[發明專利]一種自動駕駛車輛多測試場景分析與數目化簡方法

有效

• 申請號: 201811501765.8
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN109753623B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 羅禹貢;齊蘊龍;李克強;孔偉偉;卜德旭;王永勝;徐明暢
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F17/00
• 分類號: G06F17/00
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 張沫

本發明公開一種自動駕駛車輛多測試場景分析與數目化簡方法，包括：確定需要測試的一組場景，對每一場景參數化，完成具體場景下測試軌跡分析，得到未完成任務的軌跡；在上述軌跡的基礎上，分析與自動駕駛能力相關的參數，定義為場景特性參數；在完成多個場景的分析后，得到多場景特性參數組，在組中去掉被重疊或包含的參數組，即對應去掉該場景。本發明的自動駕駛車輛多測試場景分析與數目化簡方法能夠用于減少現有各種自動駕駛車輛測試測評過程中需要進行測試的場景數目，從而減少測試量，降低了測試成本，有助于推進自動駕駛技術的發展。

技術領域

本發明涉及智能交通技術領域，具體涉及一種自動駕駛車輛多測試場景分析與測試場景數目化簡方法。

背景技術

自動駕駛技術的推廣能夠減少交通事故，降低城市擁堵，提高道路通行效率，并解放人工駕駛的時間。汽車的智能化將是國民經濟新的增長點。現階段，自動駕駛技術的感知、決策和控制技術已逐漸成熟，影響自動駕駛技術進一步推廣的主要阻力為對其安全性的考慮。

為確保自動駕駛車輛的安全性，現階段主要通過場地測試與道路測試對其自動駕駛能力進行測試與測評。與傳統車輛被動安全相關性能的測試有所不同，自動駕駛車輛所涉及的性能較多，而針對每個性能需要測試的場景又有較多參數組合，從而造成自動駕駛車輛測試場景多，流程時間長和成本高。這不僅提高了自動駕駛研發成本，而且由于場景參數的復雜性，無法通過窮舉完成對自動駕駛性能的測評。而現有研究中對自動駕駛測評理論的研究較少，尤其是對場景的分析與測試流程的化簡。

發明內容

本發明提供了一種自動駕駛車輛測評場景分析與測評場景數目化簡方法。該方法首先輸入需要進行分析的具體測試場景集，對需要進行自動駕駛車輛測評的具體場景通過場景的軌跡遍歷進行分析，得到測評任務未完成的軌跡組；然后通過對軌跡進行分析，得到所對應的場景特性參數(SCP，Scenario Character Parameter)；然后利用特性參數相互重疊或包含的關系，得到場景間的包含關系；最后采用同樣特性覆蓋法，用最少場景代替原有測試場景，從而達到對冗余測評場景刪除，進而化簡測評場景數目的目的。

基于該目的，本發明的技術方案如下：

首先，需要對測試場景進行參數化，將場景的參數分為定性參數與定量參數，其中定性參數和定量參數包含常規的場景參數和針對測試所定義的變量。

其次，在測試場景下，按照測試任務采用任何可用的軌跡規劃算法規劃測試車輛的行駛軌跡，找出未完成測試任務的失敗軌跡；

再次，對參數化后的場景進行基于軌跡的遍歷分析后，獲得導致測試任務失敗的、與自動駕駛能力相關的場景特性參數；

最后，利用多場景特性參數間相互重疊或包含的關系，利用特性參數覆蓋法去除冗余測試場景，化簡測試場景數目。

在對每一失敗軌跡進行故障分析時，建立針對每一失敗軌跡的故障樹，所述故障樹結構為：頂層為故障事件，底層為引起故障的基本事件，中間各層為由基本事件導致故障事件的中間事件。依據故障樹結構，將基本事件分為兩類，一類為單個基本事件發生即可導致頂事件發生的基本事件；第二類為需要兩個或兩個以上基本事件間的組合才能導致頂事件發生的基本事件。如果自動駕駛車輛不存在上述單個基本事件或多個基本事件組合所描述的問題，則自動駕駛車輛能夠完成該場景下的測試，所以這兩類基本事件組成了場景對自動駕駛能力要求的閾值。

對同一場景下不同參數形成的故障軌跡進行分析，將分析得到的單個基本事件(或多個基本事件間的組合)定義為場景特性參數(SCP，Scenario Character Parameter)，該SCP可被用于多個場景間比較。

使用同樣方法得到不同場景下的SCP，依據各組SCP，通過分析SCP間參數的覆蓋關系，去除特性參數被完全重疊或包含的所在一組測試場景，即可進行測試場景數目的化簡。