通过作为约束满足问题的转换在交通场景中提供具体实例的技术制造技术

技术编号:39184591 阅读:12 留言:0更新日期:2023-10-27 08:32
提供了用于确定交通场景中的具体实例的系统和方法。该方法包括:接收采用场景描述语言的场景,其中场景包括至少一个子场景;基于对至少一个活动者和所接收的场景的解析,为场景和至少一个子场景识别至少一个变量;识别源自于场景和至少一个子场景的至少一个约束关系;根据至少一个变量和至少一个约束来生成约束满足问题;处理约束满足问题以生成符合至少一个约束的至少一个变量的状态序列,其中状态序列用时间值来定义至少一个活动者的行为;以及确定包括状态序列的至少一个解决方案。及确定包括状态序列的至少一个解决方案。及确定包括状态序列的至少一个解决方案。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过作为约束满足问题的转换在交通场景中提供具体实例的技术
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年1月27日提交的美国临时申请号63/142,199的权益,该申请的内容通过引用并入本文。


[0003]本公开总体上涉及用于描述交通状况(也称为场景)的系统和方法,更具体地涉及场景的实现

技术介绍

[0004]自动驾驶车辆领域的进步是迅速的。越来越多地,这样的车辆计划在未来十年内上路,并且实验车辆正在世界上许多城市的道路上漫游。像已经由人类设计的每个复杂设备一样,自动驾驶车辆享有人的独创性的好处,也经历其缺点。缺点表现为自动驾驶车辆的不期望的、不可预测的或错误的行为,使车辆的乘员以及车辆周围的其他人、动物和财产处于危险中。
[0005]为了防止此类错误的发生,首先在将车辆释放到道路之前对其进行测试,然后,当将它们部署在道路上时,车辆安装了附加的预防措施以确保不会发生事故。此外,驾驶员被分配到每个这样的车辆,其中当操纵或响应发生错误时驾驶员具有推翻车辆操作的能力。当然,这允许捕获此类序列并且更新车辆的控制系统,使得在将来可以防止此类危险情境的情况发生。然而,这些解决方案易于出错,因为它们很大程度上依赖于由于操作者的干预或者已经发生某种损害的情况而导致的此类错误的捕获。当有可能防止不期望的结果发生时,导致不期望的结果的错误没有被有效地监测或捕获。
[0006]已经确定,基于场景的测试可以用于基于对正确操作的预定预期来监测自动驾驶车辆的操作。更具体地,基于场景的测试测试和验证自动驾驶车辆在道路上可能遇到的实际无穷数量的场景,以开发完全测试的自动驾驶车辆的驾驶控制系统。然而,仍然存在改进的空间,因为对此类场景的模拟通常包括没有实现的自由度,也称为具体实例。也就是说,测试场景的解决方案仍然可能包含不确定性,不确定性可能会对自动驾驶车辆的安全运行造成问题。
[0007]因此,提供能够找到场景的正确实现的解决方案将是有利的。

技术实现思路

[0008]以下是对本公开的若干示例实施例的概述。提供本概述是为了方便读者提供对这种实施例的基本理解,并且不完全限定本公开的范围。本概述不是所有预期实施例的广泛概述,并且既不旨在标识所有实施例的关键或重要元素,也不旨在描绘任何或所有方面的范围。其唯一的目的是以简化的形式呈现一个或更多个实施例的一些概念,作为稍后呈现的更详细描述的序言。为了方便起见,术语“一些实施例”或“某些实施例”可以在本文中用
于指本公开的单个实施例或多个实施例。
[0009]本文公开的某些实施例包括一种用于确定交通场景中的具体实例的方法。该方法包括:接收采用场景描述语言的场景,其中场景描述至少一个活动者的行为,其中场景包括至少一个子场景;基于对至少一个活动者和所接收的场景的解析,为场景和至少一个子场景识别至少一个变量;识别源自于场景和至少一个子场景的至少一个约束关系;根据至少一个变量和至少一个约束来生成约束满足问题;处理约束满足问题以生成符合至少一个约束的至少一个变量的状态序列,其中状态序列用时间值来定义至少一个活动者的行为;确定包括状态序列的至少一个解决方案;以及向交通模拟器提供至少一个解决方案。
[0010]本文公开的某些实施例还包括一种非暂时性计算机可读介质,其上存储有使处理器执行的过程,该过程包括:接收采用场景描述语言的场景,其中,场景描述至少一个活动者的行为,其中,场景包括至少一个子场景;基于对至少一个活动者和所接收的场景的解析,为场景和至少一个子场景识别至少一个变量;识别源自于场景和至少一个子场景的至少一个约束关系;根据至少一个变量和至少一个约束来生成约束满足问题;处理约束满足问题以生成符合至少一个约束的至少一个变量的状态序列,其中状态序列用时间值来定义至少一个活动者的行为;确定包括状态序列的至少一个解决方案;以及向交通模拟器提供至少一个解决方案。
[0011]本文公开的某些实施例还包括一种用于确定交通场景中的具体实例的系统。该系统包括:数据库、处理器以及存储器,数据库中包含采用场景描述语言的场景,存储器包含指令,指令在由处理器执行时将系统配置为:从数据库接收采用场景描述语言的场景,其中场景描述至少一个活动者的行为,其中场景包括至少一个子场景;基于对至少一个活动者和所接收的场景的解析,为场景和至少一个子场景识别至少一个变量;识别源自于场景和至少一个子场景的至少一个约束关系;根据至少一个变量和至少一个约束来生成约束满足问题;处理约束满足问题以生成符合至少一个约束的至少一个变量的状态序列,其中状态序列用时间值来定义至少一个活动者的行为;确定包括状态序列的至少一个解决方案;以及向交通模拟器提供至少一个解决方案。
附图说明
[0012]在本说明书的结尾处的权利要求书中特别指出并且明确要求保护了本文公开的主题。通过结合附图进行的以下详细描述,所公开的实施例的上述和其他目的、特征以及优点将变得显而易见。
[0013]图1是根据实施例的在串行运算符下运行的第一场景和第二场景的示意性描述。
[0014]图2是根据实施例的混合运算符在时间线上的跨度的不同变型的示意性描述。
[0015]图3是根据实施例的用于将场景的描述转换成约束满足问题的转换系统的示意图。
[0016]图4是示出根据实施例的用于将场景的描述转换成约束满足问题的方法的流程图。
[0017]图5是示出根据实施例的用于将场景和子场景转换成相应变量和约束的方法的流程图。
具体实施方式
[0018]重要的是应注意,本文公开的实施例仅是本文的创新性教导的许多有利用途的示例。通常,本申请的说明书中进行的陈述不一定限制所要求保护的各种实施例中的任一个。此外,一些陈述可能应用于一些创造性特征,而不应用于其他特征。通常,除非另有说明,否则单数元件可以是复数的,反之亦然,而不失一般性。在附图中,通过几个视图,相同的附图标记指的是相同的部件。
[0019]所公开的各实施例包括:用于基于用高级场景描述语言描述的场景来提供用于执行模拟的对象的多个具体实例的技术。这种场景例如可应用于交通中的自动驾驶车辆。因而,具体实例必须满足:在高级描述的场景中定义的所有约束;场景的所有修改符;以及定义场景之间的时序关系的所有运算符。根据实施例,这通过将场景表示为约束满足问题来执行。自动驾驶车辆可以包括但不限于汽车、无人机等的类似物。
[0020]约束求解的目的是针对约束满足问题找到高效且实用的解决方案。约束满足问题(constraint satisfaction problem,CSP)是找到变量集合的值以便保持变量之间的依赖性(约束)的任务。变量通常由它们可以从中取其值(整数、范围、实数、字符串)的域来定义。约束被定义为那些变量上的布尔表达式。例如,依赖性“x大于y和z之和”由布尔不等式“x>z+y”定义。
[0021]约束求解器通常暴露应用程序接口(application programing interface,API本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定交通场景中的具体实例的方法,包括:接收采用场景描述语言的场景,其中,所述场景描述至少一个活动者的行为,其中,所述场景包括至少一个子场景;基于对所述至少一个活动者和所接收的场景的解析,为所述场景和所述至少一个子场景识别至少一个变量;识别源自于所述场景和所述至少一个子场景的至少一个约束关系;根据所述至少一个变量和至少一个约束来生成约束满足问题;处理所述约束满足问题,以生成符合所述至少一个约束的所述至少一个变量的状态序列,其中,所述状态序列用时间值来定义所述至少一个活动者的行为;确定包括所述状态序列的至少一个解决方案;以及向交通模拟器提供所述至少一个解决方案。2.根据权利要求1所述的方法,还包括:将所述至少一个解决方案存储在存储器中;以及当所述至少一个解决方案未被确定时生成错误消息,其中,由约束满足问题求解器来执行对确定所述解决方案的尝试。3.根据权利要求1所述的方法,还包括:将开始变量添加到所述至少一个变量。4.根据权利要求1所述的方法,还包括:将结束变量添加到所述至少一个变量。5.根据权利要求1所述的方法,还包括:添加表示时间关系的所述至少一个约束。6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述时间关系是以下中的至少一个:串行、并行和混合。7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述状态序列中的每个状态包括所述至少一个变量的副本。8.根据权利要求7所述的方法,还包括:优化所述状态序列中的每个状态以仅包括与其相关的变量。9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述场景属于以下中的至少一个:交通状况和交通元素。10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述交通元素是自动驾驶车辆。11.根据权利要求1所述的方法,其中,处理所述约束满足问题使用以下中的任一个:指定的约束满足问题求解器、布尔可满足性SAT、可满足性模理论SMT以及定理证明求解器。12.一种非暂时性计算机可读介质,所述非暂时性计算机可读介质上存储有用于使处理器执行过程的指令,所述过程包括:接收采用场景描述语言的场景,其中,所述场景描述至少一个活动者的行为,其中,所述场景包括至少一个子场景;基于对所述至少一个活动者和所接收的场景的解析,为所述场景和所述至少一个子场景识别至少一个变量;识别源自于所述场景和所述至少一个子场景的至少一个约束关系;
根据所述至少一个变量和至少一个约束来生成约束满足问题;处理...

【专利技术属性】
技术研发人员:德米特里
申请(专利权)人:弗泰里克斯有限公司
类型:发明
国别省市:

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