基于公开道路的车载单元报警功能测试方法及系统与流程

本发明涉及自动驾驶，具体涉及基于公开道路的车载单元报警功能测试方法及系统。

背景技术：

1、车载单元(obu)是一种安装在车辆上，基于dsrc技术与路侧单元rsu进行通讯的微波装置。能够实时接收和传输各种车辆信息，在现代交通系统中起到直观重要的作用，适用于车辆管理、导航、交通监控、智能交通管理等多个领域。

2、基于车载单元的通讯功能需要进行测试验证，对测试环境、测试车辆、测试过程以及测试设备都有严格的、全面完整的标准要求。根据车载单元报警功能测评标准，不同场景下，车载单元有不同的触发报警阈值，因此常规测试方式是，在封闭试验场环境下，通过控制主、从车行驶状态，或其他交通参与者工作状况，先构建标准要求的测试场景，当主车车载单元触发报警后，检验触发阈值，如碰撞时间ttc，碰撞距离等是否符合标准要求，以此完成测评。

3、这种封闭试验场环境下构建场景进行测评的方式存在的问题是，需要根据标准要求主动构建测试场景，构建难度大、花费时间长、人力物力耗费大；由于每类测试项目下有多种测试场景，每种测试场景下又分多种工况，因此要进行全项目完整的测试，效率非常低。同时，随着自动驾驶技术的迅速发展，自动驾驶汽车在真实应用环境的测试需求越来越强烈，显然封闭试验场环境下测试的方式完全脱离自动驾驶汽车实际应用场景，已不满足发展需求。

4、基于上述问题，目前常规提出的改进方式是，通过软件程序实现对测试场景的泛化搭建，尽可能模拟真实道路场景，虽然这种方式能够在一定程度上便捷高效的搭建出测试标准中的要求场景，提高场景搭建效率和场景覆盖率，提升测评速度，但是仍然无法摆脱的是主动构建测试场景对实际应用场景真实性的弱化。

技术实现思路

1、本发明意在提供基于公开道路的车载单元报警功能测试方法及系统，用来解决现有车载单元报警功能测试方式无法满足自动驾驶汽车实际应用场景测试需求的技术问题。

2、本发明提供的基础方案为：基于公开道路的车载单元报警功能测试方法，所述方法包括如下步骤：

3、s100，配置反向匹配条件，包括配置用来表征车载单元信息的基础数据集，配置用来表征车载单元场景特性的元数据集，基于元数据集配置具有关联关系的报警类型、测试场景、工况和测评规则，以及配置目标测试计划；

4、s200，根据目标测试计划，采集公开道路上目标车载单元上报的v2x报警消息，以报警消息构建报警事件，以预设方式聚合该报警事件的原始数据切片；

5、s300，利用该报警事件的原始数据切片反向匹配工况；匹配到目标工况后，路由到目标工况关联的测试场景与测评规则；

6、s400，根据关联的测评规则和原始数据切片，对该报警事件进行功能测评，输出并显示测评结果。

7、本发明基于公开道路的车载单元报警功能测试方法，还提供基于公开道路的车载单元报警功能测试系统，用来解决现有车载单元报警功能测试方式无法满足自动驾驶汽车实际应用场景测试需求的技术问题。

8、所述系统包括配置单元、数据采集单元、反向匹配单元和测评分析单元；

9、所述配置单元，用于配置元数据集，配置基础数据集，关联场景、工况和测评规则，以及配置目标测试计划；

10、所述数据采集单元，用于根据目标测试计划采集目标车载单元上报的若干报警消息，并构建形成报警事件及其报警事件数据；

11、所述反向匹配单元，用于根据报警事件的原始数据切片反向匹配工况，得到目标工况；根据目标工况路由到关联的场景和测评规则；

12、所述测评分析单元，用于根据测评规则和原始数据切片进行功能测评，并输出测评结果。

13、本发明的工作原理及优点在于：

14、实际在进行车载单元报警功能测试时，无论是基于封闭试验场环境下还是仿真软件的场景生成，现有针对测试的常规思路是从测试报警类型的项目出发，针对性的搭建测试报警类型所需的目标场景，又基于目标场景设置不同工况，然后在不同工况下采集所需数据依次完成测评。这种常规思路下本领域技术人员无法摆脱的是以主动构建测试场景为出发点开展测试的技术偏见。

15、为了提高场景的真实性，将测试放在公开道路环境中，但是公开道路环境中，各类场景的出现具有随机性和不可预测性，而主动构建场景往往又会干扰正常交通秩序，影响道路安全，因此在公开道路上，基于封闭试验场主动构建测试场景的模式，仅仅只有一个固定的真实道路而已，根本不能满足公开道路环境下真实车辆应用环境的测试场景需求。

16、针对公开道路环境与常规主动构建测试场景技术偏见之间的矛盾，本方案突破常规思路，采取反向匹配的方式，直接从公开道路上采集的真实的、随机的数据出发，不用主动构建测试场景，根据测试标准提前配置的反向匹配条件，利用数据辐射式、多路径地反向匹配工况，又利用工况匹配关联的测试场景和测评规则，以关联到的测评规则和数据对比，完成不同的功能测评。

17、与现有技术相比，本方案巧妙地利用了常规要避免的公开道路上场景数据的随机性和不可预测性，直接利用公开道路上行驶的网联车辆产生的报警信息反向匹配标准的测试场景和工况进行测评，根据obu报警信号，反向匹配报警功能场景，聚合测试用例数据，鉴定报警功能，不主动构建测试场景，避免了主动构建场景所需的多样条件对正常交通秩序影响，更适合公开道路的测试模式，将数据的真实性进行了完全的保留，实现了测试场景、工况、数据的完全真实性，符合自动驾驶真实应用场景中的测试需求；配置反向匹配条件的实现，更能适应公开道路环境的多样性和复杂性，提高了测评工具的扩展性，同时能够满足连续性测试需求，可重复性高；全流程自动化测评，大幅度降低了在真实测试场地中构建测试场景而使用的大量人工和设备，测试执行效率高，可以满足公开道路上大规模的数据处理。

18、同时在进行反向匹配时，利用欧式距离方式进行统计分析，能够计算出被测事件工况和标准事件工况之间的差异程度，以此评估两者的一致性和相似性，在这个过程中，参数项的加减或者参数项范围的加强，并不会在公开道路的随机和偶发因素出现时，干扰和影响测试，反而能够很好地平衡了公开道路的随机性、偶发性和测试效率，兼顾了两者的最优效率，以综合提高测试的准确性和快速性；可以说比起现有技术在公开道路上主动构建特定场景的诸多干扰因素和限定条件，在常规测试方式下会影响其测试的时间和参数项差异，对本方案测试并不会造成干扰，并不会影响测试，体现了本方案在公开道路上的强适用性。

技术特征：

1.基于公开道路的车载单元报警功能测试方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于公开道路的车载单元报警功能测试方法，其特征在于，s100中，元数据集根据车载单元报警功能测评标准和车载单元报警消息中的数据项构建形成；工况包括条件数据项及其对应的特征值；测评规则包括测评数据项及其对应的阈值；其中，条件数据项和测评数据项从元数据集中选择确定。

3.根据权利要求1所述的基于公开道路的车载单元报警功能测试方法，其特征在于，s100中，配置具有关联关系的报警类型、测试场景、工况和测评规则为，配置多个报警类型，每个报警类型关联至少一个触发该报警类型的测试场景，每个测试场景关联至少一个工况，每个工况关联一个测评规则。

4.根据权利要求3所述的基于公开道路的车载单元报警功能测试方法，其特征在于，针对每个报警类型所关联的所有工况进行互斥校验，以使每个报警类型下的所有工况均具有唯一性。

5.根据权利要求1所述的基于公开道路的车载单元报警功能测试方法，其特征在于，s200中，以报警消息的触发消息时刻、报警类型和发生位置构成报警事件；以消息触发时刻为锚点，前后各t时间点分别记为该报警事件的开始时刻和结束时刻，以开始时刻和结束时刻进行数据切片，形成该报警事件的原始数据切片。

6.根据权利要求1所述的基于公开道路的车载单元报警功能测试方法，其特征在于，s100中，还包括配置元数据验证规则，用于检测原始数据切片中各字段值的合法性；s200中，还包括对原始数据切片的数据合法性进行验证。

7.根据权利要求2所述的基于公开道路的车载单元报警功能测试方法，其特征在于，s300中，利用该报警事件的原始数据切片反向匹配工况的步骤为：

8.根据权利要求2所述的基于公开道路的车载单元报警功能测试方法，其特征在于，s400中，根据关联的测评规则和原始数据切片，对该报警事件进行功能测评的步骤包括：

9.基于公开道路的车载单元报警功能测试系统，其特征在于，应用权利要求1-8任一所述基于公开道路的车载单元报警功能测试方法；所述系统包括配置单元、数据采集单元、反向匹配单元和测评分析单元；

10.根据权利要求9所述的基于公开道路的车载单元报警功能测试系统，其特征在于，所述元数据集包括主车运动学信息和目标车运动学信息，以及车辆相对间几何关系信息，其中运动学信息包括速度、航向角、位置和加速度，车辆间几何关系信息包括碰撞距离、碰撞时间和相对运动速度；所述基础数据包括设备编号、生产厂家、适配的数据上传物模型以及安装车辆信息。

技术总结
本发明涉及自动驾驶技术领域，公开了基于公开道路的车载单元报警功能测试方法，包括：S100，配置反向匹配条件；S200，采集公开道路上目标车载单元上报的V2X报警消息，以报警消息构建报警事件，以预设方式聚合该报警事件的原始数据切片；S300，利用该报警事件的原始数据切片反向匹配工况；匹配到目标工况后，路由到目标工况关联的测试场景与测评规则；S400，根据关联的测评规则和原始数据切片，对该报警事件进行功能测评，输出并显示测评结果；本方案巧妙地利用了常规要避免的公开道路上场景数据的随机性和不可预测性，不用主动构建测试场景，更适合公开道路的测试模式，实现了测试场景、工况、数据的完全真实性，符合自动驾驶真实应用场景中的测试需求。

技术研发人员：刘安民,王红钢,周金应,张强,夏芹,谯杰,赵小松,易茂,刘铮,曹诗琪,田勇
受保护的技术使用者：中国汽车工程研究院股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23