面向逻辑场景全参数空间的自动驾驶系统性能评估方法技术方案

本发明专利技术属于自动驾驶汽车测试评价技术领域，具体的说是一种面向逻辑场景全参数空间的自动驾驶汽车性能评估方法。该性能评估方法在给定自动驾驶系统的测试逻辑场景及其匹配的参数空间之后，将被测自动驾驶系统放入该逻辑场景中进行测试，获取各个具体测试工况下的行驶数据，在获得被测自动驾驶系统在整个被测逻辑场景参数空间中测试过程的行驶轨迹场之后，首先根据理想车辆运动曲线将逻辑场景分区，分为安全区和危险区两部分；随后确定两个分区中的评估重点及评价指标；根据测试结果计算整个参数空间中的整体表现，从而得到整个全参数空间的性能评估结果。间的性能评估结果。间的性能评估结果。

【技术实现步骤摘要】
面向逻辑场景全参数空间的自动驾驶系统性能评估方法


[0001]本专利技术属于自动驾驶汽车测试评价
，具体的说是一种面向逻辑场景全参数空间的自动驾驶汽车性能评估方法。

技术介绍

[0002]随着自动驾驶系统技术的不断提升，各家车企均推出了其各自的自动驾驶车型，然而如何评估各家自动驾驶汽车性能水平的高低，至今仍没有统一的标准。目前，基于场景的测试方法已成为自动驾驶系统安全性验证的主流，根据自动驾驶系统行驶过程中可能遇到的各种工况确定测试场景，其中，逻辑场景通过使用参数空间的形式描述同一类测试工况，是现有基于场景的测试评价方法的主要层级。
[0003]现有方法的评价方法多为针对单一参数工况的评价，且以相同的评估维度评估逻辑场景参数空间中不同位置处的具体场景，缺乏面向逻辑场景全参数空间的性能评估方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种面向逻辑场景全参数空间的自动驾驶汽车性能评估方法，在给定被测自动驾驶系统的测试逻辑场景及其匹配的参数空间之后，将被测自动驾驶系统放入该逻辑场景中进行测试，获取各个具体测试工况下的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向逻辑场景全参数空间的自动驾驶汽车性能评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、对逻辑场景参数空间进行分区；步骤二、确定逻辑场景参数空间不同区域内的评价维度；步骤三、计算行驶轨迹场；步骤四、构建安全区内通顺性评估指标；步骤五、构建危险区内避撞性评估指标；步骤六、构建逻辑场景全参数空间评价指标。2.根据权利要求1所述的一种面向逻辑场景全参数空间的自动驾驶汽车性能评估方法，其特征在于，所述步骤一的具体方法如下：根据人类驾驶员自然驾驶数据或预先设定合格系统行驶过程中的危险情况，将逻辑场景参数空间分为危险区和安全区；所述危险区是指驾驶时可能会发生碰撞的区域；所述安全区是指驾驶时安全，很难发生碰撞的区域；其中，分区的原则为车辆仅进行减速操作，是否能避免危险；最大制动减速度根据测试场景路面附着系数进行设定，在行驶过程中，搭载合格系统或人类驾驶员的车辆能及时准确的感知前方障碍物的各种信息，所述信息包括类型、速度、位置；当车辆行驶至安全距离模型设定的危险距离时，车辆立刻采取减速操作，记录搭载合格系统的车辆在整个行驶场景的碰撞时间倒数即ITTC的信息，碰撞时间的倒数的计算公式如公式(1)所示；若整个行驶里程中的ITTC的最大值不大于0.7s
‑1，则认为场景为一个安全场景，否则认为场景为一个危险场景；ITTC＝v/d
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(1)式中，d为被测车辆与障碍物之间的相对距离；v为被测车辆与障碍物之间的相对速度；由于无法对参数空间中的所有参数组合都进行测试，因此无法通过测试的方法获取精确的危险区与安全区的连续边界；使用高斯过程对边界进行拟合；高斯过程如公式(2)所示：f(x)～GP(m,k)
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(2)式中，f(x)为拟合结果；m为均值函数；k为协方差函数；m定义为0矩阵，核密度函数选择平方指数型核函数，如公式(3)所示：式中，σ
f
为特征长度标量；σ
l
为信号标准差；x为训练数据；x
*
为未知位置处的数据；经过高斯过程拟合，最后将参数空间中的危险部分与安全部分进行划分，从而得到危险区和安全区。3.根据权利要求1所述的一种面向逻辑场景全参数空间的自动驾驶汽车性能评估方法，其特征在于，所述步骤二的具体方法如下：所述危险区内的评价维度由避撞性指标体现；所述安全区内的评价维度由通顺性指标体现。4.根据权利要求1所述的一种面向逻辑场景全参数空间的自动驾驶汽车性能评估方法，其特征在于，所述步骤三的具体方法如下：
行驶轨迹场指车辆行驶过程中对周围空间影响所残留的轨迹，与车辆的行驶轨迹、对应位置速度、对应位置影响时间、车辆物理参数有关，由于通顺性评价时针对的是同一车辆，因此将车辆物理参数的影响除去；定义的轨迹场如公式(4)所示，当车辆经过操作后停止不动时，计算时长选择通过场景的平均时长；在针对具体时间点的周围空间影响计算如公式(5)所示；S＝∑s
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(4)式中，S为行驶轨迹场，即车辆整个行驶过程对周围空间影响的总和；s为瞬时场，即车辆行驶的瞬间对周围时空所造成的影响；r
ij
为不同位置与车辆中心所组成的向量；v
i
为车辆的速度；θ
i
为r
ij
与v
i
的夹角；k1和k2为修正参数；将车辆视为一个质点，并将车辆前进方向距离车辆质心1m远处的瞬时场数值视为整个车辆1m内的瞬时场数值。5.根据权利要求1所述的一种面向逻辑场景全参数空间的自动驾驶汽车性能评估方法，其特征在于，所述步骤四的具体方法如下：使用被测算法与人类驾驶员自然驾驶数据或预先设定的理想系统行驶的轨迹场相似性来对被测算法的通顺性进行评估；在计算完成被测算法和理想系统在同一测试场景中的轨迹场之后，首先根据道路长度，每隔5m选取一条采样线段，并在采样线段上选取采样点；选取采样点时要采样距离行驶中心0.5m处的采样点，即首先沿道路方向向前进行采样，采样间隔为5m...

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