(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 202211165810.3 (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 中国科学院软件研究所 地址 100190 北京市海淀区中关村南四街 4 号 (72)发明人 吴国全　魏峻　叶丹　田浩翔　 (74)专利代理 机构 北京君尚知识产权代理有限 公司 11200 专利代理师 司立彬 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/08(2020.01) (54)发明名称 面向自动驾驶系统仿真测试的关键场景生 成方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种面向自动驾驶系统仿真 测试的关键场景生成方法及系统。 本方法为： 1) 基于每一影响性行为模式构建一对应的抽象场 景， 并设定参与者的行为； 主车为自动驾驶车辆； 2)根据设定的行为规范约束为抽象场景中每一 参与者生 成多条不同的轨迹， 将各参与者的轨迹 进行组合， 得到多个抽象场景实例并将其实例化 为测试场景； 3)对于每一测试场景， 依据主车的 预计行驶路线与各参与者的轨迹， 计算主车的最 小预计碰撞时间METTC； 如果METTC大于设定阈 值， 则向具体测试场景中添加新的参与者及其行 为轨迹， 生成新的具体测试场景， 使 其METTC小于 等于设定阈值； 将METTC小于等于设定阈值的具 体测试场景作为关键场景。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 115455718 A 2022.12.09 CN 115455718 A 1.一种面向 自动驾驶系统仿真测试的关键场景生成方法， 其 步骤包括： 1)基于每一影响性行为模式构建一对应的抽象场景， 并设定所述抽象场景中主车的预 计行驶路线及每一参与者的行为； 所述影响性行为模式是指直接或间接导致主车发生交通 事故的参与者的行为； 所述主车为连接自动驾驶系统的车辆； 所述参与者为抽象场景中主 车之外的车辆或行 人； 2)对于每一所述抽象场景， 根据设定的行为规范约束为所述抽象场景中每一参与者生 成多条不同的轨迹， 将各参与者的轨迹进 行组合， 得到多个抽象场景实例； 将 每个所述抽象 场景实例化 为多个具体的测试场景； 3)对每一所述具体测试场景， 依据所述主车的预计行驶路线与各参与者的轨迹， 计算 所述主车的最小预计碰撞时间M ETTC； 4)如果所述具体测试场景中的METTC大于设定阈值， 则向该具体测试场景中增量式地 添加新的参与者及其行为轨迹， 生成新的具体测试场景， 直至新生成的具体测试场景中所 述主车的最小预计碰撞时间M ETTC小于或等于设定阈值； 5)将所述主车的最小预计碰撞时间METTC小于或等于设定阈值的具体测试场景作 为自 动驾驶系统仿真测试的关键场景。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤3)中， 依据所述主车的预计行驶路线与每 一参与者的轨迹， 计算所述主车与每一参与者的预计碰撞时间 (x1,y1)是主车当前位置坐标， (x2, y2)是参与者当前位置 坐标； (x+,y+)是预计碰撞位置， v1是主车当前速度大小， v2是参与者当 前速度大小； θ1为主车当前速度方向与道路的夹角， θ2为参与者当前速度方向与道路的夹 角； 将预计碰撞时间ET TC的最小值作为 最小预计碰撞时间M ETTC。 3.根据权利要求1或2所述的方法， 其特征在于， 根据测试场景所用道路的类型rt， 从影 响性行为模式集 合中选择一个符合类型r t可行性约束的行为模式， 构建一个抽象场景。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 对于同一抽象场景的多个具体测试场景， 任意两具体测试场景中同一参与者的轨迹之间差异度至少为D米； 将同一参与者在第一具 体测试场景中的轨迹tri、 第二具体测试场景中的轨迹trj分别划分为n个路点， 同一轨迹中 相邻两个路点之间具有相同的时间步长； 所述轨迹之间差异度为 为轨迹tri上的第r个路点， 为轨迹trj上的第r个路点， 为路点 和 之间的距离 。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 使用Z3求解器为每个参与者生成多条轨 迹。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 模拟器根据所述关键场景进行仿真测试， 记录所述主车发生安全性违规的场景， 提供场景重放方法， 用于重现所述安全性违规的场 景。 7.一种面向自动驾驶系统仿真测试的关键场景生成系统， 其特征在于， 包括抽象场景 构造模块、 具体测试场景生成模块、 测试场景关键度评估 模块；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115455718 A 2抽象场景构造模块， 用于基于每一影响性行为模式构建一对应的抽象场景， 并设定所 述抽象场景中主 车的预计行驶路线及每一参与者的行为； 所述影响性行为模式是指直接或 间接导致主车发生交通事故的参与者的行为； 所述主车为连接 自动驾驶系统的车辆； 所述 参与者为抽象场景中主车之外的车辆或行 人； 具体测试场景生成模块， 用于对每一所述抽象场景， 根据设定的行为规范约束为所述 抽象场景中每一参与者生成多条不同的轨迹， 将各参与者的轨迹进行组合， 得到多个抽象 场景实例； 将每 个所述抽象场景实例化 为多个具体的测试场景； 测试场景关键度评估模块， 用于对每一所述具体测试场景， 依据所述主车的预计行驶 路线与各参与者的轨迹， 计算所述主 车的最小预计碰撞时间METTC； 如果所述具体测试场景 中的METTC大于 设定阈值， 则向该具体测试场景中增量式地添加新的参与者及其行为轨迹， 生成新的具体测试场景， 直至新生成的具体测试场景中所述主车的最小预计碰撞时间 METTC小于或等于设定阈值； 然后将所述主 车的最小预计碰撞时间METTC小于或等于设定阈 值的具体测试场景作为自动驾驶系统仿真测试的关键场景。 8.一种服务器， 其特征在于， 包括存储器和 处理器， 所述存储器存储计算机程序， 所述 计算机程序被配置为由所述处理器执行， 所述计算机程序包括用于执行权利要求1至6任一 所述方法中各步骤的指令 。 9.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序被 处理器执行时实现权利要求1至 6任一所述方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115455718 A 3