虚拟测试场景构建方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种虚拟测试场景构建方法及装置，能够解决构建的虚拟测试场景存在不能与无人驾驶车辆交互、不完备、不合理的问题，从而提高无人驾驶车辆的虚拟测试效率，可应用于无人驾驶车辆的测试场景中。该方法包括：结合道路规范和专家经验构建静态本体模型。其中，静态本体模型用于描述静态本体的设计约束，该静态本体包括如下一项或多项：道路拓扑、道路基础设施、交通管制、或环境。基于静态本体模型构建动态本体模型。其中，动态本体包括如下一项或多项：车辆、行人、或动物。结合交通流仿真，根据静态本体的设计约束和动态本体的行为约束确定动态本体的行驶轨迹，以生成测试场景模型。型。型。

【技术实现步骤摘要】
虚拟测试场景构建方法及装置


[0001]本申请涉及测试领域，尤其涉及一种虚拟测试场景构建方法及装置。

技术介绍

[0002]为保障行驶安全性，无人驾驶车辆上路前需要经过充分测试，如在虚拟测试场景中进行测试。目前，可以采用如下方法构建虚拟测试场景：从自然驾驶数据中提取虚拟测试场景、基于专家经验生成虚拟测试场景。
[0003]然而，由于自然驾驶数据是一种回放测试，背景车流的所有行驶轨迹不能改变，导致背景车流与无人驾驶车辆不能双向交互，如对无人驾驶车辆的驾驶行为作出反应。并且，上述基于专家经验生成虚拟测试场景的方案存在如下问题：由于虚拟测试场景分类的主观性，导致难以覆盖所有测试场景，且虚拟测试场景是计算机通过参数组合遍历方式构建的，仅考虑了各参数本身的合理取值，而没有考虑参数间的关联性，导致生成大量不合理的虚拟测试场景。也就是说，基于上述两种方法构建的虚拟测试场景存在不能与无人驾驶车辆交互、不完备、不合理等问题，从而导致无人驾驶车辆的虚拟测试效率低下。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种虚拟测试场景构建方法及装置，可以解决构建的虚拟测试场景存在不能与无人驾驶车辆交互、不完备、不合理的问题，能够提高无人驾驶车辆的虚拟测试效率。
[0005]为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
[0006]第一方面，提供一种虚拟测试场景构建方法。该虚拟测试场景构建方法包括：结合道路规范和专家经验构建静态本体模型。其中，静态本体模型用于描述静态本体的设计约束，该静态本体包括如下一项或多项：道路拓扑、道路基础设施、交通管制、或环境。基于静态本体模型构建动态本体模型。其中，动态本体模型用于描述动态本体的行为约束，该动态本体包括如下一项或多项：车辆、行人、或动物。结合交通流仿真，根据静态本体的设计约束和动态本体的行为约束确定动态本体的行驶轨迹。生成测试场景模型。其中，测试场景模型包括行驶轨迹，该行驶轨迹用于测试无人驾驶车辆的驾驶行为是否满足设计需求。
[0007]基于第一方面提供的虚拟测试场景构建方法，结合专家经验和道路规范构建的静态本体模型可以体现静态本体间的设计约束，可以解决构建出的虚拟测试场景因不符合道路规范而导致的计算机遍历出的参数组合的取值不合理的问题。并且，基于该静态本体模型构建的动态本体模型可以体现动态本体与静态本体间的行为约束，进而基于上述行为约束和交通流仿真确定动态本体的行驶轨迹，可以解决基于自然驾驶数据提取的虚拟测试场景中的动态本体不能与无人驾驶车辆动态交互的问题，且可以剔除动态本体的不合理行为。如此，可以构建出大量合理、完备，且可以与无人驾驶车辆动态交互的虚拟测试场景，能够提高无人驾驶车辆的测试效率。
[0008]一种可能的设计方案中，上述结合道路规范和专家经验构建静态本体模型，可以
包括：定义静态本体类。其中，静态本体类用于描述静态本体对应的如下一项或多项：虚拟测试场景、道路、分隔带、车道、交通标志、天气、或光照条件。定义静态对象属性和静态数据属性。其中，静态对象属性用于描述静态本体类间的映射关系，静态数据属性用于描述静态本体类的参数集合。定义静态设计规则。其中，静态设计规则用于描述静态本体类、静态对象属性和静态数据属性之间的映射关系，静态设计规则用于确定生成的虚拟测试场景的合理性。基于定义的静态对象属性和静态设计规则，可以用于约束静态本体，使得有映射关系的静态本体之间关联起来。如此，在静态本体模型生成静态场景的过程中，可以考虑静态本体间的关联性，进而生成合理的静态场景。
[0009]可选地，上述静态本体的设计约束可以包括如下一项或多项：道路间位置关系、道路与车道间位置关系、车道间位置关系、车道与分隔带间位置关系、车道线的位置和类型与车道和/或分隔带间的约束关系、交通标志与车道和/或分隔带间的位置关系。由于是通过道路规范相关的设计约束定义静态对象属性和静态设计规则，当道路规范更新时，只需根据新的设计约束重新定义静态对象属性和静态设计规则，方便修改构建的静态本体模型。
[0010]进一步地，上述基于静态本体模型构建动态本体模型，可以包括：定义动态本体类。其中，动态本体类用于描述动态本体对应的如下一项或多项：车辆、行人、或动物。定义动态对象属性和动态数据属性。其中，动态对象属性用于描述动态本体类间的映射关系，以及动态本体与静态本体间的约束关系，动态数据属性用于描述动态本体类的参数集合。定义动态设计规则。其中，动态设计规则用于描述动态本体类、动态对象属性和动态数据属性之间的映射关系，动态设计规则用于确定生成的测试场景的合理性。通过定义动态对象属性和动态设计规则来约束动态本体，使得有映射关系的动态本体间以及动态本体与静态本体间关联起来。如此，在动态本体模型生成动态场景的过程中，会考虑动态本体间以及动态本体与静态本体间的关联性，进而生成合理的动态场景。
[0011]可选地，上述动态本体的行为约束可以包括如下一项或多项：车辆与车道间位置关系、车辆间位置关系、车辆限速、车辆行驶方向约束、车辆转向约束、车辆换道约束、车辆切入约束、车辆切出约束。由于是通过驾驶行为规范相关的行为约束定义动态对象属性和动态设计规则，当驾驶行为规范更新时，只需根据新的行为约束重新定义动态对象属性和动态设计规则，方便修改构建的动态本体模型。
[0012]再进一步地，上述结合交通流仿真，根据静态本体的设计约束和动态本体的行为约束确定动态本体的行驶轨迹，可以包括：根据静态本体的设计约束、动态本体的行为约束和场景设计需求，确定动态本体的初始状态。结合交通流仿真，根据动态本体的初始状态确定动态本体的行驶轨迹。通过确定动态本体的初始状态和行驶轨迹，在动态场景中可以体现各交通参与者间复杂的动态交互。如此，无人驾驶车辆在虚拟测试场景测试时，可以获得满足设计的交互测试数据，能够提高无人驾驶车辆的虚拟测试效率。
[0013]可选地，上述根据静态本体的设计约束和动态本体的行为约束确定动态本体的初始状态，可以包括：根据静态本体的设计约束、动态本体的行为约束和场景设计需求，以及测试目标和动态本体的行为模型，确定动态本体的初始状态。
[0014]可选地，上述动态本体的行为模型可以包括如下一项或多项：跟驰模型、换道模型、信号灯反应模型、随机干扰模型、公交与行人行为模型、间隙接受模型、汇入模型、协作模型、或冲突避让模型。
[0015]一种可能的设计方案中，第一方面提供的虚拟测试场景构建方法还可以包括：获取无人驾驶车辆在第一测试场景下的驾驶行为。确定第二测试场景。其中，第二测试场景为第一测试场景中无人驾驶车辆的驾驶行为不满足设计需求的测试场景。对第二测试场景对应的参数区间进行加密采样，以生成第三测试场景。针对第三测试场景进行测试。通过粗粒度参数取值构建第一测试场景，并根据无人驾驶车辆在第一测试场景下的驾驶行为，对驾驶行为不满足设计需求的第一测试场景对应的参数区间进行加密采样，生成第三测试场景。如此，定向对不满足设计要求的虚拟测试场景进行多次采样测试，可以解决因参数取值过细而构建的虚拟测试场景过多，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚拟测试场景构建方法，其特征在于，包括：结合道路规范和专家经验构建静态本体模型；其中，所述静态本体模型用于描述静态本体的设计约束，所述静态本体包括如下一项或多项：道路拓扑、道路基础设施、交通管制、或环境；基于所述静态本体模型构建动态本体模型；其中，所述动态本体模型用于描述动态本体的行为约束，所述动态本体包括如下一项或多项：车辆、行人、或动物；结合交通流仿真，根据所述静态本体的设计约束和所述动态本体的行为约束确定所述动态本体的行驶轨迹；生成测试场景模型；其中，所述测试场景模型包括所述行驶轨迹，所述行驶轨迹用于测试无人驾驶车辆的驾驶行为是否满足设计需求。2.根据权利要求1所述的虚拟测试场景构建方法，其特征在于，所述结合道路规范和专家经验构建静态本体模型，包括：定义静态本体类；其中，所述静态本体类用于描述所述静态本体对应的如下一项或多项：虚拟测试场景、道路、分隔带、车道、交通标志、天气、或光照条件；定义静态对象属性；其中，所述静态对象属性用于描述所述静态本体类间的映射关系；定义静态数据属性；其中，所述静态数据属性用于描述所述静态本体类的参数集合；定义静态设计规则；其中，所述静态设计规则用于描述所述静态本体类、所述静态对象属性和所述静态数据属性之间的映射关系，所述静态设计规则用于确定生成的虚拟测试场景的合理性。3.根据权利要求2所述的虚拟测试场景构建方法，其特征在于，所述静态本体的设计约束包括如下一项或多项：道路间位置关系、道路与车道间位置关系、车道间位置关系、车道与分隔带间位置关系、车道线的位置和类型与车道和/或分隔带间的约束关系、交通标志与车道和/或分隔带间的位置关系。4.根据权利要求2或3所述的虚拟测试场景构建方法，其特征在于，所述基于所述静态本体模型构建动态本体模型，包括：定义动态本体类；其中，所述动态本体类用于描述所述动态本体对应的如下一项或多项：车辆、行人、或动物；定义动态对象属性；其中，所述动态对象属性用于描述所述动态本体类间的映射关系，以及所述动态本体与所述静态本体间的约束关系；定义动态数据属性；其中，所述动态数据属性用于描述所述动态本体类的参数集合；定义动态设计规则；其中，所述动态设计规则用于描述所述动态本体类、所述动态对象属性和所述动态数据属性之间的映射关系，所述动态设计规则用于确定生成的测试场景的合理性。5.根据权利要求4所述的虚拟测试场景构建方法，其特征在于，所述动态本体的行为约束包括如下一项或多项：车辆与车道间位置关系、车辆间位置关系、车辆限速、车辆行驶方向约束、车辆转向约束、车辆换道约束、车辆切入约束、车辆切出约束。6.根据权利要求5所述的虚拟测试场景构建方法，其特征在于，所述结合交通流仿真，根据所述静态本体的设计约束和所述动态本体的行为约束确定所述动态本体的行驶轨迹，包括：
根据所述静态本体的设计约束、所述动态本体的行为约束和场景设计需求，确定所述动态本体的初始状态；结合交通流仿真，根据所述动态本体的初始状态确定所述动态本体的行驶轨迹。7.根据权利要求6所述的虚拟测试场景构建方法，其特征在于，所述根据所述静态本体的设计约束、所述动态本体的行为约束和场景设计需求，确定所述动态本体的初始状态，包括：根据所述静态本体的设计约束、所述动态本体的行为约束和场景设计需求，以及测试目标和所述动态本体的行为模型，确定所述动态本体的初始状态。8.根据权利要求7所述的虚拟测试场景构建方法，其特征在于，所述动态本体的行为模型包括如下一项或多项：跟驰模型、换道模型、信号灯反应模型、随机干扰模型、公交与行人行为模型、间隙接受模型、汇入模型、协作模型、或冲突避让模型。9.根据权利要求1-8中任一项所述的虚拟测试场景构建方法，其特征在于，所述方法还包括：获取无人驾驶车辆在第一测试场景下的驾驶行为；确定第二测试场景；其中，所述第二测试场景为所述第一测试场景中所述无人驾驶车辆的驾驶行为不满足设计需求的测试场景；对所述第二测试场景对应的参数区间进行加密采样，以生成第三测试场景；针对所述第三测试场景进行测试。10.根据权利要求1-9中任一项所述的虚拟测试场景构建方法，其特征在于，所述方法还包括：基于所述静态本体与所述动态本体间的交互关系，为虚拟测试场景添加标签；其中，所述标签用于管理虚拟测试场景。11.一种虚拟测试场景构建装置，其特征在于，包括构建模块、确定模块和生成模块；其中，所述构建模块，用于结合道路规范和专家经验构建静态本体模型；其中，所述静态本体模型用于描述静态本体的设计约束，所述静态本体包括如下一项或多项：道路拓扑、道路基础设施、交通管制、或环境；所述构建模块，还用于基于所述静态本体模型构建动态本体模型；其中，所述动态本体模型用于描述动态本体的行为约束，所述动态本体包括如下一项或多项：车辆、行人、或动物；所述确定模块，用于结合交通流仿真，根据所述静态本体的设计约束和所述动态本体的行为约束确定所述动态本体的行驶轨迹；所述生成模块，用于生成测试场景...

【专利技术属性】
技术研发人员：张良壮，杨林，余本德，孙剑，周东浩，田野，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：