[发明专利]自动驾驶汽车控制系统的预期功能安全性能的量化评价方法

说明书

本发明公开了一种自动驾驶汽车控制系统的预期功能安全性能的量化评价方法，包括：收集并处理与自动驾驶汽车控制系统预期功能安全相关的事故场景数据；构建控制系统预期功能安全相关的逻辑场景并生成测试用例；控制系统在测试用例中进行仿真测试；采用事故严重度与事故概率相结合的方法计算输出参数性能及评价指标的权重；计算控制系统在该用例测试中的量化评价分数。通过该自动驾驶汽车控制系统的预期功能安全量化评价方法可以分析自动驾驶汽车控制系统中预期功能安全相关的安全问题，并可以客观量化的评价自动驾驶汽车控制系统预期功能安全性能的优劣。

技术领域

本发明涉及无人驾驶测试技术领域，具体涉及一种自动驾驶汽车控制系统的预期功能安全性能的量化评价方法。

背景技术

据统计，94％的道路交通事故是由驾驶员导致的，相对于人类驾驶而言，自动驾驶汽车不存在疲劳、超速、酒驾等违法行为，可减少大量道路交通事故。在自动驾驶技术领域，除了信息安全和功能安全之外，预期功能的安全性也逐渐引起人们的重视。预期功能安全强调的是避免因为预期的功能表现局限、性能不够而导致不合理的风险。由于自动驾驶车辆引发的安全事故，99％均来自预期功能安全。目前，国内对预期功能安全的研究处于起步阶段，没有一套成熟、完整的评价体系。

自动驾驶汽车控制系统决定着汽车能否运动，能否良好运动，其主要包括横向控制和纵向控制。传统的车辆控制系统评价主要是考虑控制系统的响应性能或稳定性的定性评价，未考虑控制系统的预期功能安全，且没有一个量化的评价方法。在自动驾驶汽车中，由于控制系统或控制算法自身存在缺陷、人员误操作、系统非预期的误响应等均可能导致危险，属于自动驾驶汽车控制系统的预期功能安全范畴。对自动驾驶汽车控制系统的预期功能安全性能进行一个科学的量化评价，是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的问题，提供一种自动驾驶汽车控制系统的预期功能安全性能的量化评价方法，以其能分析自动驾驶汽车控制系统中预期功能安全相关的安全问题，并可以客观量化地评价自动驾驶汽车控制系统预期功能安全性能的优劣，从而得知自动驾驶汽车控制系统抵抗未知风险的能力。

本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

本发明一种自动驾驶汽车控制系统的预期功能安全性能的量化评价方法，所述预期功能安全性能包括：自动驾驶汽车的横向输出参数响应性能和纵向输出参数响应性能，其特点在于，所述量化评价方法包括以下步骤：

步骤1、收集并处理数据；

步骤1.1、收集与所述预期功能安全性能相关的N个事故场景构成事故场景数据集X＝{X₁,X₂,...,X_n,...,X_N}；其中，X_n表示第n个事故场景，且表示第n个事故场景X_n中第m个场景元素；M表示场景元素数量；

步骤1.2、对事故场景数据集X中的N个事故场景进行聚类，得到I类场景子集{S₁,S₂,...,S_i,...,S_I}，其中，S_i表示第i类场景子集；

步骤1.3、对第i类场景子集S_i中的场景进行特征提取，得到第i类场景子集S_i的特征场景元素集其中，表示第i类场景子集S_i的第b个特征场景元素，B_i表示第i类场景子集中特征场景元素的数量；

步骤2、测试用例的泛化生成；

步骤2.1、根据I类事故场景子集，构建第i类场景子集S_i的逻辑场景；