自动驾驶系统的安全性验证一直是行业的核心挑战。Waymo 世界模型基于 Genie 3 构建，能够生成包含摄像头和激光雷达数据的高保真、多传感器输出，从而模拟各种在现实世界中难以重现的极端场景。这一能力的核心在于其强大的可控性，体现在三个方面：驾驶动作控制允许工程师探索 “如果…… 会怎样” 的反事实场景；场景布局控制支持定制道路布局和交通参与者行为；语言控制则提供了最高灵活性，可调整时间、天气，甚至生成完全合成的场景，如龙卷风或象群相遇。这些机制共同构成了生成式安全验证的基石，使 Waymo 能够在虚拟世界中高效探索远超 2000 万英里现实路测的驾驶里程，覆盖从恶劣天气到罕见物体的长尾场景。
模拟验证流程的闭环设计是确保自动驾驶系统可靠性的关键。Waymo 的 SimulationCity 工具能够自动合成整个旅程以评估 Waymo Driver 的性能，它整合了超过 2000 万英里的自动驾驶数据与 NHTSA 等第三方数据，确保模拟环境的统计真实性。例如，在 SimulationCity 中重现底特律日落时的春雨时，系统可以模拟雨滴对传感器的影响及光线变化。不同于传统的短片段场景测试，SimulationCity 关注完整长度的行程评估，使工程师能够理解系统各项能力在长时间运行中的协同表现。这种方法不仅加速了第五代硬件套件的迭代开发，还能通过上传地图和插入车辆，自动推导出新地理区域的行为预期，显著扩展了验证的覆盖范围。
对抗性场景生成的工程实践进一步提升了验证的严格性。SEAL（Skill-Enabled Adversary Learning）是卡内基梅隆大学提出的安全关键场景生成方法，它结合了学习的客观函数和对抗性技能策略，解决了现有方法在安全关键性视角、行为反应性和对抗目标现实性方面的局限。SEAL 在 Waymo 开放运动数据集上训练，利用 MetaDrive 模拟器验证，实验表明其训练的成功率比基线方法提升了 20% 以上。与直接优化碰撞的策略不同，SEAL 通过对抗性技能策略生成更细致的场景，如逼真的近失事件，而非简单的碰撞模拟。生成场景的质量通过 Wasserstein 距离等指标衡量，确保了对抗行为在横摆角速度、加速度和道路偏离等方面的分布与真实场景高度一致，从而为闭环训练提供有效的刺激信号。
安全闭环设计的核心在于将验证结果反馈至系统迭代中。Waymo 的 Safety Framework 将模拟作为三大关键支柱之一，通过生成式安全验证构建向监管机构展示的安全案例。世界模型生成的多样化场景可直接用于训练更鲁棒的规划算法，而 SimulationCity 的评估结果则指导硬件与软件的协同优化。这种闭环机制确保了从数据生成、场景构建到验证评估的每一个环节都能形成正向反馈，最终实现自动驾驶系统在面对真实世界长尾挑战时的可靠表现。
资料来源：Waymo 官方博客（https://waymo.com/blog/2026/02/the-waymo-world-model-a-new-frontier-for-autonomous-driving-simulation）；SEAL 论文（https://arxiv.org/html/2409.10320v2）；Autonomous Vehicle International（https://www.autonomousvehicleinternational.com/news/simulation/waymo-explains-its-simulationcity-ad-evaluation-tool.html）。