[发明专利]一种自动驾驶车辆多测试场景分析与数目化简方法

说明书

本发明公开一种自动驾驶车辆多测试场景分析与数目化简方法，包括：确定需要测试的一组场景，对每一场景参数化，完成具体场景下测试轨迹分析，得到未完成任务的轨迹；在上述轨迹的基础上，分析与自动驾驶能力相关的参数，定义为场景特性参数；在完成多个场景的分析后，得到多场景特性参数组，在组中去掉被重叠或包含的参数组，即对应去掉该场景。本发明的自动驾驶车辆多测试场景分析与数目化简方法能够用于减少现有各种自动驾驶车辆测试测评过程中需要进行测试的场景数目，从而减少测试量，降低了测试成本，有助于推进自动驾驶技术的发展。

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，具体涉及一种自动驾驶车辆多测试场景分析与测试场景数目化简方法。

背景技术

自动驾驶技术的推广能够减少交通事故，降低城市拥堵，提高道路通行效率，并解放人工驾驶的时间。汽车的智能化将是国民经济新的增长点。现阶段，自动驾驶技术的感知、决策和控制技术已逐渐成熟，影响自动驾驶技术进一步推广的主要阻力为对其安全性的考虑。

为确保自动驾驶车辆的安全性，现阶段主要通过场地测试与道路测试对其自动驾驶能力进行测试与测评。与传统车辆被动安全相关性能的测试有所不同，自动驾驶车辆所涉及的性能较多，而针对每个性能需要测试的场景又有较多参数组合，从而造成自动驾驶车辆测试场景多，流程时间长和成本高。这不仅提高了自动驾驶研发成本，而且由于场景参数的复杂性，无法通过穷举完成对自动驾驶性能的测评。而现有研究中对自动驾驶测评理论的研究较少，尤其是对场景的分析与测试流程的化简。

发明内容

本发明提供了一种自动驾驶车辆测评场景分析与测评场景数目化简方法。该方法首先输入需要进行分析的具体测试场景集，对需要进行自动驾驶车辆测评的具体场景通过场景的轨迹遍历进行分析，得到测评任务未完成的轨迹组；然后通过对轨迹进行分析，得到所对应的场景特性参数(SCP，Scenario Character Parameter)；然后利用特性参数相互重叠或包含的关系，得到场景间的包含关系；最后采用同样特性覆盖法，用最少场景代替原有测试场景，从而达到对冗余测评场景删除，进而化简测评场景数目的目的。

基于该目的，本发明的技术方案如下：

首先，需要对测试场景进行参数化，将场景的参数分为定性参数与定量参数，其中定性参数和定量参数包含常规的场景参数和针对测试所定义的变量。

其次，在测试场景下，按照测试任务采用任何可用的轨迹规划算法规划测试车辆的行驶轨迹，找出未完成测试任务的失败轨迹；

再次，对参数化后的场景进行基于轨迹的遍历分析后，获得导致测试任务失败的、与自动驾驶能力相关的场景特性参数；

最后，利用多场景特性参数间相互重叠或包含的关系，利用特性参数覆盖法去除冗余测试场景，化简测试场景数目。

在对每一失败轨迹进行故障分析时，建立针对每一失败轨迹的故障树，所述故障树结构为：顶层为故障事件，底层为引起故障的基本事件，中间各层为由基本事件导致故障事件的中间事件。依据故障树结构，将基本事件分为两类，一类为单个基本事件发生即可导致顶事件发生的基本事件；第二类为需要两个或两个以上基本事件间的组合才能导致顶事件发生的基本事件。如果自动驾驶车辆不存在上述单个基本事件或多个基本事件组合所描述的问题，则自动驾驶车辆能够完成该场景下的测试，所以这两类基本事件组成了场景对自动驾驶能力要求的阈值。

对同一场景下不同参数形成的故障轨迹进行分析，将分析得到的单个基本事件(或多个基本事件间的组合)定义为场景特性参数(SCP，Scenario Character Parameter)，该SCP可被用于多个场景间比较。

使用同样方法得到不同场景下的SCP，依据各组SCP，通过分析SCP间参数的覆盖关系，去除特性参数被完全重叠或包含的所在一组测试场景，即可进行测试场景数目的化简。