毫米波雷达C.激光雷达D.超声波雷达6.决策模块的输入不包括？A.感知结果B.高精度地图C.车辆状态D.乘客需求7.自适应巡航（ACC）的核心是跟踪？A.前车速度B.安全车距C.前车位置D.以上都是8.不属于路径规划约束的是？A.车辆动力学约束B.道路边界约束C.交通规则约束D.乘客舒适度约束9.L4级自动驾驶的ODD不包括？A.特定区域B.特定天气C.所有道路D.特定时间段10.检测动态障碍物的模块是？A.感知模块B.决策模块C.控制模块D.路径规划模块三、多项选择题（共10题，每题2分）1.规控系统核心模块包括？A.感知模块B.决策规划模块C.控制模块D.通信模块2.局部路径规划常用算法有？A.RRTB.动态窗口法（DWA）C.人工势场法D.A算法3.高精度地图包含的要素有？A.道路中心线B.车道线C.交通标志D.动态障碍物4.横向控制状态变量包括？A.横向位置误差B.航向角误差C.转向角D.横向速度误差5.自动驾驶决策常用方法有？A.有限状态机B.强化学习C.规则库D.深度学习6.传感器融合的优势包括？A.提高感知精度B.扩展感知范围C.增强鲁棒性D.降低成本7.纵向控制约束条件有？A.最大加速度B.最大减速度C.安全车距D.道路限速8.路径平滑的作用是？A.提升舒适性B.减少轮胎磨损C.降低能耗D.提高规划效率9.自动驾驶安全要求包括？A.ISO26262（功能安全）B.SOTIF（预期功能安全）C.ISO/SAE21434（网络安全）D.环保要求10.规控系统车辆状态输入包括？A.车速B.转向角C.加速度D.电池电量四、判断题（共10题，每题2分）1.全局路径规划输出局部轨迹。（）2.激光雷达可直接识别交通标志。（）3.LQR比PID更适合非线性系统控制。（）4.高精度地图需实时更新。（）5.决策模块输出控制指令。（）6.毫米波雷达可检测静态障碍物。（）7.A算法是启发式搜索算法。（）8.纵向控制核心仅跟踪目标速度。（）9.感知融合是决策的必要前提。（）10.L5级自动驾驶无需人类干预。（）五、简答题（共4题，每题5分）1.简述全局路径规划与局部路径规划的区别。2.说明LQR算法在横向控制中的应用原理。3.简述传感器融合在规控系统中的作用。4.解释预期功能安全（SOTIF）的核心要求。六、讨论题（共2题，每题5分）1.如何平衡自动驾驶规控系统的安全性与行驶效率？2.讨论强化学习在决策规划中的应用挑战与前景。答案部分一、填空题答案1.全局路径规划模块2.角度（方位角/俯仰角）3.控制4.模型预测控制（MPC）5.线要素6.决策级7.局部路径规划模块8.安全车距9.人类驾驶员10.样条曲线（B样条）二、单项选择题答案1.C2.C3.A4.A5.B6.D7.D8.D9.C10.A三、多项选择题答案1.ABC2.BC3.ABC4.ABD5.ABCD6.ABC7.ABCD8.ABC9.ABC10.ABC四、判断题答案1.×2.×3.×4.×5.×6.√7.√8.×9.√10.√五、简答题答案1.全局vs局部路径规划区别：全局规划基于高精度地图生成起点到终点的宏观路径，不考虑实时动态障碍物，算法如A，精度米级；局部规划基于实时感知（动态障碍物、车辆状态）生成当前可行轨迹，考虑实时约束，算法如DWA，精度厘米级。全局是宏观框架，局部是实时修正，两者衔接实现连续行驶。2.LQR横向控制原理：将横向控制转化为线性最优控制，先建立车辆横向动力学模型（如自行车模型），定义状态变量（横向位置/航向角误差）和控制输入（转向角）；设计加权状态误差+控制输入的代价函数，求解黎卡提方程得最优反馈增益；根据当前状态计算最优转向角，实现路径跟踪，特点是响应快、鲁棒性好。3.传感器融合作用：整合激光雷达（精度高）、摄像头（纹理识别）、毫米波雷达（抗天气）数据，弥补单传感器缺陷：提高感知精度（如障碍物分类）、扩展感知范围（如远处目标）、增强鲁棒性（恶劣天气可靠），为决策规划提供准确全面的环境信息，是规控可靠运行的基础。4.SOTIF核心要求：关注功能不足导致的风险，要求：①明确设计运行条件（ODD）；②识别所有功能不足场景（如传感器盲区）；③评估风险并采取缓解措施（如降级/接管请求）；④验证ODD内功能完整性，非ODD下安全退出。补充功能安全未覆盖的功能不足风险。六、讨论题答案1.安全与效率平衡：①规划层：全局选最优路径但预留安全冗余，局部规划加入安全约束（如最小车距）同时优化轨迹平滑；②决策层：混合规则（安全底线）+强化学习（效率提升）；③控制层：MPC优化跟踪精度，限制加速度在安全舒适范围；④感知层：提高融合精度减少误判减速；⑤场景动态调整（拥堵降速保安全，空旷提效），通过仿真+实车验证平衡效果。2.强化学习的挑战与前景：挑战：样本效率低（需大量数据）、安全性差（训练易出危险）、泛化