(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210588192.7 (22)申请日 2022.05.27 (71)申请人 吉林大学 地址 130012 吉林省长 春市人民大街598 8 号 (72)发明人 陈虹　宋旭　刘俊　胡云峰　 陈启军　孙吉　王祝萍　王宇雷　 曲婷　郭洪艳　 (74)专利代理 机构 吉林长春新纪元专利代理有 限责任公司 2 2100 专利代理师 白冬冬 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01) (54)发明名称 自动驾驶汽车测试场景库的构建方法 (57)摘要 一种自动驾驶汽 车测试场景库的构建方法， 属于自动驾驶测试技术领域。 本发 明的目的是针 对不同的场景类型、 自动驾驶汽 车模型和性能指 标提出了一种针对测试场景库生成问题通用框 架的自动驾驶汽 车测试场景库的构建方法。 本发 明的步骤是： 场景描述与场景关键变量参数化， 提取切入场景原始数据， 对切入场景数据进行拟 合， 采用多参数吉布斯抽样方法进行采样生成原 始场景库， 设计场景风险函数， 设计切入场景辅 助目标函数， 代理模型构建， 使用风险函数搜索 关键场景， 辅助目标函数提供搜索方向， 生成测 试场景库。 本发明可 以对高维度场景进行构建， 相比其他方法对汽车的测试次数更少， 可以加速 评估自动驾驶汽车测试。 权利要求书2页 说明书9页 附图6页 CN 114818381 A 2022.07.29 CN 114818381 A 1.一种自动驾驶汽车测试场景库的构建方法， 其特 征在于： 其 步骤是： S1.场景描述与场景关键变量 参数化 切入场景的关键因素被简化 为两个维度： X＝[R,Ve]T (1) 其中R和Ve表示在切入时刻的距离和速度， 即前车后保险杠与本 车前保险杠之间的纵向 距离和速度， X为所有关键变量的集 合； S2、 对自然驾驶数据进行分析， 提取切入场景原 始数据 对于每个切入事件， 切入时刻由前方车辆越过车道标记时的时间瞬间确定， 并记录该 时刻的距离和速度以进 行分析， 设计了以下查询条件： ①车辆在切入时间的速度； ②切入时 间的相对距离； S3、 对切入场景数据进行拟合， 采用多参数吉布斯抽样方法进行采样生成原始场景库R ‑1为距离R的倒数， 用对数正态分布来描述， 通过以下概 率密度函数对R‑1进行采样： 其中R‑1表示自我车和前 车之间距离的倒数， μ和σ 是正态分布的均值和方差参数； Ve通过采用如下等式的指数分布进行拟合： 其中λ是指数分布的速度参数， 然后采用多参数吉布斯抽样方法， 根据 上述概率分布函 数对自然驾驶数据采样生成原 始场景库； S4、 设计场景风险函数 定义场景的风险如下 所示： W(X| θ )＝P(Y|X, θ )P(X| θ ) (4) 其中X表示测试场景库的关键变量， θ表示测试场景库的预定参数， Y表示切入场景事故 事件， W(X|θ )表示场景的风险， P(Y|X, θ )表示汽 车在切入场景中的机动挑战， P(X|θ )表示切 入场景发生在道路中的发生频率； S5、 设计切入场景辅助目标函数 通过最小归一化正增强碰撞时间估计机动挑战， ETTC是针对不同速度场景的最广泛使 用的安全评估指标之一， 被定义 为： 其中R(t)和Ve(t)为时刻t时的距离和距离率， ur(t)为相对加速度， ETTC为碰撞时间， 采 用了一个归一化因子， 表示为UI， 并通过自然驾驶数据分析进行校准， ETTC的负值将设置为 1， 然后， 最小的归一 化正ETTC为： mnpETTC(t)＝mi ntnpETTC(t) (6) 其中：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114818381 A 2场景的发生频率是通过场景与公共集合之间的距离来估计的， 公共集由自然驾驶数据 分析确定， 距离 定义为： 其中： Ω表示公共集， md表示关键变量的维度， UF,i表示第i个维度的归一化因子， y表示 为在公共集的其他关键变量， yi表示在公共集的第 i个其他变量， Xi表示第i个关键变量， 参 数有自然驾驶数据校正； 切入案例的辅助目标函数如下 所示： 其中J(x)表示辅助目标函数， mnpETTC表示最小归一化碰撞时间， d(X,Ω)表示场景变 量X和高发生频率区域Ω之间的距离， ω表示平衡这两项的权 重系数； S6、 代理模型构建， 分析自然驾驶数据， 利用自然驾驶数据校准模型 一个校准的智能驾驶模型被选为切入 事件后汽车跟随行为的代理模型： 其中k表示离散时间步长， u表示加速度， αIDM、 βIDM、 cIDM、 LIDM是常数参数， 并且： 其中s0、 bIDM和T是常数参数， 添加了加速度和速度的约束为： vmin≤v≤vmax,amin≤u≤amax (12) 事故事件定义为范围小于阈值， 即R(t)＜dacci； S7、 使用风险函数搜索关键场景， 辅助目标函数提供搜索方向， 生成测试场景库。 2.根据权利要求1所述的自动驾驶汽车测试场景库的构建方法， 其特征在于： 关键场景 的阈值确定为： 其中N为切入场景的总数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114818381 A 3