[發明專利]基于最差全局危險度搜索的車輛自動換道功能測評方法

有效

• 申請號: 201910255614.7
• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN110008577B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 羅禹貢;齊蘊龍;李克強;徐明暢
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20
• 代理公司: 北京卓澤知識產權代理事務所(普通合伙) 11766
• 代理人: 白海燕;李國華

本發明公開一種基于最差全局危險度搜索的車輛自動換道功能測評方法，該方法通過搭建仿真平臺，對待測自動換道功能和換道場景的分析，進而對最危險換道場景進行全局搜索，搜索以最差全局危險度MS_dan為輸出，通過實際場地再現最差全局危險度對應的最危險換道場景，對待測自動駕駛換道功能進行驗證，如果待測自動駕駛換道功能在最危險換道場景下可滿足運行要求，則認定該待測自動駕駛換道功能通過測評。本發明能夠在降低仿真與場地測試量的同時，提高自動駕駛自動換道功能實車運行過程中的安全性，從而對自動駕駛技術與產業化的發展起到一定的推進作用。

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在基于最差全局危險度情況下的自動換道功能的測評方法。

背景技術

自動駕駛車輛發展至今所面臨的一個主要問題是如何落地，這不僅需要進一步完善自動駕駛技術，并解決自動駕駛如何商業化的問題，更重要的是如何確保自動駕駛車輛上路后的安全性。自動換道功能是自動駕駛車輛最基本的功能之一，但相對于傳統的車輛主動安全系統，由于自動換道功能所持續時間較長，且涉及到的場景可變參數的數目大大增加，同時在車速較高時，自動換道功能一旦出現錯誤操作，將帶來較大的危險。因此，對自動換道功能的測試測評不僅更加復雜，而且需要更加嚴格。如依照傳統車輛主動安全測試方法對自動駕駛自動換道功能進行測試，為了達到較高的安全性，需要進行數目巨大的場地測試，其時間與金錢成本過于巨大而無法實用。但現有研究中仍缺乏對自動駕駛車輛自動換道功能的測試測評的理論研究，尤其是缺乏研究如何在降低測試量的同時確保自動換道功能的安全性。

發明內容

針對于現有技術，本發明提供一種基于最差全局危險度搜索的車輛自動換道功能測評方法。

該方法首先確定待測自動駕駛換道功能的功能邊界，同時確定裝有該待測自動駕駛換道功能車輛傳感器的配置、對自動換道功能具有影響的車輛參數等。在此基礎上搭建待測自動駕駛車輛模型、場景模型和待測自動駕駛算法黑箱模型的仿真平臺。進一步地，可對包含傳感器的車輛進行針對性的場地實驗，從而實現對車輛仿真平臺的參數調整，確保仿真平臺的精確度在一定的范圍。

通過對自動換道功能和該功能對應的ODD(Operational Design Domain設計可操作范圍)以及應用場景分析，確定場景中各參數邊界。依據換道場景分析對初始參數進行選擇，然后將搜索最危險場景問題轉換為優化問題進行求解。該優化問題的輸入為換道場景參數和車輛初始參數，優化目標為全局危險度S_dan，全局危險度S_dan相關計算方法嵌入到仿真平臺，在每次運行確定場景參數和車輛初始參數的仿真平臺后，得到對應的全局危險度S_dan。依照最優化算法對能夠達到最差全局危險度MS_dan的場景參數和車輛初始參數進行搜索，從而獲得最差全局危險度MS_dan對應的車輛換道場景。由于該場景是對應自動換道功能在ODD范圍內能遇見的最差場景，因此該最差場景在通過難度上能夠在一定程度上覆蓋其他場景，從而減少了場地測試量，并驗證了對應自動換道功能在極端情況下的表現，提高了自動駕駛車輛上路后的安全性。

本發明所采取的技術方案如下：一種基于最差全局危險度搜索的車輛自動換道功能測評方法，該方法包括如下步驟：

S1：搭建仿真平臺，裝載車輛模型、場景模型，確定車輛動力學參數、外形參數、傳感器參數等關鍵性參數，以及包括道路參數、天氣參數、交通指示參數、干擾車輛數目、干擾車輛各時刻車速等的環境參數；

進一步地，可通過場地實驗，對上述建模參數進行調整，確保仿真平臺的精確度。

S2：通過對自動換道功能、功能邊界和換道場景的分析，確定環境參數的邊界。