一种基于自然驾驶数据的自动驾驶安全性评价方法技术

本发明专利技术涉及汽车技术领域，具体的说涉及一种基于自然驾驶数据的自动驾驶安全性评价方法。该评价方法通过组合测试的方式初步建立被测逻辑场景，采集自然驾驶数据并进行分析，确定逻辑场景的参数空间及内部的概率分布，并根据自然驾驶数据获取逻辑场景在自然驾驶过程中的发生概率确定安全性评价指标，选择场景事故率和多场景综合事故率对被测自动驾驶算法在被测逻辑场景中的安全性进行综合评价。本方法在评价过程中考虑自然驾驶数据从而可以保证评价结果与自然驾驶情况贴合，同时面向多逻辑场景的评价方法符合未来自动驾驶的评价趋势。势。势。

【技术实现步骤摘要】
一种基于自然驾驶数据的自动驾驶安全性评价方法


[0001]本专利技术涉及汽车
，具体的说涉及一种基于自然驾驶数据的自动驾驶安全性评价方法。

技术介绍

[0002]随着大数据、云计算、高精度地图、高精度传感器、5G通讯等技术的发展，自动驾驶技术不断成熟，然而至今仍未出现成熟完善的自动驾驶安全性评价方法。自动驾驶汽车在减少能源消耗、减少环境污染、提高驾驶舒适性等方面存在巨大的技术优势，已成为未来汽车产业发展的必然趋势。但由于系统复杂性的提高和自动驾驶设计运行区域的扩大，如何评价自动驾驶汽车的安全性已变得愈发重要。
[0003]现有的自动驾驶评价方法多为从理论角度分析应包含的评价内容，缺少量化评价指标，在评价过程中无法反映自然驾驶数据。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种基于自然驾驶数据的自动驾驶安全性评价方法，该评价方法通过组合测试的方式初步建立被测逻辑场景，采集自然驾驶数据并进行分析，确定逻辑场景的参数空间及内部的概率分布，并根据自然驾驶数据获取逻辑场景在自然驾驶过程中的发生概率确定安全性评价指标，选择场本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于自然驾驶数据的自动驾驶安全性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、对车辆位置及运动状态进行分析，初步确定被测逻辑场景类型，逻辑场景为使用参数空间描述的场景种类；步骤二、采集自然驾驶数据，分析逻辑场景中场景参数的参数空间及对应的概率分布；步骤三、分析逻辑场景在自然驾驶环境中的相对发生概率；步骤四、根据确定的逻辑场景，离散获得具体场景，具体场景为从逻辑场景中采样得到的使用具体参数描述的场景类型，并且搭建具体场景仿真环境将被测算法置入其中进行测试并获取试验结果；步骤五、使用EM聚类算法聚类发生碰撞的具体场景参数；步骤六、建立安全性评价指标即场景危险率；步骤七、将得到的场景危险率与自然驾驶相关危险率进行比较。2.根据权利要求1所述的一种基于自然驾驶数据的自动驾驶安全性评价方法，其特征在于，所述步骤一的具体方法如下：对车辆造成影响的位置包括前、后、左、右、左前、左后、右前、右后，周围车辆的运动状态包括左转、右转、直行、加速、减速、掉头、切入、切出及多种运动状态的组合；结合周围车辆的位置和运动状态判断是否存在发生危险的可能，选取有危险可能的组合作为被测逻辑场景类型。3.根据权利要求1所述的一种基于自然驾驶数据的自动驾驶安全性评价方法，其特征在于，所述步骤二中自然驾驶数据包括本车行驶过程中的运动状态及周围车辆的运动状态。4.根据权利要求3所述的一种基于自然驾驶数据的自动驾驶安全性评价方法，其特征在于，所述步骤二的具体方法如下：在所采集的自然驾驶数据提取选择的相关被测逻辑场景数据，使用高斯分布描述逻辑场景内参数的概率分布，并使用均值加减3倍的标准差作为不同类型参数的参数空间；[a
k
,b
k
]＝[μ
k
‑
3σ
k
,μ
k
+3σ
k
](2)式中，P为场景参数的概率分布模型；X为场景参数的具体取值集合；d为参数维度；Σ为用来描述各类型参数相关度的协方差矩阵；μ为各参数变量的均值；a
k
为第k类场景要素参数范围的下限；b
k
为第k类场景要素参数范围的上限；μ
k
为第k类场景要素参数的均值；σ
k
为第k类场景要素参数的标准差。5.根据权利要求3所述的一种基于自然驾驶数据的自动驾驶安全性评价方法，其特征在于，所述步骤三的具体方法如下：采用下式分析不同逻辑场景在自然驾驶环境中的相对发生概率：式中，n
i
为统计的自然驾驶数据中第i类逻辑场景发生的次数；n为自然驾驶采集车辆数据采集过程所行驶过的总里程。6.根据权利要求1所述的一种基于自然驾驶数据的自动驾驶安全性评价方法，其特征
在于，所述步骤四的具体方法如下：根据测试需求、真实传感器精度和仿真环境精度确定不同类型参数的离散步长，当同一要素有多个步长影响因素时选择步长最长的影响因素作为该类场景要素的离散步长；根据逻辑场景参数空间及对应的离散步长获得具体场景，在仿真环境中使用遍历测试的方式将被测自动驾驶算法放入遍历所有获得的所有具体场景中进行测试，记录发生碰撞或符合筛选条件的具体场景各场景要素参数，该类场景参数统称为感兴趣场景参数。7.根据权利要求6所述的一种基于自然驾驶数据的自动驾驶安全性评价方法，其特征在于，所述步骤五的具体方法如下：51)将得到的感兴趣场景参数进行对称处理，对称处理选择逻辑场景参数空间中的危险边界进行对称，通过公式(4)实现：x
ij
’
＝2
·
x
i*
‑
x
ij
ꢀꢀꢀ
(4)式中，x
ij
’
为对称处理后第i类要素在j点处的对称值；x
ij
为原始数据中第i类要素在j点处的值；x
i*
为第i类要素的危险边界；52)将得到的感兴趣场景参数进行标准化处理，标准化处理选择Z
‑
sore标准化处理方法，通过公式(5)实现：x
ij”＝(x
ij
’‑
x
i_mean
’
)/x
i_σ
’ꢀꢀꢀ
(5)式中，x
ij”为标准化处理后第i类要素在j点处的值；x
ij
’
为对称处理后第i类要素在j点处的对称值；x
i_mean
’
为对称化处理后第i类要素的均值；x
i_σ
’
对称化处理后第i类要素的标准差；53)使用EM聚类算法将得到的感兴趣场景参数进行聚类，通过公式(6)、(7)、(8)：θ
*
＝argmaxL(θ)
ꢀꢀꢀ
(7)式中，G(x|θ)为高斯混合模型概率密度函数；θ为高斯混合模...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱冰，张培兴，赵健，孙宇航，范天昕，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：