一种仿真场景泛化方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其是涉及一种仿真场景泛化方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.随着自动驾驶技术的不断发展，在路测发现的问题将会越来越少，这样就会导致人们会从技术层面上越来越关注通过虚拟场景创建的方式来对自动驾驶算法进行测试。这些虚拟场景被创建出来之后，需要具备泛化的能力，例如需要不断修改虚拟场景中的障碍物车辆的位置、行驶速度、行使方向等，从而对自动驾驶算法进行充分测试。
3.而目前大部分自动驾驶公司都缺乏对虚拟场景进行泛化操作的能力，即使支持这方面的能力，也仅仅是对一些测试参数进行独立的泛化，例如，单独泛化自动驾驶车辆的起始速度，单独泛化障碍物车辆的行驶速度。但是，无法在测试参数之间进行关联性的泛化，例如，不能做到障碍物车辆的行驶速度＝自动驾驶车辆起始速度
×
0.8。


技术实现要素：

4.为此，本技术的实施例所解决的技术问题在于提供一种仿真场景泛化方法、装置、设备及存储介质，能够实现测试参数间的关联性泛化，从而支持工程师级的大自由度场景泛化，大大地提高了仿真工作的开发效率。
5.为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案内容具体如下：
6.一方面，本技术实施例提供一种仿真场景泛化方法，包括：
7.提取仿真场景中至少两个关联测试参数；
8.表达至少两个关联测试参数之间的关联属性；
9.根据关联属性生成目标泛化场景集合。
10.进一步地，所述关联测试参数包括自车测试参数和环境测试参数；所述表达至少两个关联测试参数之间的关联属性，包括：
11.表达自车测试参数和环境测试参数之间的关联属性。
12.优选地，所述自车测试参数包括自车速度；所述环境测试参数包括障碍车辆速度；所述自车测试参数和环境测试参数之间的关联属性为：自车速度＝a
×
障碍车辆速度，其中，a为能够实现自车与障碍车辆刹车测试区间内的任一数值。
13.或者，所述自车测试参数包括自车位置；所述环境测试参数包括障碍车辆位置；所述自车测试参数和环境测试参数之间的关联属性为：自车位置＝障碍车辆位置-自车与障碍车辆的相对距离。
14.或者，所述自车测试参数包括自车位置和自车速度；所述环境测试参数包括行人位置、行人速度和行人与路边的相对距离；根据自车位置和行人位置获取自车与行人的相对距离，所述自车测试参数和环境测试参数之间的关联属性为：自车与行人的相对距离/自车速度＝(行人与路边的相对距离/行人速度)
×
b，其中，b为能够测试自车与行人碰撞可能
性区间内的任一数值。
15.或者，所述自车测试参数包括自车位置；所述环境测试参数包括车道交通灯位置；根据自车位置与车道交通灯位置获取自车与车道交通灯的距离；所述自车测试参数和环境测试参数之间的关联属性为：自车与车道交通灯的距离＜m，其中，m为能够测试车道交通灯状态转换区间内的任一数值。任一数值或者，所述自车测试参数包括自车位置；所述环境测试参数包括触发器的触发位置；根据自车位置与触发器的触发位置获取自车与触发位置的距离；所述自车测试参数和环境测试参数之间的关联属性为：自车与触发位置的距离＝0。
16.进一步地，所述关联测试参数包括环境测试参数；所述表达至少两个关联测试参数之间的关联属性，包括：
17.表达不同环境测试参数之间的关联属性。
18.优选地，所述环境测试参数包括障碍车辆开始刹车位置和触发器的触发时间；所述不同环境测试参数之间的关联属性为：计时到达触发器的触发时间时，触发障碍车辆从当前位置开始刹车。
19.或者，所述环境测试参数包括：所述环境测试参数包括车道交通灯状态和障碍车辆速度，所述不同环境测试参数之间的关联属性为：车道交通灯状态从红灯转为绿灯时，障碍车辆速度从0米/秒变为n米/秒，其中，n为能够考查自车对于突然并车的行为能不能正确处理区间内的任一数值。
20.或者，所述环境测试参数包括人行道交通灯状态和行人速度，所述不同环境测试参数之间的关联属性为：人行道交通灯状态从绿灯转为红灯时，行人速度从0米/秒变为n米/秒，其中，n为能够考查自车是否能够应对行人违规情况区间内的任一数值。
21.进一步地，在所述提取仿真场景中至少两个关联测试参数之前，还包括：
22.创建仿真场景。
23.进一步地，在所述根据关联属性生成目标泛化场景集合之后，还包括：
24.根据目标泛化场景集合输出矩阵表。
25.进一步地，所述表达至少两个关联测试参数之间的关联属性，包括：
26.采用脚本编辑器表达至少两个关联测试参数之间的关联属性。
27.另一方面，本技术实施例提供一种仿真场景泛化装置，包括：
28.提取模块，用于提取仿真场景中至少两个关联测试参数；
29.表达模块，用于表达至少两个关联测试参数之间的关联属性；
30.生成模块，用于根据关联属性生成目标泛化场景集合。
31.进一步地，本技术实施例提供的仿真场景泛化装置还包括：
32.创建模块，用于创建仿真场景。
33.进一步地，本技术实施例提供的仿真场景泛化装置还包括输出模块，所述输出模块用于根据目标泛化场景集合输出矩阵表。
34.再一方面，本技术实施例提供一种设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并能在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述的仿真场景泛化方法的步骤。
35.又一方面，本技术实施例提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的仿真场景泛化方法的步骤。
36.综上所述，与现有技术相比，本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
37.1.本技术的实施例首先通过提取仿真场景中至少两个关联测试参数，然后表达至少两个关联测试参数之间的关联属性，最后根据关联属性生成目标泛化场景集合，能够实现测试参数间的关联性泛化，从而支持工程师级的大自由度场景泛化，大大地提高了仿真工作的开发效率。
38.2.本技术的实施例通过采用脚本编辑器表达至少两个关联测试参数之间的关联属性，可以灵活定制场景泛化内容，无需作重复性的功能开发，并且迭代速度快。
附图说明
39.图1是本技术第一个示例性实施例提供的仿真场景泛化方法的流程示意图。
40.图2是本技术第十三个示例性实施例提供的仿真场景泛化方法的流程示意图。
41.图3是本技术第二十五个示例性实施例提供的仿真场景泛化方法的结构示意图。
42.图4是本技术第二十七个示例性实施例提供的设备的结构示意图。
具体实施方式
43.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。
44.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
45.本技术的说明书和权利要求书中的术语“包括”以及它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
46.在本技术实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本技术实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
47.下面结合说明书附图对本技术实施例作进一步详细描述。
48.图1是本技术的第一个示例性实施例提供的仿真场景泛化方法，所述方法的主要步骤描述如下：
49.创建仿真场景；
50.提取仿真场景中至少两个关联测试参数；
51.表达至少两个关联测试参数之间的关联属性；
52.根据关联属性生成目标泛化场景集合。
53.本技术的第一个示例性实施例首先通过提取仿真场景中至少两个关联测试参数，
然后表达至少两个关联测试参数之间的关联属性，最后根据关联属性生成目标泛化场景集合，能够实现测试参数间的关联性泛化，从而支持工程师级的大自由度场景泛化，大大地提高了仿真工作的开发效率。
54.本技术的第二个示例性实施例提供的仿真场景泛化方法是在图1所示的第一个示例性实施例的基础上作出进一步改进，具体改进如下：
55.所述关联测试参数包括自车测试参数和环境测试参数；所述表达至少两个关联测试参数之间的关联属性，包括：
56.表达自车测试参数和环境测试参数之间的关联属性。
57.需要说明的是，所述自车测试参数包括自车车辆属性，所述自车车辆属性包括但不限于自车位置、自车速度、自车加速度和自车前轮朝向；所述环境测试参数包括但不限于障碍车辆属性、行人属性和周边环境属性；所述障碍物车辆属性包括但不限于障碍车辆位置、障碍车辆速度、障碍车辆加速度和障碍车辆前轮朝向；所述行人属性包括但不限于行人位置、行人速度和行人与路边的相对距离；所述周边环境属性包括但不限于车道交通灯位置、车道交通灯状态、触发器的触发时间和触发器的触发位置。
58.为了测试刹车场景，本技术的第三个示例性实施例提供的仿真场景泛化方法是在第二个示例性实施例的基础上作出进一步改进，具体改进如下：
59.所述自车测试参数包括自车速度；所述环境测试参数包括障碍车辆速度；所述自车测试参数和环境测试参数之间的关联属性为：自车速度＝a
×
障碍车辆速度，其中，a为能够实现自车与障碍车辆刹车测试区间的任一数值。在本实施例中，所述能够实现自车与障碍车辆刹车测试区间是[1.2,1.6],所以a的取值范围是：1.2≤a≤1.6。
[0060]
当a＜1.2时，自车在障碍车辆后方肯定能够刹住车，这样的关联属性是没有任何测试意义的，必须要过滤掉。
[0061]
当a＞1.6时，这样的情况几乎不会出现，所以这样的关联属性是没有任何测试意义的，必须要过滤掉。
[0062]
所以当a的取值范围为1.2≤a≤1.6，是属于合理并且具有测试意义的。
[0063]
为了确保刹车场景的实施，本技术的第四个示例性实施例提供的仿真场景泛化方法是在第二个示例性实施例的基础上作进一步改进，具体改进如下：
[0064]
所述自车测试参数包括自车位置；所述环境测试参数包括障碍车辆位置；所述自车测试参数和环境测试参数之间的关联属性为：自车位置＝障碍车辆位置-自车与障碍车辆的相对距离。其中，所述自车与障碍车辆的相对位移＝自车与障碍车辆的相对方向
×
自车与障碍车辆的距离。
[0065]
为了测试自车与行人的碰撞可能性，本技术的第五个示例性实施例是在第二个示例性实施例的基础上作进一步改进，具体改进如下：
[0066]
所述自车测试参数包括自车位置和自车速度；所述环境测试参数包括行人位置、行人速度和行人与路边的相对距离；根据自车位置和行人位置获取自车与行人的相对距离，所述自车测试参数和环境测试参数之间的关联属性为：自车与行人的相对距离/自车速度＝(行人与路边的相对距离/行人速度)
×
b，其中，b为能够测试自车与行人碰撞可能性区间内的任一数值。在本实施例中，所述能够测试自车与行人碰撞可能性区间是[0,+∞]，所以b的取值范围是：b＞0。
[0067]
其中，作为本技术的第五个示例性实施例的进一步改进，所述b＝0.9，从而确保自车每一次都几乎有机会碰到行人。
[0068]
为了测试车道交通灯的状态切换，本技术的第六个示例性实施例提供的仿真场景泛化方法是在第二个示例性实施例的基础上作进一步改进，具体改进如下：
[0069]
所述自车测试参数包括自车位置；所述环境测试参数包括车道交通灯位置；根据自车位置与车道交通灯位置获取自车与车道交通灯的距离；所述自车测试参数和环境测试参数之间的关联属性为：自车与车道交通灯的距离＜m，其中，m为能够测试车道交通灯状态转换区间内的任一数值。在本实施例中，所述能够测试车道交通灯状态转换区间是[0,+∞]，所以m的取值范围是：m＞0。当自车与车道交通灯的距离小于m时，车道交通灯就设置为红灯，而当自车与车道交通灯的距离大于等于m时，车道交通灯就设置为绿灯。
[0070]
为了考察自车能否顺利绕过缓慢启动的障碍车辆继续前进，本技术的第七个示例性实施例提供的仿真场景泛化方法是在第二个示例性实施例的基础上作进一步改进，具体改进如下：
[0071]
所述自车测试参数包括自车位置；所述环境测试参数包括触发器的触发位置；根据自车位置与触发器的触发位置获取自车与触发位置的距离；所述自车测试参数和环境测试参数之间的关联属性为：自车与触发位置的距离＝0。
[0072]
当自车与触发位置的距离＝0时，就触发自车前方的障碍车辆缓慢启动，从而考察自车是否可以顺利绕过缓慢启动的障碍车辆往前走。
[0073]
为了测试触发器，本技术的第八个示例性实施例提供的仿真场景泛化方法是在第二个示例性实施例的基础上作进一步改进，具体改进如下：
[0074]
所述关联测试参数包括环境测试参数；所述表达至少两个关联测试参数之间的关联属性，包括：
[0075]
表达不同环境测试参数之间的关联属性。
[0076]
需要说明的是，所述环境测试参数包括但不限于障碍车辆属性、行人属性和周边环境属性；所述障碍物车辆属性包括但不限于障碍车辆位置和障碍车辆速度；所述行人属性包括但不限于行人位置和行人速度；所述周边环境属性包括但不限于车道交通灯状态、触发器的触发时间、人行道交通灯状态。
[0077]
为了测试自车在障碍物车辆刹车时是否能够保持安全性，本技术第九个示例性实施例提供的仿真场景泛化方法是在第八个示例性实施例的基础上作进一步改进，具体改进如下：
[0078]
所述环境测试参数包括障碍车辆开始刹车位置和触发器的触发时间；所述不同环境测试参数之间的关联属性为：计时到达触发器预设的触发时间时，触发障碍车辆从当前位置(即障碍物车辆的开始刹车位置)开始刹车。
[0079]
通过记录障碍车辆开始刹车的时间、完全刹停时间、障碍车辆开始刹车的位置到完全刹停的位置，来考察在障碍车辆后方的自车在障碍车辆开始刹车到完全刹停时是否能够保持安全性。为了考查自车对于突然并车的行为能不能正确处理，本技术的第十个示例性实施例提供的仿真场景泛化方法是在第八个示例性实施例的基础上作进一步改进，具体改进如下：
[0080]
所述环境测试参数包括车道交通灯状态和障碍车辆速度，所述不同环境测试参数
之间的关联属性为：车道交通灯状态从红灯转为绿灯时，障碍车辆速度从0米/秒变为n米/秒，其中，n为能够考查自车对于突然并车的行为能不能正确处理区间内的任一数值。在本实施例中，所述能够考查自车对于突然并车的行为能不能正确处理区间是[0,+∞]，所述n的取值范围是：n＞0。
[0081]
此时，障碍车辆获得速度之后，将原来的行驶车道变换到自车相同的行驶车道。
[0082]
为了考查自车是否能够应对行人违规情况,本技术的第十一个示例性实施例提供的仿真场景泛化方法是在第八个示例性实施例的基础上作进一步改进，具体改进如下：
[0083]
所述环境测试参数包括人行道交通灯状态和行人速度，所述不同环境测试参数之间的关联属性为：人行道交通灯状态从绿灯转为红灯时，行人速度从0米/秒变为n米/秒，其中，n为能够考查自车是否能够应对行人违规情况区间内的任一数值。在本实施例中，所述能够考查自车是否能够应对行人违规情况区间是[0,+∞]，所述n的取值范围是：n＞0。
[0084]
人行道交通灯状态变为红灯，行人违反规则冲红灯。此时，自车处于起步状态，考查自车是否能够应对违规情况。
[0085]
为了直观地显示目标泛化场景集合的具体内容，本技术的第十二个示例性实施例提供的仿真场景泛化方法是在上述第一个至第十一个示例性实施例的基础上作进一步改进，具体改进如下：
[0086]
在所述根据关联属性生成目标泛化场景集合之后，还包括：
[0087]
根据目标泛化场景集合输出矩阵表。
[0088]
为了实现表达至少两个关联测试参数之间的关联属性，本技术第十三个至第二十四个示例性实施例，是分别对应在本技术第一个至第十二个示例性实施例的基础上作出进一步改进，具体改进如下：
[0089]
所述表达至少两个关联测试参数之间的关联属性，包括：
[0090]
采用脚本编辑器表达至少两个关联测试参数之间的关联属性。
[0091]
而图2是本技术的第十三个示例性实施例提供的仿真场景泛化方法的流程示意图。
[0092]
其中，以采用脚本编辑器来表达自车速度＝a
×
障碍车辆速度，其中，1.2≤a≤1.6的自车测试参数和环境测试参数之间的关联属性为例，说明采用脚本编辑器的实现代码，具体如下：
[0093][0094]
图3是本技术的第二十五个示例性实施例提供的仿真场景泛化装置，该泛化装置与上述实施例中的泛化方法一一对应，所述泛化装置包括：
[0095]
创建模块，用于创建仿真场景；
[0096]
提取模块，用于提取仿真场景中至少两个关联测试参数；
[0097]
表达模块，用于表达至少两个关联测试参数之间的关联属性；
[0098]
生成模块，用于根据关联属性生成目标泛化场景集合。
[0099]
为了直观地显示目标泛化场景集合的具体内容，本技术的第二十六个示例性实施例提供的仿真场景泛化装置，其在本技术第二十五个示例性实施例的基础上作出进一步改进，具体改进如下：
[0100]
所述泛化装置还包括输出模块，所述输出模块用于根据目标泛化场景集合输出矩阵表。
[0101]
上述的泛化装置各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0102]
图4是本技术的第二十七个示例性实施例提供的一种设备，该设备可以是服务器。该设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和通信接口。其中，该设备的处理器用于提供计算和控制能力。该设备的存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，易失性或非易失性存储设备包括但不限于：磁盘，光盘，eeprom，eprom，sram，rom，磁存储器，快闪存储器，以及prom。该设备的存储器为存储于其内部的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该设备的通信接口为网络接口，所述网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例所述的泛化方法步骤。
[0103]
在本技术的又一个实施例中，提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例所述的泛化方法步骤。所述存储介质包括但不限于：rom，ram，cd-rom，磁盘，以及软盘。
[0104]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功
能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将本技术所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
[0105]
上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。