一种基于养护作业的智能驾驶安全测试系统及方法与流程

本发明涉及车辆智能驾驶测试，具体来说，涉及一种基于养护作业的智能驾驶安全测试系统及方法。

背景技术：

1、现阶段国内外对自动驾驶的研究逐渐深入，不断从辅助驾驶向无人驾驶推进，而无论是自动驾驶研发的哪个阶段的产物，都需要对车辆的性能进行测试来证实或提高车辆的安全性。

2、为了保证智能驾驶车辆在高速公路及一级公路交通流中具有较好的适应性和交互性，尤其在高速公路及一级公路临时养护作业场景中安全可靠的行驶，需要针对高速公路及一级公路临时养护作业场景中的交通流的车道变少、通行能力下降、存在变换车道和跟驰风险等特点，对智能驾驶车辆进行完整系统的测试。

3、针对目前智能驾驶车辆开展的试验场地测试和实车道路测试，难以保证高速公路及一级公路临时养护作业场景测试的安全，需要补充完整且能够体现高速公路或一级公路临时养护作业场景交通流特点的试验场地和测试方法。

4、目前常见的高速场景主要依据典型单一的车对车场景，或者施工交通标识的识别场景，没有体现实际高速公路或一级公路临时养护作业交通流特点，以及测试车辆对其他交通参与者的友好性。

技术实现思路

1、针对相关技术中的上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

2、第一方面，本发明提出一种基于养护作业的智能驾驶安全测试系统，具体的，包括至少一辆待测试车辆、数据采集单元、数据分析单元及测试场，所述数据采集单元采集并记录所述待测试车辆在所述测试场行驶过程中的运动状态数据及视频数据传输给数据分析单元，所述数据分析单元根据所述运动状态数据及所述视频数据分析待测试车辆的智能驾驶功能在所述测试场中各项场景的评价得分，并根据所述各项场景的评价得分和权重计算最终的自动驾驶辅助评价得分；

3、所述测试场包括至少两条车道，所述车道上设置有临时养护作业路段，所述临时养护作业路段按顺序依次包括封闭道路警告区、上游过渡区、缓冲区、工作区、下游过渡区、终止区，所述封闭道路警告区内依次布置有限速标识牌和车道数变少标识牌，所述上游过渡区内布置有线形诱导标识牌，所述缓冲区布置有作业区长度标识牌和防撞缓冲车，所述作业区长度标志牌布置在所述缓冲区的起始端，所述工作区起始端设置有路栏，所述下游过渡区布置有闪光箭头灯，所述终止区末端布置有解除限速标志牌。所述测试场中各项场景包括限速标识牌识别与响应测试、车道数变少标识牌识别与响应测试、线形诱导标识牌识别与响应测试、作业区长度标识牌的识别与响应测试、防撞缓冲车的识别与响应测试、路栏的识别与响应测试、闪光箭头灯的识别与响应测试、解除限速标识牌的识别与响应测试。

4、具体的，所述待测试车辆配备有智能驾驶系统，搭载有高精定位惯导、数据采集分析仪器、摄像记录仪器及声光报警采集器。

5、具体的，所述数据采集单元用于采集并记录所述待测试车辆在所述测试场行驶过程中的运动状态数据及视频数据，所述运动状态数据包括车辆的速度信息、位置信息、加速度信息、减速度信息、航向角信息、横向偏移距离信息、纵向距离信息、仪表限速标识以及与目标物的相对距离信息，所述视频数据包含车辆行驶过程中的摄像数据、仪表盘显示数据。

6、第二方面，本发明公开了一种基于养护作业的智能驾驶安全测试方法，具体的，步骤如下：

7、s1、控制所述待测试车辆驶入所述测试场，进入设置有所述临时养护作业路段车道同车道中央；

8、s2、根据预设时速对所述测试场中各场景进行预设次数测试，根据预设时速在相应的场景的测试结果及权重计算出所述相应的场景的指标得分，所述预设时速包含第一预设时速和第二预设时速；

9、s3、根据所述限速标识牌识别与响应测试、所述作业区长度标识牌的识别与响应测试和所述解除限速标识牌的识别与响应测试的评价得分及对应权重计算标识牌识别与响应能力得分;

10、s4、根据所述车道数变少标识牌识别与响应测试、所述线形诱导标识牌识别与响应测试和所述闪光箭头灯的识别与响应测试的评价得分及对应权重计算导航路线换道能力得分；

11、s5、根据所述防撞缓冲车的识别与响应测试、所述路栏的识别与响应测试的评价得分及对应权重计算突发情况换道能力得分；

12、s6、根据所述标识牌识别与响应能力得分、导航路线换道能力得分和突发情况换道能力得分及权重计算主动换道能力得分和预警能力得分；

13、s7、根据所述主动换道能力得分和预警能力得分及权重计算最终的自动驾驶辅助评价得分，并根据所述自动驾驶辅助评价得分评价所述待测试车辆的智能驾驶安全星级。

14、具体的，所述待测试车辆驶入所述测试场之前需对所述待测试车辆车载系统进行初始化，包括对雷达、摄像头和车机系统功能的校准，确保在所述待测试车辆在所述测试场干扰源未开启前，所述待测试车辆系统能正常工作。

15、具体的，所述步骤s2所述的分别对所述测试场中各场景进行测试，对所述限速标识牌识别与响应测试具体包括：

16、所述待测试车辆以所述预设时速直行，行驶平稳后，开启自动驾驶模式，距离所述限速标识牌至少预设距离时试验开始，所述待测试车辆的尾部驶过所述限速标识牌时测试结束，采集所述待测试车辆对所述限速标识牌的识别结果数据，分析所述限速标识牌识别与响应是否测试合格，并记录相应的得分与权重数据;

17、所述限速标识牌识别与响应测试合格的判定依据，具体为：识别所述限速标识牌后是否有进行仪表闪烁或任何感官触觉类的预警提示，若有提示则测试合格，并从预设的三级指标测试用例得分及指标权重表中获得对应得分和权重，若无则测试未通过。

18、具体的，所述步骤s2所述的分别对所述测试场中各场景进行测试，对所述作业区长度标识牌识别与响应测试具体包括：

19、所述待测试车辆以所述预设时速直行，行驶平稳后，开启自动驾驶模式，距离所述作业区长度标识牌至少预设距离时试验开始，所述待测试车辆的尾部驶过所述作业区长度标识牌时测试结束，采集所述待测试车辆对所述作业区长度标识牌的识别结果数据，分析所述作业区长度标识牌识别与响应是否测试合格，并记录相应的得分与权重数据;

20、所述作业区长度标识牌识别与响应测试合格的判定依据，具体为：识别所述作业区长度标识牌后是否有进行仪表闪烁或任何感官触觉类的预警提示，若有提示则测试合格，并从预设的三级指标测试用例得分及指标权重表中获得对应得分和权重，若无则测试未通过。

21、具体的，所述步骤s2所述的分别对所述测试场中各场景进行测试，对所述解除限速标识牌识别与响应测试具体包括：

22、所述待测试车辆以所述预设时速直行，行驶平稳后，开启自动驾驶模式，距离所述解除限速标识牌至少预设距离时试验开始，所述待测试车辆的尾部驶过所述解除限速标识牌时测试结束，采集所述待测试车辆对所述解除限速标识牌的识别结果数据，分析所述解除限速标识牌识别与响应是否测试合格，并记录相应的得分与权重数据;

23、所述解除限速标识牌识别与响应测试合格的判定依据，具体为：识别所述解除限速标识牌后是否有进行仪表闪烁或任何感官触觉类的预警提示，若有提示则测试合格，并从预设的三级指标测试用例得分及指标权重表中获得对应得分和权重，若无则测试未通过。

24、具体的，所述步骤s2所述的分别对所述测试场中各场景进行测试，对所述车道数变少标识牌识别与响应测试具体包括：

25、所述待测试车辆以所述预设时速直行，行驶平稳后，开启自动驾驶模式，距离所述车道数变少标识牌至少预设距离时试验开始，所述待测试车辆的尾部驶过所述车道数变少标识牌时测试结束，采集所述待测试车辆对所述车道数变少标识牌的识别结果数据，分析所述车道数变少标识牌识别与响应是否测试合格，并记录相应的得分与权重数据;

26、所述车道数变少标识牌识别与响应测试合格的判定依据，具体为：识别到所述车道数变少标识牌后是否有采取变更车道或是停车报警人工接管，若有则测试合格，并从预设的三级指标测试用例得分及指标权重表中获得对应得分和权重，若无则测试未通过。

27、具体的，所述步骤s2所述的分别对所述测试场中各场景进行测试，对所述线形诱导标识牌识别与响应测试具体包括：

28、所述待测试车辆以所述预设时速直行，行驶平稳后，开启自动驾驶模式，距离所述线形诱导标识牌至少预设距离时试验开始，所述待测试车辆的尾部驶过所述线形诱导标识牌时测试结束，采集所述待测试车辆对所述线形诱导标识牌的识别结果数据，分析所述线形诱导标识牌识别与响应是否测试合格，并记录相应的得分与权重数据;

29、所述线形诱导标识牌识别与响应测试合格的判定依据，具体为：识别到所述线形诱导标识牌后是否有采取变更车道或是停车报警人工接管，若有则测试合格，并从预设的三级指标测试用例得分及指标权重表中获得对应得分和权重，若无则测试未通过；

30、具体的，所述步骤s2所述的分别对所述测试场中各场景进行测试，对所述闪光箭头灯标识牌识别与响应测试具体包括：

31、所述待测试车辆以所述预设时速直行，行驶平稳后，开启自动驾驶模式，距离所述闪光箭头灯标识牌至少预设距离时试验开始，所述待测试车辆的尾部驶过所述闪光箭头灯标识牌时测试结束，采集所述待测试车辆对所述闪光箭头灯标识牌的识别结果数据，分析所述闪光箭头灯标识牌识别与响应是否测试合格，并记录相应的得分与权重数据;

32、所述闪光箭头灯标识牌识别与响应测试合格的判定依据，具体为：识别到所述闪光箭头灯标识牌后是否有采取变更车道或是停车报警人工接管，若有则测试合格，并从预设的三级指标测试用例得分及指标权重表中获得对应得分和权重，若无则测试未通过。

33、具体的，所述步骤s2所述的分别对所述测试场中各场景进行测试，对所述防撞缓冲车识别与响应测试具体包括：

34、所述待测试车辆以所述预设时速直行，行驶平稳后，开启自动驾驶模式，距离所述防撞缓冲车至少预设距离时试验开始，所述待测试车辆与所述防撞缓冲车发生碰撞或避撞则试验结束，采集所述待测试车辆与所述防撞缓冲车的碰撞结果，分析所述防撞缓冲车识别与响应是否测试合格，并记录相应的得分与权重数据;

35、所述防撞缓冲车识别与响应测试合格的判定依据，具体为：识别到所述防撞缓冲车后是否有采取了自动变换车道避障或自动紧急制动，若有则测试合格，并从预设的三级指标测试用例得分及指标权重表中获得对应得分和权重，若发生碰撞则测试未通过。

36、具体的，所述步骤s2所述的分别对所述测试场中各场景进行测试，对所述路栏识别与响应测试具体包括：

37、所述待测试车辆以所述预设时速直行，行驶平稳后，开启自动驾驶模式，距离所述路栏至少预设距离时试验开始，所述待测试车辆与所述路栏发生碰撞或避撞则试验结束，采集所述待测试车辆与所述路栏的碰撞结果，分析所述路栏识别与响应是否测试合格，并记录相应的得分与权重数据;

38、所述路栏识别与响应测试合格的判定依据，具体为：识别到所述路栏后是否有采取了自动变换车道避障或自动紧急制动，若有则测试合格，并从预设的三级指标测试用例得分及指标权重表中获得对应得分和权重，若发生碰撞则测试未通过。

39、具体的，所述步骤s7中根据所述自动驾驶辅助评价得分评价所述待测试车辆的智能驾驶安全星级划分规则具体为：

40、自动驾驶辅助评价得分大于2.5分且小于等于3.2分为5星；

41、自动驾驶辅助评价得分大于1.5分且小于等于2.5分为4星；

42、自动驾驶辅助评价得分大于1.0分且小于等于1.5分为3星；

43、自动驾驶辅助评价得分大于0.5分且小于等于1.0分为2星；

44、自动驾驶辅助评价得分小于等于0.5分为1星。

45、本发明的基于养护作业的智能驾驶安全测试系统，基于高速公路及一级公路临时养护作业场景的测试场及交通流特征，在测试场中设置了警告区、上游过渡区、缓冲区、工作区、下游过渡区、终止区，并在每一个测试场景（如警告区）设置不同的场景测试，通过不同的场景覆盖了:限速标识牌识别与响应测试、车道数变少标识牌识别与响应测试、线形诱导标识牌识别与响应测试、作业区长度标识牌的识别与响应测试、防撞缓冲车的识别与响应测试、路栏的识别与响应测试、闪光箭头灯的识别与响应测试、解除限速标识牌的识别与响应测试 。本发明的基于养护作业的智能驾驶安全测试系统，完全模拟了高速公路及具备高速公路临时养护作业场景特征，通过对上述各区中的不同场景的综合测试，可以达到对高速公路临时养护作业场景的测试。

46、本发明的基于养护作业的智能驾驶安全测试方法，通过搭载在待测试车辆的数据采集单元获取的数据，对待测试车辆在场景测试中的结果进行综合评价，及本发明的方法根据待测试车辆在不同场景下的不同表现，根据不同测试场景的权重，合理评估待测试车辆的表现评分，提高了测试的可靠性。

47、本发明基于实车场景，能有效地测试在高速公路封闭道路临时作业场景中智能驾驶车辆预期功能安全，弥补了智能驾驶车辆不稳定、功能不完善的重大缺陷；进一步的实现了高度仿真高速公路或一级公路临时养护作业场景的封闭道路场地测试方法，保证了测试场地及测试场景安全性和测试可靠性，提高智能驾驶车辆的测试效率；进一步的，也可以基于此方案的评价结果判断智能驾驶车辆摄像头、毫米波雷达等传感器的鲁棒性能。