[發明專利]自動駕駛汽車控制系統的預期功能安全性能的量化評價方法

有效

• 申請號: 202110818881.8
• 申請日: 2021-07-20
• 公開（公告）號: CN113485301B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 白先旭;左瑜;李維漢
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發明公開了一種自動駕駛汽車控制系統的預期功能安全性能的量化評價方法，包括：收集并處理與自動駕駛汽車控制系統預期功能安全相關的事故場景數據；構建控制系統預期功能安全相關的邏輯場景并生成測試用例；控制系統在測試用例中進行仿真測試；采用事故嚴重度與事故概率相結合的方法計算輸出參數性能及評價指標的權重；計算控制系統在該用例測試中的量化評價分數。通過該自動駕駛汽車控制系統的預期功能安全量化評價方法可以分析自動駕駛汽車控制系統中預期功能安全相關的安全問題，并可以客觀量化的評價自動駕駛汽車控制系統預期功能安全性能的優劣。

技術領域

本發明涉及無人駕駛測試技術領域，具體涉及一種自動駕駛汽車控制系統的預期功能安全性能的量化評價方法。

背景技術

據統計，94％的道路交通事故是由駕駛員導致的，相對于人類駕駛而言，自動駕駛汽車不存在疲勞、超速、酒駕等違法行為，可減少大量道路交通事故。在自動駕駛技術領域，除了信息安全和功能安全之外，預期功能的安全性也逐漸引起人們的重視。預期功能安全強調的是避免因為預期的功能表現局限、性能不夠而導致不合理的風險。由于自動駕駛車輛引發的安全事故，99％均來自預期功能安全。目前，國內對預期功能安全的研究處于起步階段，沒有一套成熟、完整的評價體系。

自動駕駛汽車控制系統決定著汽車能否運動，能否良好運動，其主要包括橫向控制和縱向控制。傳統的車輛控制系統評價主要是考慮控制系統的響應性能或穩定性的定性評價，未考慮控制系統的預期功能安全，且沒有一個量化的評價方法。在自動駕駛汽車中，由于控制系統或控制算法自身存在缺陷、人員誤操作、系統非預期的誤響應等均可能導致危險，屬于自動駕駛汽車控制系統的預期功能安全范疇。對自動駕駛汽車控制系統的預期功能安全性能進行一個科學的量化評價，是目前急需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的問題，提供一種自動駕駛汽車控制系統的預期功能安全性能的量化評價方法，以其能分析自動駕駛汽車控制系統中預期功能安全相關的安全問題，并可以客觀量化地評價自動駕駛汽車控制系統預期功能安全性能的優劣，從而得知自動駕駛汽車控制系統抵抗未知風險的能力。

本發明為達到上述發明目的，采用如下技術方案：

本發明一種自動駕駛汽車控制系統的預期功能安全性能的量化評價方法，所述預期功能安全性能包括：自動駕駛汽車的橫向輸出參數響應性能和縱向輸出參數響應性能，其特點在于，所述量化評價方法包括以下步驟：

步驟1、收集并處理數據；

步驟1.1、收集與所述預期功能安全性能相關的N個事故場景構成事故場景數據集X＝{X₁,X₂,...,X_n,...,X_N}；其中，X_n表示第n個事故場景，且表示第n個事故場景X_n中第m個場景元素；M表示場景元素數量；

步驟1.2、對事故場景數據集X中的N個事故場景進行聚類，得到I類場景子集{S₁,S₂,...,S_i,...,S_I}，其中，S_i表示第i類場景子集；

步驟1.3、對第i類場景子集S_i中的場景進行特征提取，得到第i類場景子集S_i的特征場景元素集其中，表示第i類場景子集S_i的第b個特征場景元素，B_i表示第i類場景子集中特征場景元素的數量；

步驟2、測試用例的泛化生成；

步驟2.1、根據I類事故場景子集，構建第i類場景子集S_i的邏輯場景；