自动驾驶汽车驾驶行为可靠性指标评估方法技术

本发明专利技术公开了一种自动驾驶汽车驾驶行为可靠性指标评估方法，该方法包括以下步骤：根据自动驾驶汽车自动驾驶功能测试规程，规划自动驾驶汽车行驶路径；根据自动驾驶汽车在行驶过程中产生的不可靠驾驶行为，获取自动驾驶汽车在自动驾驶汽车行驶路径中起点到终点的驾驶行为数据；根据驾驶行为数据计算可靠性指标值，包括一级指标和二级指标；根据计算的可靠性指标值和预设的对应权值，计算自动驾驶汽车驾驶行为的可靠性。本发明专利技术不需要分析自动驾驶汽车的软件、硬件可靠性，只需通过自动驾驶汽车的驾驶行为数据进行计算分析，便可得出自动驾驶汽车可靠性评估结果，提高自动驾驶汽车可靠性分析效率，指导并提升自动驾驶汽车整车可靠性。

Reliability index evaluation method for driving behavior of autopilot

【技术实现步骤摘要】
自动驾驶汽车驾驶行为可靠性指标评估方法
本专利技术涉及自动驾驶汽车可靠性指标评估
，更具体的，涉及一种自动驾驶汽车驾驶行为可靠性指标评估方法。
技术介绍
随着人工智能技术的快速发展与运用，自动驾驶汽车成为了现代汽车工业发展的主要趋势。自动驾驶汽车是一种依靠智能计算机系统独立完成驾驶任务的移动机器，它可以替代人类驾驶员进行人员货物的运输工作，有效减少交通事故的发生。但就目前所研究的自动驾驶技术而言，其可靠性仍有待提高，这也严重阻碍了自动驾驶汽车大规模商用的步伐。从汽车自动驾驶技术开始发展到现在，全球已发生多起自动驾驶汽车交通安全事故，其中严重的直接导致了驾驶员和行人的死亡。可靠性是表征产品综合质量的重要指标，提高自动驾驶汽车的可靠性，对提高自动驾驶汽车的安全性和降低自动驾驶汽车交通事故的发生具有重要意义。当前国内外关于自动驾驶汽车的可靠性研究方法较少，且一般是从自动驾驶汽车硬件和软件的可靠性角度出发进行研究的，该方法对于自动驾驶汽车整车可靠性具有一定的指导作用，具有一定的参考价值，但在自动驾驶汽车实际的驾驶过程中，传统的软件、硬件可靠性评估方法缺少对实际情况的考量，不能完整的对自动驾驶汽车进行可靠性分析。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的可靠性评估方法在自动驾驶汽车可靠性指标评估中的局限性，提供一种自动驾驶汽车的驾驶行为可靠性指标评估方法。本专利技术为达目的所采用的技术方案是：提供一种自动驾驶汽车驾驶行为可靠性指标评估方法，该方法包括以下步骤：步骤1、根据自动驾驶汽车自动驾驶功能测试规程，规划自动驾驶汽车行驶路径；步骤2、根据自动驾驶汽车在行驶过程中产生的不可靠驾驶行为，获取自动驾驶汽车在自动驾驶汽车行驶路径中起点到终点的驾驶行为数据；步骤3、根据驾驶行为数据计算可靠性指标值，包括一级指标和二级指标，其中一级指标包括：无故障性指标、维修性指标、综合指标，无故障性指标包括二级指标平均无故障运行里程、平均无故障运行时间、平均首次故障里程、可靠度，维修性指标包括二级指标平均计划外修理间隔时间、平均修复时间、维修率，综合指标包括二级指标有效度、行驶轨迹误差；步骤4、根据计算的可靠性指标值和预设的对应权值，计算自动驾驶汽车驾驶行为的可靠性。接上述技术方案，步骤1中，在所规划的自动驾驶汽车行驶路径中包含自动驾驶汽车自动驾驶功能测试规程所规定的测试场景，包括道路宽度，路面要求，环境要求，交通标志标线要求。接上述技术方案，步骤2中驾驶行为数据包括：自动驾驶汽车完成路径行驶总里程、自动驾驶汽车完成路径行驶总时长、不可靠驾驶行为次数、自动驾驶汽车出厂后出现第一次驾驶行为故障的行车里程。接上述技术方案，步骤3中：平均无故障运行里程为自动驾驶汽车在两次驾驶行为故障之间的平均运行里程；平均无故障运行时间为自动驾驶汽车在两次行为故障之间的平均运行时间；平均首次故障里程为自动驾驶汽车进入规划路径运行至出现第一次行为故障时的平均运行里程；可靠度为自动驾驶汽车在两次不可靠驾驶行为之间的行车无故障概率；平均计划外修理间隔时间为自动驾驶汽车计划修理以外的两次非计划修理之间的平均时间；平均修复时间为自动驾驶汽车出现故障后修复所用的平均时间；维修率为自动驾驶汽车在规定的条件下和规定的时间内，在任一规定的维修级别上被修复的故障总数与在此级别上修复性维修总时间之比，可以表示为平均修复时间的倒数。有效度为自动驾驶汽车在规定条件下使用时，在任何时间点维持其正常功能的概率；行驶轨迹误差为自动驾驶汽车在规划路径中行驶时，实际行驶路径与规划的期望路径的误差值。接上述技术方案，各可靠性指标值具体计算方式为：平均无故障运行里程：式中：M为所记录的自动驾驶汽车行驶的规划路径总公里数，r为自动驾驶汽车在自动驾驶状态下出现驾驶行为故障的总次数；平均无故障运行时间：式中：T为所记录的每台自动驾驶汽车在自动驾驶状态下完成规划路径行驶的行车总时长，N为所记录的自动驾驶汽车总台数，r为自动驾驶汽车在自动驾驶状态下出现驾驶行为故障的总次数；平均首次故障里程：式中：N为所记录的自动驾驶汽车总台数，mi为第i台自动驾驶汽车出现首次驾驶行为故障的里程数；可靠度：R(x)＝exp[-x/MMBBF]式中：x为故障间隔公里数的随机变量，MMBBF为自动驾驶汽车平均无故障运行里程；平均计划外修理间隔时间：式中：T为所记录的每台自动驾驶汽车在自动驾驶状态下完成规划路径行驶的行车总时长，N为所记录的自动驾驶汽车总台数，Ts为时间T内N台自动驾驶汽车计划内总共修理时间，以天为单位，n为时间T内N台自动驾驶汽车计划外总共修理次数；平均修复时间：式中：ti为n次修理的修理时间，n为时间T内N台自动驾驶汽车计划外总共修理次数，其中i＝1,2,…,n；有效度：式中：λ为自动驾驶汽车故障率，μ为自动驾驶汽车修复率，行驶轨迹误差：LER＝sqrt(((x1-xe1)2+(y1-ye1)2+(x2-xe2)2+(y2-ye2)2+…+(xn-xen)2+(yn-yen)2)/n)式中：xn，yn表示规划路径中实际行驶的第n个路径基准点的坐标，xen，yen表示规划路径中期望行驶的第n个路径基准点的坐标。接上述技术方案，自动驾驶汽车在行驶过程中产生的不可靠驾驶行为包括：交通标志、标线识别错误时的所有自动驾驶行为、交通信号灯识别错误时的所有自动驾驶行为、对周围障碍物识别错误时的自动驾驶行为、对行人及非机动车识别错误时的自动驾驶行为、前方车辆行驶状态判断错误时的自动驾驶行为、跟车时对前车行驶状态判断错误时的自动驾驶行为、人工操作接管出错的自动驾驶行为、靠路边停车时的不可靠驾驶行为、超车时的不可靠驾驶行为、交叉路口通行时的不可靠驾驶行为、并道时的不可靠驾驶行为。接上述技术方案，无故障性指标的权值0.4；维修性指标、综合指标的权值均为0.3。本专利技术还提供了一种自动驾驶汽车驾驶行为可靠性指标评估系统，包括：路径规划模块，用于根据自动驾驶汽车自动驾驶功能测试规程，规划自动驾驶汽车行驶路径；行为数据获取模块，用于根据自动驾驶汽车在行驶过程中产生的不可靠驾驶行为，获取自动驾驶汽车在自动驾驶汽车行驶路径中起点到终点的驾驶行为数据；可靠性指标值计算模块，用于根据驾驶行为数据计算可靠性指标值，包括一级指标和二级指标，其中一级指标包括：无故障性指标、维修性指标、综合指标，无故障性指标包括二级指标平均无故障运行里程、平均无故障运行时间、平均首次故障里程、可靠度，维修性指标包括二级指标平均计划外修理间隔时间、平均修复时间、维修率，综合指标包括二级指标有效度、行驶轨迹误差；可靠性评估模块，用于根据计算的可靠性指标值，并对比自动驾驶汽车行业所发布的智能网联汽车自动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动驾驶汽车驾驶行为可靠性指标评估方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n步骤1、根据自动驾驶汽车自动驾驶功能测试规程，规划自动驾驶汽车行驶路径；/n步骤2、根据自动驾驶汽车在行驶过程中产生的不可靠驾驶行为，获取自动驾驶汽车在自动驾驶汽车行驶路径中起点到终点的驾驶行为数据；/n步骤3、根据驾驶行为数据计算可靠性指标值，包括一级指标和二级指标，其中一级指标包括：无故障性指标、维修性指标、综合指标，无故障性指标包括二级指标平均无故障运行里程、平均无故障运行时间、平均首次故障里程、可靠度，维修性指标包括二级指标平均计划外修理间隔时间、平均修复时间、维修率，综合指标包括二级指标有效度、行驶轨迹误差；/n步骤4、根据计算的可靠性指标值和预设的对应权值，计算自动驾驶汽车驾驶行为的可靠性。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶汽车驾驶行为可靠性指标评估方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1、根据自动驾驶汽车自动驾驶功能测试规程，规划自动驾驶汽车行驶路径；
步骤2、根据自动驾驶汽车在行驶过程中产生的不可靠驾驶行为，获取自动驾驶汽车在自动驾驶汽车行驶路径中起点到终点的驾驶行为数据；
步骤3、根据驾驶行为数据计算可靠性指标值，包括一级指标和二级指标，其中一级指标包括：无故障性指标、维修性指标、综合指标，无故障性指标包括二级指标平均无故障运行里程、平均无故障运行时间、平均首次故障里程、可靠度，维修性指标包括二级指标平均计划外修理间隔时间、平均修复时间、维修率，综合指标包括二级指标有效度、行驶轨迹误差；
步骤4、根据计算的可靠性指标值和预设的对应权值，计算自动驾驶汽车驾驶行为的可靠性。


2.根据权利要求1所述的自动驾驶汽车驾驶行为可靠性指标评估方法，其特征在于，步骤1中，在所规划的自动驾驶汽车行驶路径中包含自动驾驶汽车自动驾驶功能测试规程所规定的测试场景，包括道路宽度，路面要求，环境要求，交通标志标线要求。


3.根据权利要求1所述的自动驾驶汽车驾驶行为可靠性指标评估方法，其特征在于，步骤2中驾驶行为数据包括：自动驾驶汽车完成路径行驶总里程、自动驾驶汽车完成路径行驶总时长、不可靠驾驶行为次数、自动驾驶汽车出厂后出现第一次驾驶行为故障的行车里程。


4.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车驾驶行为可靠性指标评估方法，其特征在于，步骤3中：
平均无故障运行里程为自动驾驶汽车在两次驾驶行为故障之间的平均运行里程；
平均无故障运行时间为自动驾驶汽车在两次行为故障之间的平均运行时间；
平均首次故障里程为自动驾驶汽车进入规划路径运行至出现第一次行为故障时的平均运行里程；
可靠度为自动驾驶汽车在两次不可靠驾驶行为之间的行车无故障概率；
平均计划外修理间隔时间为自动驾驶汽车计划修理以外的两次非计划修理之间的平均时间；
平均修复时间为自动驾驶汽车出现故障后修复所用的平均时间；
维修率为自动驾驶汽车在规定的条件下和规定的时间内，在任一规定的维修级别上被修复的故障总数与在此级别上修复性维修总时间之比，可以表示为平均修复时间的倒数。
有效度为自动驾驶汽车在规定条件下使用时，在任何时间点维持其正常功能的概率；
行驶轨迹误差为自动驾驶汽车在规划路径中行驶时，实际行驶路径与规划的期望路径的误差值。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的自动驾驶汽车驾驶行为可靠性指标评估方法，其特征在于，各可靠性指标值具体计算方式为：
平均无故障运行里程：



式中：M为所记录的自动驾驶汽车行驶的规划路径总公里数，r为自动驾驶汽车在自动驾驶状态下出现驾驶行为故障的总次数；
平均无故障运行时间：



式中：T为所记录的每台自动驾驶汽车在自动驾驶状态下完成规划路径行驶的行车总时长，N为所记录的自动驾驶汽车总台数，r为自动驾驶汽车在自动驾驶状态下出现驾驶行为故障的总次数；
平均首次故障里程：



式中：N为所记录的自动驾驶汽车总台数，mi为第i台自动驾驶汽车出现首次驾驶行为故障的里程数；
可靠度：
R(x)＝exp[-x/MMBBF]
式中：x为故障间隔公里数的随机变量，MMBBF为自动驾驶汽车平均无故障运行里程；
平均计划外修理间隔时间：



...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚玉南，朱天鹏，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42