一种场景参数确定方法及装置与流程
本技术涉及车辆测试领域，尤其涉及一种场景参数确定方法及装置。
背景技术：
1、测试场景的参数取值对自动驾驶车辆的安全测试十分重要，例如测试场景的参数取值关系到自动驾驶车辆在测试场景中能否安全通行。
2、当前测试场景的参数取值的确定方法无法满足自动驾驶车辆对安全性的测试需求，如何为测试场景的参数确定合理的取值是急需解决的问题。
技术实现思路
1、本技术公开了一种场景参数确定方法及装置，能够为驾驶场景的参数确定合理的取值，有利于提高自动驾驶安全测试场景的合理性和有效性。
2、第一方面，本技术提供了一种场景参数确定方法，所述方法包括：确定与第一驾驶场景相关的第一参数集合，所述第一参数集合包括m个运动参数组，每个运动参数组包括n个运动参数的一组取值，所述n个运动参数用于描述参与所述第一驾驶场景的主体的状态，所述m个运动参数组中每个运动参数组满足运动约束，所述运动约束用于指示所述n个运动参数中多个运动参数之间的相关关系，m、n为大于1的整数；通过所述第一参数集合进行驾驶仿真测试，得到第二参数集合，所述第二参数集合包括所述m个运动参数组中的k个运动参数组，所述k个运动参数组符合所述第一驾驶场景的测试目的，k为小于或等于m的正整数。
3、示例性地，该方法可以应用于网络侧设备。网络侧设备例如可以是部署在网络侧的计算设备(例如服务器)，或者为该服务器中的组件或者芯片，或者为多个服务器组成的系统级设备。网络侧设备可以部署在云环境或者边缘环境中，在此不作具体限定。
4、这里，n个运动参数的一组取值可以构成一个运动参数组，即一个运动参数组包括n个取值，n个取值中的每个取值对应n个运动参数中的一个运动参数，因此上述m个运动参数组实际是对n个运动参数的多组取值的一种分组形式，多个运动参数组可构成一个参数集合，例如上述m个运动参数组构成第一参数集合。示例性地，运动参数也可以称为场景参数。
5、示例性地，确定第一参数集合的过程也等同于确定n个运动参数的多组取值的过程。
6、示例性地，驾驶场景例如可以是车辆切入场景、车辆切出场景、跟车场景、或前车制动场景等。可以理解，车辆切入场景也可以称为前车切入场景，车辆切出场景也可以称为前车切出场景。
7、示例性地，基于切入车辆的类型，车辆切入场景可以进一步细分为小车切入场景和大车切入场景，可以理解，小车切入场景和大车切入场景是不同的驾驶场景。
8、示例性地，运动参数包括但不限于速度、距离、相对速度、相对距离、位移、加速度、角速度、位姿、换道时间等参数中的至少一项。
9、这里，运动约束用于指示n个运动参数中多个运动参数之间的相关关系。多个运动参数之间的相关关系例如可以通过多个参数之间的联合分布来表示。以多个运动参数中的2个运动参数为例，2个运动参数之间的相关关系可以通过这两个参数之间的二维联合分布来表示。二维联合分布用于衡量两个参数之间的概率分布关系。这里，二维联合分布对应的约束即为上述运动约束的一种举例。示例性地，多个运动参数之间的相关关系也可以通过参数的三维联合分布、或者其他联合分布等来表示，在此不作具体限定。
10、例如，联合分布又称为联合概率分布，可以是两个以上(包括两个)的随机变量组成的随机向量的概率分布。
11、示例性地，驾驶仿真测试中使用的驾驶员模型是经过驾驶员能力训练获得。训练后的驾驶员模型具备与人类驾驶员相同的驾驶能力，从而能在驾驶仿真测试中准确地模拟人类驾驶员在相应下驾驶场景中的运动参数下能否符合测试目的。
12、示例性地，第一驾驶场景的测试目的包括不发生碰撞、制动时与前车距离不小于预设阈值、出弯道不发生侧滑等中的一项或多项。
13、上述方法中，通过对满足运动约束的运动参数的多组取值执行驾驶仿真测试，以确定驾驶场景的运动参数的取值，如此，可使得驾驶场景中参数的取值在物理世界中是合理、可预见的，且人类驾驶员可安全通过(例如不发生碰撞)，为驾驶场景的参数提供了合理的取值，不仅有利于提高测试结果的准确性，也有利于提高自动驾驶安全测试场景的合理性和有效性。
14、可选地，所述运动约束基于所述第一驾驶场景下的自然驾驶数据统计获得。
15、示例性地，第一驾驶场景下的自然驾驶数据至少包括：第一驾驶场景下自然人参与驾驶时上述n个参数的可能的取值。进一步地，第一驾驶场景的自然驾驶数据还包括第一驾驶场景下由自然人参与驾驶的车辆以及其周围车辆的行驶轨迹信息和/或运动状态信息。这里，第一驾驶场景下自然人参与驾驶时上述n个参数的可能的取值可以是基于第一驾驶场景下由自然人参与驾驶的车辆以及其周围车辆的行驶轨迹信息和/或运动状态信息获得。可以理解，第一驾驶场景的自然驾驶数据可以是物理世界中采集到的驾驶数据，也可以是基于物理世界中采集到的驾驶数据统计分析获得的数据，还可以是基于人类驾驶员基于驾驶经验提供的驾驶数据，在此不作具体限定。
16、实施上述实现方式，由于自然驾驶数据是物理世界中实际会出现的数据，基于该自然驾驶数据统计分析获得的运动约束也是合理且可预见的，故第一参数集合中m个运动参数组为第一驾驶场景中n个运动参数实际会出现的取值。
17、可选地，所述第二参数集合用于自动驾驶车辆在所述第一驾驶场景下的安全测试。
18、可选地，所述第二参数集合用于测试车辆是否符合所述测试目的。
19、示例性地，第二参数集合可以提供给车辆或者自动驾驶系统的开发人员，也可以提供给自动驾驶车辆的测试机构等，如此，有利于提高自动驾驶系统的安全性，也有利于提高自动驾驶安全测试场景的合理性和有效性。
20、可选地，第一运动参数组为所述m个运动参数组中的任一运动参数组，所述每个运动参数组满足运动约束，包括：所述第一运动参数组中第i个运动参数的取值满足所述第i个运动参数与剩余(n-1)个运动参数中每个运动参数的二维联合分布对应的约束，i为小于或等于n的正整数。
21、这里，二维联合分布可以用于衡量两个参数之间的概率分布关系。例如，第j个运动参数为所述剩余(n-1)个运动参数中的任一个运动参数，第i个运动参数与第j个运动参数的二维联合分布对应的约束包括：第i个运动参数作为自变量且第j个运动参数作为因变量时的第一联合分布对应的约束；和，第i个运动参数作为因变量且第j个运动参数作为自变量时的第二联合分布对应的约束；其中，第一联合分布对应的约束包括第一联合分布对应的方差的上界线和第一联合分布对应的方差的下界线；第二联合分布对应的约束包括第二联合分布对应的方差的上界线和第二联合分布对应的方差的下界线。
22、这里，不限定运动参数的二维联合分布对应的约束只能包括运动参数的二维联合分布对应的方差的上界线和运动参数的二维联合分布对应的方差的下界线。示例性地，运动参数的二维联合分布对应的约束也可以包括运动参数的二维联合分布对应的方差的上界线和运动参数的二维联合分布对应的均值线，或者包括运动参数的二维联合分布对应的均值线和运动参数的二维联合分布对应的方差的下界线，或者其他约束，在此不作限定。
23、实施上述实现方式，基于自然驾驶数据统计分析运动参数的二维联合分布对应的约束，相较于更多维运动参数的空间拟合分析运动参数之间的相关关系，更加简单高效，有利于提高数据处理效率。
24、可选地，所述确定与第一驾驶场景相关的第一参数集合，包括：基于所述运动约束和第三参数集合，确定与所述第一驾驶场景相关的所述第一参数集合，其中，所述第三参数集合包括所述n个运动参数各自的泛化取值集合的笛卡尔积，且所述第三参数集合中所述n个运动参数中每个运动参数对应的取值范围至少覆盖该运动参数的预设取值范围。
25、例如，每个运动参数的预设取值范围为该运动参数的预设取值范围。
26、又例如，每个参数对应的取值范围覆盖该参数的预设取值范围，即可以是用户自定义设置，比如设置了一个较大的范围。
27、以n个参数中第i个参数为例，i为小于或等于n的正整数，第i个参数的预设取值范围可以与驾驶场景的自然驾驶数据关联，也可以由用户基于历史经验设置。
28、示例性地，第i个参数的预设取值范围可以与驾驶场景的自然驾驶数据关联可以是：第i个参数的预设取值范围由第i个运动参数与剩余(n-1)个运动参数中每个运动参数的二维联合分布对应的约束确定，这里，第i个运动参数与剩余(n-1)个运动参数中每个运动参数的二维联合分布对应的约束确定基于驾驶场景的自然驾驶数据统计获得。
29、实施上述实现方式，第一参数集合可以是基于运动约束从第三参数集合(即初始参数集合)中获取，有利于提高自动驾驶安全测试场景的合理性。
30、可选地，所述n个运动参数中第i个运动参数的泛化取值集合是根据所述第i个运动参数对应的取值范围和所述第i个运动参数的取值步长获得。
31、示例性地，参数的取值步长可以是默认设置，也可以是用户自定义设置。
32、一种实现方式中，可以为驾驶场景设置级别，参数的取值步长基于驾驶场景的级别确定。该级别例如可以用于指示驾驶场景的安全等级，即级别越低，该驾驶场景越危险，参数的取值步长越小。
33、以小车切入场景和大车切入场景为例，小车切入场景的级别为级别1，大车切入场景的级别为级别2，其中，级别1大于级别2意味着大车切入场景的危险程度高于小车切入场景的危险程度，以参数a为例，大车切入场景下参数a的取值步长小于小车切入场景下参数a的取值步长。如此，可以实现对危险程度更高的大车切入场景进行更精细地刻画，也能使得后续测试更精细，有利于提高自动驾驶安全测试场景的有效性。
34、可选地，所述第i个运动参数对应的取值范围包括第一区间和第二区间，所述i个运动参数的取值步长包括所述第一区间对应的第一值和所述第二区间对应的第二值，所述第一区间和所述第二区间无重叠；其中，所述第i个运动参数在所述第一区间内取值时所述驾驶场景的危险程度高于所述第i个运动参数在所述第二区间内取值时所述驾驶场景的危险程度，所述第一值小于所述第二值。
35、以车辆切入场景下的参数“切入车切入时与主车的距离”为例，假设“切入车切入时与主车的距离”对应的取值范围设置为[0，150]，由于在其他参数不变的情况下，切入车切入时与主车的距离越小，驾驶场景的危险程度越高，在此情况下，该运动参数的取值步长可以设置的越小，例如将取值范围[0，150]划分为多个区间，例如区间[0，60]、(60，100]和(100，150，则“切入车切入时与主车的距离”在[0，60]这一区间内取值时，取值步长例如设置为5m；在(60，100]这一区间内取值时，取值步长例如设置为10m；在(100，150]这一区间内取值时，取值步长例如设置为25m。
36、实施上述实现方式，对于同一驾驶场景，可以基于运动参数的取值对驾驶场景的危险程度自适应确定该运动参数的取值步长，即对于同一驾驶场景，同一运动参数可以有多个不同的取值步长。如此，危险程度较小的驾驶场景中参数采用的取值步长大于危险程度较高的驾驶场景中参数采用的取值步长，不仅能对边界场景(即危险程度较高的驾驶场景)刻画地更为精准，还可以在不影响准确度的前提下有利于提高测试效率。
37、可选地，其特征在于，所述第一驾驶场景为车辆切入场景，第一车辆为待测试车辆，第二车辆为将切入至所述第一车辆前方的切入车辆，所述n个运动参数包括所述第一车辆的速度、所述第二车辆切入时与所述第一车辆的距离、所述第二车辆相对于所述第一车辆的速度和所述第二车辆的换道时间。
38、这里，第一车辆和第二车辆均为参与车辆切入场景的主体。实施上述实现方式，提供了车辆切入场景下驾驶仿真测试的示例。
39、可选地，所述第一驾驶场景为车辆切出场景，第三车辆为待测试车辆，第四车辆为所述第三车辆前方的切出车辆，第五车辆为所述第四车辆切出前的前方车辆，所述n个运动参数包括所述第四车辆的速度、所述第五车辆相对于所述第四车辆的速度、所述第四车辆切出时与所述第五车辆的距离和所述第四车辆的换道时间。
40、这里，第一车辆、第三车辆和第四车辆均为参与车辆切出场景的主体。实施上述实现方式，提供了车辆切出场景下驾驶仿真测试的示例。
41、可选地，所述第一驾驶场景的测试目的为无碰撞发生。
42、示例性地，无碰撞发生是指人类驾驶员在第一驾驶场景中无碰撞发生，包括普通人类驾驶员的平均驾驶水平、最低驾驶水平和最高驾驶水平中的至少一项在第一驾驶场景中无碰撞发生，或谨慎且熟练的人类驾驶员的平均驾驶水平、最低驾驶水平和最高驾驶水平中的至少一项在第一驾驶场景中无碰撞发生，或成熟人类驾驶员的平均驾驶水平、最低驾驶水平、最高驾驶水平中的至少一项在第一驾驶场景中无碰撞发生。
43、可以理解，所述驾驶仿真测试中使用的驾驶员模型所具备的驾驶能力与第一驾驶场景的测试目的所要求的人类驾驶员的驾驶水平相同或匹配。例如，第一驾驶场景的测试目的为具有平均驾驶水平的普通人类驾驶员在第一驾驶场景中无碰撞发生，则驾驶仿真测试中使用的驾驶员模型所具备的驾驶能力为普通人类驾驶员的平均驾驶水平，在此情况下，也意味着对自动驾驶系统的能力要求为达到普通人类驾驶员的平均驾驶水平。
44、这里，普通人类驾驶员、谨慎且熟练的人类驾驶员和成熟人类驾驶员只是人类驾驶员一些示例，并不限定人类驾驶员的示例仅为普通人类驾驶员、谨慎且熟练的人类驾驶员和成熟人类驾驶员。
45、实施上述实现方式，对于第二参数集合中k个运动参数组中的每个运动参数组，实现了n个运动参数的取值不仅是物理世界中真实会出现的，且n个运动参数的取值应用于第一驾驶场景时，参与第一驾驶场景的主体(例如多个车辆)不会发生碰撞，有利于提高自动驾驶安全测试场景的有效性。
46、第二方面，本技术提供了一种用于确定场景参数的装置，该装置包括：处理单元，用于确定与第一驾驶场景相关的第一参数集合，所述第一参数集合包括m个运动参数组，每个运动参数组包括n个运动参数的一组取值，所述n个运动参数用于描述参与所述第一驾驶场景的主体的状态，所述m个运动参数组中每个运动参数组满足运动约束，所述运动约束用于指示所述n个运动参数中多个运动参数之间的相关关系，m、n为大于1的整数；仿真单元，用于通过所述第一参数集合进行驾驶仿真测试，得到第二参数集合，所述第二参数集合包括所述m个运动参数组中的k个运动参数组，所述k个运动参数组符合所述第一驾驶场景的测试目的，k为小于或等于m的正整数。
47、可选地，所述运动约束基于所述第一驾驶场景下的自然驾驶数据统计获得。
48、可选地，所述第二参数集合用于自动驾驶车辆在所述第一驾驶场景下的安全测试。
49、可选地，所述第二参数集合用于测试车辆是否符合所述测试目的。
50、可选地，第一运动参数组为所述m个运动参数组中的任一运动参数组，所述每个运动参数组满足运动约束，包括：所述第一运动参数组中第i个运动参数的取值满足所述第i个运动参数与剩余(n-1)个运动参数中每个运动参数的二维联合分布对应的约束，i为小于或等于n的正整数。
51、例如，第j个运动参数为所述剩余(n-1)个运动参数中的任一个运动参数，第i个运动参数与第j个运动参数的二维联合分布对应的约束包括：第i个运动参数作为自变量且第j个运动参数作为因变量时的第一联合分布对应的约束；和，第i个运动参数作为因变量且第j个运动参数作为自变量时的第二联合分布对应的约束；其中，第一联合分布对应的约束包括第一联合分布对应的方差的上界线和第一联合分布对应的方差的下界线；第二联合分布对应的约束包括第二联合分布对应的方差的上界线和第二联合分布对应的方差的下界线。
52、可选地，所述处理单元具体用于：基于所述运动约束和第三参数集合，确定与所述第一驾驶场景相关的所述第一参数集合，其中，所述第三参数集合包括所述n个运动参数各自的泛化取值集合的笛卡尔积，且所述第三参数集合中所述n个运动参数中每个运动参数对应的取值范围至少覆盖该运动参数的预设取值范围。
53、可选地，所述n个运动参数中第i个运动参数的泛化取值集合是根据所述第i个运动参数对应的取值范围和所述第i个运动参数的取值步长获得。
54、可选地，所述第i个运动参数对应的取值范围包括第一区间和第二区间，所述i个运动参数的取值步长包括所述第一区间对应的第一值和所述第二区间对应的第二值，所述第一区间和所述第二区间无重叠；其中，所述第i个运动参数在所述第一区间内取值时所述驾驶场景的危险程度高于所述第i个运动参数在所述第二区间内取值时所述驾驶场景的危险程度，所述第一值小于所述第二值。
55、可选地，所述第一驾驶场景为车辆切入场景，第一车辆为待测试车辆，第二车辆为将切入至所述第一车辆前方的切入车辆，所述n个运动参数包括所述第一车辆的速度、所述第二车辆切入时与所述第一车辆的距离、所述第二车辆相对于所述第一车辆的速度和所述第二车辆的换道时间。
56、可选地，所述第一驾驶场景为车辆切出场景，第三车辆为待测试车辆，第四车辆为所述第三车辆前方的切出车辆，第五车辆为所述第四车辆切出前的前方车辆，所述n个运动参数包括所述第四车辆的速度、所述第五车辆相对于所述第四车辆的速度、所述第四车辆切出时与所述第五车辆的距离和所述第四车辆的换道时间。
57、可选地，所述第一驾驶场景的测试目的为无碰撞发生。
58、第三方面，本技术提供了一种通信装置，该装置包含至少一个处理器以及通信接口，所述通信接口用于为所述至少一个处理器提供信息输入和/或输出。该装置可以为芯片或者集成电路，也可以为上述第二方面所述的装置，该装置用于实现第一方面或者第一方面任一可能的实施例中的所述方法。
59、第四方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机指令，当所述计算机指令在被处理器运行时，实现上述第一方面或者第一方面的任一可能的实现方式中的方法。
60、第五方面，本技术提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品被处理器执行时，实现上述第一方面或者第一方面的任一可能的实施例中的所述方法。该计算机程序产品，例如可以为一个软件安装包，在需要使用上述第一方面的任一种可能的设计提供的方法的情况下，可以下载该计算机程序产品并在处理器上执行该计算机程序产品，以实现第一方面或者第一方面的任一可能的实施例中的所述方法。
技术特征：
1.一种场景参数确定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动约束基于所述第一驾驶场景下的自然驾驶数据统计获得。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第二参数集合用于自动驾驶车辆在所述第一驾驶场景下的安全测试。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述第二参数集合用于测试车辆是否符合所述测试目的。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，第一运动参数组为所述m个运动参数组中的任一运动参数组，所述每个运动参数组满足运动约束，包括：
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述确定与第一驾驶场景相关的第一参数集合，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述n个运动参数中第i个运动参数的泛化取值集合是根据所述第i个运动参数对应的取值范围和所述第i个运动参数的取值步长获得。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第i个运动参数对应的取值范围包括第一区间和第二区间，所述i个运动参数的取值步长包括所述第一区间对应的第一值和所述第二区间对应的第二值，所述第一区间和所述第二区间无重叠；
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述第一驾驶场景为车辆切入场景，第一车辆为待测试车辆，第二车辆为将切入至所述第一车辆前方的切入车辆，
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述第一驾驶场景为车辆切出场景，第三车辆为待测试车辆，第四车辆为所述第三车辆前方的切出车辆，第五车辆为所述第四车辆切出前的前方车辆，
11.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其特征在于，所述第一驾驶场景的测试目的为无碰撞发生。
12.一种用于确定场景参数的装置，其特征在于，所述装置包括：
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述运动约束基于所述第一驾驶场景下的自然驾驶数据统计获得。
14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述第二参数集合用于自动驾驶车辆在所述第一驾驶场景下的安全测试。
15.根据权利要求12-14任一项所述的装置，其特征在于，所述第二参数集合用于测试车辆是否符合所述测试目的。
16.根据权利要求12-15任一项所述的装置，其特征在于，第一运动参数组为所述m个运动参数组中的任一运动参数组，所述每个运动参数组满足运动约束，包括：
17.根据权利要求12-16任一项所述的装置，其特征在于，所述处理单元具体用于：
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述n个运动参数中第i个运动参数的泛化取值集合是根据所述第i个运动参数对应的取值范围和所述第i个运动参数的取值步长获得。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述第i个运动参数对应的取值范围包括第一区间和第二区间，所述i个运动参数的取值步长包括所述第一区间对应的第一值和所述第二区间对应的第二值，所述第一区间和所述第二区间无重叠；
20.根据权利要求12-19任一项所述的装置，其特征在于，所述第一驾驶场景为车辆切入场景，第一车辆为待测试车辆，第二车辆为将切入至所述第一车辆前方的切入车辆，
21.根据权利要求12-20任一项所述的装置，其特征在于，所述第一驾驶场景为车辆切出场景，第三车辆为待测试车辆，第四车辆为所述第三车辆前方的切出车辆，第五车辆为所述第四车辆切出前的前方车辆，
22.根据权利要求12-21任一项所述的装置，其特征在于，所述第一驾驶场景的测试目的为无碰撞发生。
23.一种通信装置，其特征在于，所述装置包括至少一个处理器和接口电路，所述处理器用于通过所述接口电路执行指令和/或数据的交互，使得所述装置执行如权利要求1-11任一项所述的方法。
24.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机指令，当所述计算机指令在被处理器运行时，实现如权利要求1-11任一项所述的方法。
技术总结
本申请公开了一种场景参数确定方法及装置，该方法包括：确定与驾驶场景相关的n个运动参数的M组取值，n个运动参数用于描述参与第一驾驶场景的主体的状态，n个运动参数的每组取值满足运动约束，运动约束用于指示这n个运动参数中多个运动参数之间的相关关系，M、n为大于1的整数；通过这n个运动参数的M组取值进行驾驶仿真测试，确定n个运动参数的M组取值中的K组取值，这K组取值符合该驾驶场景的测试目的，K为小于或等于M的正整数。如此，有利于提高自动驾驶安全测试场景的合理性和有效性。
技术研发人员：高鲁涛,陈龙,甘国栋,马莎
受保护的技术使用者：深圳引望智能技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5