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自动驾驶虚拟仿真测试介绍(5):怎么测

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自动驾驶虚拟仿真测试的“怎么测”主要分为较低等级和较高等级自动驾驶的测试方法。较低等级自动驾驶(L1-L2)基于用例测试,适用于处理有限且确定的工况;而较高等级自动驾驶(L3-L4)基于场景测试,适用于处理复杂且不确定的工况。测试场景的来源主要有两种:一种是通过真实道路数据和理论分析获取场景类型,另一种是利用交通仿真工具自动生成测试场景。

自动驾驶虚拟仿真测试介绍(5):怎么测

一、较低级别的和较高级别的自动驾驶测试间的差异
* 基于用例和基于场景的测试方法
* 测试场景的来源途径

本系列将从多个维度系统性探讨什么是自动驾驶虚拟仿真测试。作为该系列的第5篇,将阐述自动驾驶虚拟仿真测试的具体方法。

一、较低等级和较高等级自动驾驶的测试差异

低等级自动驾驶系统(L1L2)与较高等级自动驾驶系统(L3-L4)相比,其显著区别在于:低等级自动驾驶系统面临的工作场景复杂程度相对较低,且其处理的场景范围较为有限,这是因为这类系统主要由人类驾驶员进行操作,因此自动驾驶系统只需处理确定且有限的驾驶情境;而较高等级自动驾驶系统则完全不同,驾驶行为主要由自动驾驶系统完成,其处理的场景复杂程度和工作场景范围显著扩大,甚至无法实现事前预测。这种对比关系可以通过下图进行直观展示:

在这里插入图片描述

ADAS通常采用一个较窄的矩形来表示,而高等级自动驾驶则采用一个较大的矩形。基于这种结构上的差异,ADAS可以更高效地采用基于用例的测试方法进行验证,相比之下,高等级自动驾驶则更适合采用基于场景的测试方法。

二、基于用例和基于场景的测试

基于用例的测试方法,即为设定一系列测试输入和操作流程,通过观察该算法是否能够正确执行预期的任务来评估测试结果。例如,在ACC测试中,我们首先设定被测车辆和前车的初始车速,以及前车减速的时间点和减速强度,随后验证被测车辆是否能够成功按照设定的减速策略进行停车。

基于场景的测试方法,即是在测试中设定特定的输入条件,但不预先设定整个测试流程,而是仅预设交通车辆的行为模式,赋予被测算法较大的操作自由度。通过考察被测算法是否能够成功达成设定的目标来判断测试结果。例如,在直线道路行驶的测试场景中,会在测试中设定被测车辆和前车的初始车速参数,包括前车减速的时间点和减速幅度,但并未限定被测车辆必须通过减速或换道超车的方式来规避与前车的碰撞风险。

不同等级的自动驾驶功能需要采用不同的测试方法的原因在于:低级自动驾驶通常可以分解为相对独立的功能模块,便于单独测试每一个功能;而高级自动驾驶系统难以分解为独立的功能模块,因此需要对整个系统或其主要组成部分进行测试。

三、测试场景的来源

为了实现自动驾驶功能的全面测试,需要确保测试场景能够充分模拟其实际运行状态。获取这些测试场景,主要途径包括:

首先,该思路包括:①采用真实道路数据采集和理论分析等手段,获得若干功能场景。其次,通过研究这些功能场景中的关键参数,结合真实数据统计和理论分析等方法,确定各参数的分布区间,即逻辑场景。最后,选取一组参数的具体数值作为测试场景(即具体场景)。如图所示。

在这里插入图片描述

第二种思路是:通过传感器网络系统,系统首先会收集预定工作区域内的实时交通流量数据,随后将这些数据通过数据传输模块导入交通仿真平台,该平台基于输入的交通流信息进行模拟运算,从而构建出包含预定工作区域的动态交通流模型,最后将生成的动态交通流数据作为参考,指导自动驾驶车辆在模拟测试场景中的行驶行为,从而实现测试场景的自动生成。

最后,感谢您宝贵的正激励和正反馈。


相关回顾:
自动驾驶虚拟仿真测试介绍(1):概述
自动驾驶虚拟仿真测试介绍(2):重要性
自动驾驶虚拟仿真测试介绍(3):涉及哪些内容
自动驾驶虚拟仿真测试介绍(4):采用哪些方法
自动驾驶虚拟仿真测试介绍(5):具体操作步骤



关键词:自动驾驶, 虚拟仿真测试,simulation,virtual test,mil,sil,hil


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