自动驾驶仿真测试场景随机自动生成方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种自动驾驶仿真测试场景随机自动生成方法及系统，包括：利用数据采集设备在真实道路环境中采集得到真实地图数据和真实场景数据；对真实地图数据进行解析获得多个基本地图元素，统计每种基本地图元素的出现概率和出现位置，得到地图元素集合；对真实场景数据进行解析获得多个基本场景元素，统计每种基本场景元素的出现概率和出现位置，得到场景元素集合；获取地图配置信息和场景配置信息；根据地图配置信息，自动生成目标地图；根据场景配置信息，自动生成目标场景；在目标场景中对目标车辆进行自动驾驶仿真测试。本发明专利技术能够快速随机生成大量测试地图和测试场景，实现仿真场景的自动化构建，无需人工编辑。无需人工编辑。无需人工编辑。

【技术实现步骤摘要】
自动驾驶仿真测试场景随机自动生成方法及系统


[0001]本专利技术涉及自动驾驶仿真测试
，具体地，涉及一种自动驾驶仿真测试场景随机自动生成方法及系统。

技术介绍

[0002]自动驾驶车辆在正式上路行驶之前都要经过测试，以验证其自动驾驶功能是否正常和完善。自动驾驶车辆的测试是一个工程难点，可以采用真实道路测试的方式，但成本和风险都很高，所以很多时候会采用软件模拟的方式对自动驾驶车辆进行仿真测试。自动驾驶仿真测试的效果取决于测试场景是否丰富以及是否贴合实际情况，只有覆盖面广、真实度高的测试场景才能保证自动驾驶仿真测试的可靠性和高效性。
[0003]目前，自动驾驶仿真测试场景的构建大多依赖对现实场景的回放或者人工随机编辑，场景数量有限、构建效率不高。
[0004]公开号为CN112789619B的专利公开了一种仿真场景的构建方法、仿真方法以及设备，该方法包括：获取指令，指令指示起始点和目的地；根据指令和地图信息获取车辆从起始点行驶至目的地的行驶路线、行驶路线的道路信息；根据行驶路线的道路信息从预先存储的多个数据片段中选择至少一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶仿真测试场景随机自动生成方法，其特征在于，包括：步骤S1：利用数据采集设备在真实道路环境中采集得到真实地图数据和真实场景数据；步骤S2：对所述真实地图数据进行解析获得多个基本地图元素，统计每种基本地图元素的出现概率和出现位置，得到带概率信息和位置信息的地图元素集合；对所述真实场景数据进行解析获得多个基本场景元素，统计每种基本场景元素的出现概率和出现位置，得到带概率信息和位置信息的场景元素集合；步骤S3：获取地图配置信息和场景配置信息；步骤S4：根据所述地图配置信息，从所述地图元素集合中随机抽取满足数量要求的基本地图元素，并将抽取出的基本地图元素按照第一预设规则组合起来，自动生成目标地图；步骤S5：根据所述场景配置信息，从所述场景元素集合中随机抽取满足数量要求的基本场景元素，并将抽取出的基本场景元素按照第二预设规则放置在所述目标地图中，自动生成目标场景；步骤S6：在所述目标场景中对目标车辆进行自动驾驶仿真测试。2.根据权利要求1所述的自动驾驶仿真测试场景随机自动生成方法，其特征在于，所述基本地图元素包括车道、交叉路口、交通标线、交通标志、交通信号灯、隔离防护设施、公交站点；所述车道为最小行车道，即单车道，包括直线车道、曲线车道和过渡车道；所述交叉路口包括三路交叉、四路交叉和多路交叉；每条路包括至少一条车道，所述过渡车道用于连接两条车道数不同的路；用某种基本地图元素的数量除以所有基本地图元素的总数，即得到该种基本地图元素的出现概率；基本地图元素的出现位置包括路口、路边、路中、车道边、车道中；所述地图元素集合包含所有基本地图元素以及每种基本地图元素的概率信息和位置信息；所述基本场景元素包括交通参与者和非交通参与者；所述交通参与者包括机动车、非机动车和行人，所述非交通参与者包括附属设施和障碍物；所述障碍物包括人为设置的路障以及意外障碍物，所述意外障碍物包括粗大树枝、大块砖石渣土、大型垃圾；用某种基本场景元素的数量除以所有基本场景元素的总数，即得到该种基本场景元素的出现概率；基本场景元素的出现位置包括路边、路中、车道中、交通标线上；所述场景元素集合包含所有基本场景元素以及每种基本场景元素的概率信息和位置信息；所述场景元素集合还包含每个交通参与者的起点、终点、轨迹和速度信息。3.根据权利要求2所述的自动驾驶仿真测试场景随机自动生成方法，其特征在于，所述地图配置信息包括地图的大小以及每种基本地图元素的数量；所述每种基本地图元素的数量的确定方法是先确定交叉路口的数量，再根据所述地图元素集合的概率信息，利用各种基本地图元素的概率比，依次确定其他基本地图元素的数量，或者是完全随机选取；所述场景配置信息包括每种基本场景元素的数量以及每种交通参与者的遵守规则程度；所述每种基本地图元素的数量包括每种交通参与者的数量和每种非交通参与者的数量；所述每种交通参与者的数量的确定方法是先确定机动车的数量，再根据所述场景元素集合的概率信息，利用机动车、非机动车和行人的概率比，依次确定非机动车和行人的数
量，或者是完全随机选取；所述每种非交通参与者的数量的确定方法是先确定附属设施的数量，再根据所述场景元素集合的概率信息，利用附属设施和障碍物的概率比，确定障碍物的数量，或者是完全随机选取；所述每种交通参与者的遵守规则程度在0到1的范围内取值，代表每种交通参与者中遵守规则的参与者数量与参与者总数的比值，表示每种交通参与者遵守规则的概率。4.根据权利要求3所述的自动驾驶仿真测试场景随机自动生成方法，其特征在于，所述第一预设规则包括：步骤T1：根据地图的大小信息，创建一个空白地图；步骤T2：将所有交叉路口依次随机放置在所述空白地图中；步骤T3：利用车道将两两相邻的交叉路口连接起来，形成路网；步骤T4：放置交通标线、交通标志、交通信号灯、隔离防护设施和公交站点，形成目标地图。5.根据权利要求4所述的自动驾驶仿真测试场景随机自动生成方法，其特征在于，所述步骤T2包括：多个交叉路口横着排列，或者竖着排列，或者无规则排列；相邻交叉路口保证有至少一个开口正面相对，若无法正面相对，则在距离和角度上保证能够平滑连接；相邻两个交叉路口之间的距离服从概率分布，或者随机确定；所述步骤T3包括：若两个相邻的交叉路口的开口正面相对且车道数相同，则用直线车道将二者连接起来；若两个相邻的交叉路口的开口正面相对但车道数不同，则用直线车道和过渡车道将二者连接起来；若两个相邻的交叉路口的开口非正面相对且车道数相同，则用曲线车道将二者连接起来；若两个相邻的交叉路口的开口非正面相对但车道数不同，则用曲线车道和过渡车道将二者连接起来；所述步骤T4包括：在交叉路口和车道上放置交通标线；在交叉路口和路边放置交通标志，所述交通标志悬空在车道上方；在交叉路口放置交通信号灯；在路中和路边放置隔离防护设施；在路边放置公交站点；所有基本地图元素的放置都符合相应的位置信息，后放置的基本地图元素不能与先放置的基本地图元素产生位置冲突。6.根据权利要求3所述的自动驾驶仿真测试场景随机自动生成方法，其特征在于，所述第二预设规则包括：将所有机动车、非机动车、行人、附属设施和障碍物依次随机放置在所述目标地图中，不同种基本场景元素的放置顺序能够任意选择；所有基本场景元素的放置都符合相应的位置信息，后放置的基本场景元素不能与先放置的基本场景元素产生位置冲突；根据所述场景元素集合包含的每个交通参与者的起点、终点、轨迹和速度信息，确定每辆机动车、每辆非机动车以及每位行人在所述目标地图中的起点、终点、轨迹和速度；根据所述每种交通参与者的遵守规则程度，选取相应数量的机动车、非机动车和行人，令它们在预设时刻作出不符合交通规则的行为，作为突发意外情况。7.根据权利要求1所述的自动驾驶仿真测试场景随机自动生成方法，其特征在于，所述步骤S6包括：步骤S6.1：在仿真环境中运行所述目标场景；

【专利技术属性】
技术研发人员：廖文龙，何弢，黄粟，刘耀勇，
申请(专利权)人：上海酷移机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：