[发明专利]智能汽车道路行驶与虚拟测试平行映射实验方法

说明书

本发明涉及一种智能汽车道路行驶与虚拟测试平行映射实验方法，旨在提高智能汽车测试的效率及安全性。首先采集驾驶员驾驶车辆的轨迹数据、自动驾驶系统的感知数据与规划轨迹数据（注意此时智能汽车并没有执行该规划轨迹）；然后对实际轨迹和规划轨迹进行对比，搜索两轨迹存在显著差异的场景；之后通过智能汽车的感知信息，对这些场景进行重构，并进行场景回放与仿真预测，分别计算两轨迹的安全性，并对其进行评估。本方法无需使用自动驾驶系统控制车辆，只要智能车在道路行驶（即人类驾驶员在操控汽车），就可进行测试和实验。本方法既可提高测试效率，又可保证测试的安全性。

技术领域

本发明属于智能汽车测试技术领域，更具体的说，本发明涉及一种在驾驶员驾驶智能汽车在实际道路行自主，驶的过程中，搜索智能汽车规划路径与驾驶员驾驶路径存在差异的场景，并在虚拟环境中构建相同的场景，进行场景回放和仿真测试，实现对智能汽车的行驶安全进行测试和评估的系统。

背景技术

随着科学技术的发展，基于自动驾驶技术的智能汽车在交通安全的提升和交通拥堵的防治等方面展现出巨大的发展潜力，是汽车行业和交通运行发展的方向。

智能汽车的自动驾驶系统由环境感知、规划决策和车辆控制三大模块组成。环境感知模块通过设置在智能车上的传感器，感知车辆周边交通参与者的交通参数，同时识别标志标线、信号控制、天气条件等交通环境信息。规划决策模块通过环境感知模块得到的信息，对车辆的行驶路径进行规划，同时对车辆的加减速等行为进行决策。车辆控制模块根据规划决策模块的路径规划和行为决策，对车辆的行驶方向和速度进行控制。三大模块互相联系，层层递进，最终实现自动驾驶。本发明关注的是对智能汽车规划决策模块的测试。

智能汽车在一般道路上行驶时，需要应对各种复杂的交通环境和天气状况，如混合交通流环境、大雪及雾霾天气等。因此，智能车上路之前必须经过全面严格的测试，否则将有安全风险。当前，对智能汽车驾驶水平的测试主要通过公开道路测试、试验场地测试和虚拟测试进行。公开道路测试具有最真实的测试环境，但是测试场景不可控，需要极长的测试周期且存在安全隐患。兰德公司的报告表明，因为智能车要面对的场景是无限的，而且交通事故是极小概率事件，如果要证明智能汽车的安全性在统计上显著高于人类驾驶，约需要100辆车，一天24小时，以25英里每小时的速度全年无休测试225年。除此之外，公开道路测试具有较高的交通安全风险，受制于法律政策等因素，难以大规模开展。试验场地测试往往是在固定场景下针对单车进行简单交通场景下的功能测试，对智能汽车实际上路可能遇到的复杂环境难以全面真实再现。虚拟测试可以提高测试的效率，同时能够保证测试的安全性，但无法保证测试场景的真实性。

针对现有测试方法存在的问题，本发明提出了一种智能汽车在有人驾驶的状态下公开道路行驶过程中，与虚拟测试平行映射进行实验评测的新方法，本方法将公开道路测试和虚拟测试两种测试方式整合在一起，通过平行映射实验对智能车的自动驾驶系统进行测试和评估。本发明提出的方法解决了公开道路测试存在的安全隐患和测试效率低的问题，只要配备了环境感知和规划决策系统的智能汽车在道路上行驶，本方法就可以通过平行实验对智能车进行测试。

发明内容

本发明要解决的技术问题是通过智能车在公开道路的实际轨迹输出和特定场景下根据其规划决策计算的虚拟轨迹进行对比，识别智能车行驶中的关键场景，并通过关键场景对智能车的自动驾驶系统进行评估。该方法首先采集驾驶员驾驶车辆的轨迹数据、自动驾驶系统的感知数据与规划轨迹数据；然后对比实际轨迹和规划轨迹，搜索两轨迹存在显著差异的场景；最后通过对这些场景进行回放与仿真预测，完成对智能车的安全性评估。