一种用于民航机场车路协同行为能力测试方法与流程

1.本发明涉及车路协同测试技术领域，尤其涉及一种用于民航机场车路协同行为能力测试方法。


背景技术：

2.随着车路协同、智能网联等技术获得社会各界的大量关注和投入，车路协同技术相关软硬件的开发也由最初的模型层次(微观，中观，宏观)向着更真实更复杂的环境发展。现有的车联网技术，在进行正式上路前，通常要进行车路协同技术c-its(cooperative intelligent transport systems)的测试和评估，车路协同系统是基于无线通信、传感探测等技术获取车辆和道路信息，通过车车、车路通讯实现信息交互和共享，从而实现车辆和路侧设施之间智能协同与协调，实现优化使用道路资源、提高交通安全、缓解拥堵的目标。目前缺乏一套高效、准确的评价方法对机场车路协同场景进行测试和评估。


技术实现要素：

3.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
4.鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。
5.因此，本发明提供了一种用于民航机场车路协同行为能力测试方法，能够解决现有方法不够高效准确的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案，一种用于民航机场车路协同行为能力测试方法，包括：在符合测试环境的情况下开展测试，所述测试在不同测试场景下进行多种测试项目；采集当前测试用例下被测车辆的预期预警信息，开始测试时，将被测车辆及背景车辆状态调整到与测试用例的目标运动状态相同；进行测试，实时采集被测车辆、背景车辆、路侧单元及测试目标替代物的相关数据并进行评估，直至被测车辆及背景车辆满足测试结束条件。
7.作为本发明所述的用于民航机场车路协同行为能力测试方法的一种优选方案，其中：所述预处理包括，向道头关键字程序输入多分量海底节点数据，获取观测系统信息，分选出压力分量和垂直速度分量的共检波点道集数据。
8.作为本发明所述的用于民航机场车路协同行为能力测试方法的一种优选方案，其中：所述测试采用自动驾驶，包括状态调整阶段和性能评估阶段，所述状态调整阶段为被测车辆及背景车辆启动至达到测试用例的目标运动状态的过程，所述性能评估阶段为被测车辆及背景车辆达到测试用例的目标运动状态直至满足测试结束条件的过程。
9.作为本发明所述的用于民航机场车路协同行为能力测试方法的一种优选方案，其
中：所述预期预警信息包括，前向碰撞预警，盲区预警、变道预警，逆向超车预警，紧急制动预警，车辆失控预警，弱势交通参与者碰撞预警，限速预警，闯红灯预警，逆向超车预警。
10.作为本发明所述的用于民航机场车路协同行为能力测试方法的一种优选方案，其中：当汽车检测到同车道前方有静止车辆或慢速车辆、或相邻车道前方有静止车辆或慢速车辆、又或相邻车道有对向行驶车辆时，发出前向碰撞预警，预警后根据预警等级采取紧急制动或减速或避让操作；当汽车检测到目标车辆在测试车辆相邻车道盲区内同向行驶时，发出盲区预警，保持车速并且禁止变道直至预警结束；当目标车辆在测试车辆相邻车道盲区内同向行驶且测试车辆有换道意图，或目标车辆在相邻车道内快速驶向测试车辆盲区且测试车辆有换道意图时，发出盲区预警和变道预警，停止变道；当测试车辆意图借逆向车道超车且逆向车道上有相向行驶的目标车辆时，发出逆向超车预警，停止超车动作并紧急制动；当测试车辆前方有紧急制动车辆时，发出紧急制动预警，根据预警等级进行紧急制动操作或变更车道操作；当在测试车辆前方道路范围内同向行驶并持续广播车辆失控状态信息时，发出车辆失控预警，紧急疏散并通知相关人员进行处理；当测试车辆前方rsu持续广播道路限速信息时，发出限速预警，车辆立刻调整车速至限定速度范围内；当测试车辆前方rsu持续广播道路红绿灯信息时，发出闯红灯预警，根据预警等级进行紧急制动或加速通过或减速后制动；当测试车辆前方有弱势交通参与者横穿马路时，发出弱势交通参与者碰撞预警，进行紧急制动。
11.作为本发明所述的用于民航机场车路协同行为能力测试方法的一种优选方案，其中：所述前向碰撞预警分为三级，当距离其他车辆的距离大于20m时，为二级前向碰撞预警，采取改变行进路线进行避让的操作，当距离其他车辆的距离在10-20m范围内时，为二级前向碰撞预警，采取减速操作，当距离其他车辆的距离小于等于10m时，为一级前向碰撞预警，采取紧急制动操作；所述紧急制动预警分为二级，当距离紧急制动车辆的距离大于10m时，为二级紧急制动预警，采取变更车道操作，当距离紧急制动车辆的距离小于等于10m时，为一级紧急制动预警，采取紧急制动操作；所述闯红灯预警分为三级，当车辆距离红灯距离大于10m且距离绿灯变红灯的时间小于5s时，进行减速后制动，当车辆距离红绿灯距离小于10m且距离绿灯变红灯的时间大于等于5s时，为二级闯红灯预警，采取加速通过，当车辆距离红绿灯距离小于10m且距离绿灯变红灯的时间小于5s或正处于红灯状态时，采取紧急制动。
12.作为本发明所述的用于民航机场车路协同行为能力测试方法的一种优选方案，其中：所述预警信息均通过语音进行播报预警，同时在车内面板上通过不同形状的图标闪烁进行提醒，预警一级或单级别预警的图标显示为红色，预警二级图标显示为黄色，预警三级图标显示为绿色。
13.作为本发明所述的用于民航机场车路协同行为能力测试方法的一种优选方案，其中：所述测试结束条件包括，当被测车辆v2x应用在性能评估阶段对测试用例进行合理响应，预警正常并进行了相应操作，则结束测试并记录测试数据；当被测车辆v2x应用在性能评估阶段对测试用例进行错误响应，预警显示、播报错误或对预警做出错误操作，则结束测试并检查测试车辆和测试装置，排查错误原因并进行修复调整；当被测车辆v2x应用在性能评估阶段对测试用例未响应，未对相应路况做出预警或预警后未进行相应操作，结束测试并调整测试条件设置，重新进行测试直至被测车辆对测试用例进行响应。
14.本发明还提供一种用于民航机场车路协同行为能力测试系统，包括，网联云平台，可实现与中心管理系统的对接，用于实时获取车辆运行信息和设备状态信息；中心管理系统，用于对车辆进行远程操控和对自动驾驶车辆的信息进行设置；信息存储中心，用于存储测试数据。
15.本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以上所述的方法的步骤。
16.本发明还提供一种计算机设备，包括：存储器和处理器；所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以上所述的方法的步骤。
17.本发明的有益效果：（1）实现开放作业场景自动驾驶测试：对无人驾驶与人工驾驶混行交通不做特别限制，统一交通标志标线，开放式基础设施，还原真实运行场景。
18.（2）无人驾驶设备运营测试：感知机场运行状态，提升平均运营速度，作业更准时，调度更准确；提升机场安全监管能力，更丰富乘客信息服务。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本发明一个实施例提供的一种用于民航机场车路协同行为能力测试方法流程示意图；图2为本发明一个实施例提供的一种用于民航机场车路协同行为能力测试方法的测试路线示意图；图3为本发明一个实施例提供的一种用于民航机场车路协同行为能力测试方法的路口碰撞预警测试示意图。
具体实施方式
20.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而
不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
21.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
22.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
23.本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
24.同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.实施例1参照图1，为本发明的第一个实施例，该实施例提供了一种用于民航机场车路协同行为能力测试方法，包括：s1：在符合测试环境的情况下开展测试，测试在不同测试场景下进行多种测试项目；（1）测试环境基本要求智能网联汽车测试场的基础测试道路、一般测试道路、道路网联环境以及配套服务设施等应符合t/csae 125的要求。
27.如未标明特殊要求，所有测试均在下述条件下进行：——测试道路环境：空旷、无遮挡、无干扰；——无降雪、冰雹、扬尘等恶劣天气情况；——环境温度为-20
°
c～60
°
c；——水平能见度应大于500m；——测试道路限速大于等于60km/h时，道路宽度不小于3.5m且不大于3.75m；——测试道路限速小于60km/h时，道路宽度不小于3.0m且不大于3.5m；——测试道路长度宜大于500m，纵向坡度宜小于0.5%，横向坡度宜小于3%；——测试环境应保证有rsu信号覆盖。
28.（2）测试车辆基本要求参与测试的被测车辆及背景车辆应符合下列基本要求：
——具备无线通信能力；——空旷、无遮挡、无干扰条件下通信距离不小于300m；——v2x消息的发送应符合yd/t 3340、yd/t 3707、yd/t3709与t/csae 53—2020的规定；——具备对应场景分类的基本报警机制；——符合gb 7258检测要求，对未符合检测要求的项目，应出具未降低车辆安全性能的相关证明材料；——车辆应从车辆数据总线或其他数据源获取车辆速度、档位信息、车辆方向盘转角、车身周围的车灯状态、车辆事件标志、车辆四轴加速度、车辆制动系统状态等数据信息；——背景车辆定位精度应小于1.5米。
29.（3）测试过程精度要求测试过程中，在被测车辆、背景车辆及测试目标替代物达到测试场景所规定的稳定运动状态时，应满足以下数据精度要求：——vut及bv速度误差为
±
1.0km/h；——vut及bv侧向偏移量为
±
0.5m；——vut及bv横摆角速度误差为
±
1.0
°
/s；——ptc在距离车辆中心线小于4m（近端场景）时，速度为5km/h
±
0.2km/h；——pta距离车辆中心线小于6m (远端场景）时，速度为6.5km/h
±
0.2km/h；——bta距离车辆中心线小于17m（近端场景）时，速度为15km/h
±
0.2km/h。
30.（4）被测设备要求被测车辆与背景车辆及路侧单元通信时的应用层端到端传输时延应小于100ms。被测车辆系统应满足以下预警形式要求：——预警应包含但不限于一种视觉预警或一种听觉或一种触觉预警；——预备预警应包含视觉或听觉或两者组合的预警方式，可以选择触觉或其他形式作为补充；——听觉预警提示音量应选择合理，清晰可辨；——预警应具备分级能力，对于单个测试场景，预警分级数量需至少大于等于一级。
31.（5）测试设备要求
①
路侧单元要求路侧单元应满足以下要求：——空旷、无遮挡、无干扰条件下通信距离不小于300m；——发送的消息应符合yd/t 3340、yd/t 3707、yd/t 3709与t/csae159的规定；——根据测试场景的需求，路侧单元应支持对v2x消息内容的预配置（如配置逻辑路网（map）消息中的车道限速值，路侧安全消息（rsi）中的道路危险状况类型及影响范围等）。
32.②
逻辑路网消息要求路网消息应满足以下要求：
——路侧单元应周期广播测试道路的逻辑路网信息，且应至少覆盖参与测试的路段；——逻辑路网信息应为车道级，且路网消息中的定位点精度应至少达到厘米级。
33.③
测试目标替代物要求测试过程中可采用相关的测试目标替代物来代替真实的行人、非机动车等目标，行人目标物应符合iso 19206-2的要求，非机动车目标物应符合iso 19206-4的要求。
34.④
测试设备数据采集精度要求s2：采集当前测试用例下被测车辆的预期预警信息，开始测试时，将被测车辆及背景车辆状态调整到与测试用例的目标运动状态相同；更进一步的，测试过程中，测试设备应实时采集被测车辆、背景车辆、路侧单元及测试目标替代物的相关数据，对测试过程进行监控、收集与评价。测试过程中数据记录应包含以下内容：被测车辆及背景车辆运动状态参数（速度、航向角、四轴加速度等）；被测车辆及背景车辆位置信息；被测车辆及背景车辆灯光和相关提示信息状态；被测车辆v2x应用预警信息（音、视频，图像信息或其他预警信号）；反映被测及背景车辆行驶状态的视频信息；测试目标替代物的位置及运动数据。
35.s3：进行测试，实时采集被测车辆、背景车辆、路侧单元及测试目标替代物的相关数据并进行评估，直至被测车辆及背景车辆满足测试结束条件；更进一步的，测试采用自动驾驶，包括状态调整阶段和性能评估阶段，状态调整阶段为被测车辆及背景车辆启动至达到测试用例的目标运动状态的过程，性能评估阶段为被测车辆及背景车辆达到测试用例的目标运动状态直至满足测试结束条件的过程。
36.应说明的是，预期预警信息包括，前向碰撞预警，盲区预警、变道预警，逆向超车预警，紧急制动预警，车辆失控预警，弱势交通参与者碰撞预警，限速预警，闯红灯预警，逆向超车预警。
37.更进一步的，当汽车检测到同车道前方有静止车辆或慢速车辆、或相邻车道前方有静止车辆或慢速车辆、又或相邻车道有对向行驶车辆时，发出前向碰撞预警，预警后根据预警等级采取紧急制动或减速或避让操作；当汽车检测到目标车辆在测试车辆相邻车道盲区内同向行驶时，发出盲区预警，保持车速并且禁止变道直至预警结束；当目标车辆在测试车辆相邻车道盲区内同向行驶且测试车辆有换道意图，或目标车辆在相邻车道内快速驶向测试车辆盲区且测试车辆有换道意图时，发出盲区预警和变道预警，停止变道；当测试车辆意图借逆向车道超车且逆向车道上有相向行驶的目标车辆时，发出逆向超车预警，停止超车动作并紧急制动；当测试车辆前方有紧急制动车辆时，发出紧急制动预警，根据预警等级进行紧急制动操作或变更车道操作；当在测试车辆前方道路范围内同向行驶并持续广播车辆失控状态信息时，发出车
辆失控预警，紧急疏散并通知相关人员进行处理；当测试车辆前方rsu持续广播道路限速信息时，发出限速预警，车辆立刻调整车速至限定速度范围内；当测试车辆前方rsu持续广播道路红绿灯信息时，发出闯红灯预警，根据预警等级进行紧急制动或加速通过或减速后制动；当测试车辆前方有弱势交通参与者横穿马路时，发出弱势交通参与者碰撞预警，进行紧急制动。
38.应说明的是，前向碰撞预警分为三级，当距离其他车辆的距离大于20m时，为二级前向碰撞预警，采取改变行进路线进行避让的操作，当距离其他车辆的距离在10-20m范围内时，为二级前向碰撞预警，采取减速操作，当距离其他车辆的距离小于等于10m时，为一级前向碰撞预警，采取紧急制动操作；紧急制动预警分为二级，当距离紧急制动车辆的距离大于10m时，为二级紧急制动预警，采取变更车道操作，当距离紧急制动车辆的距离小于等于10m时，为一级紧急制动预警，采取紧急制动操作；闯红灯预警分为三级，当车辆距离红灯距离大于10m且距离绿灯变红灯的时间小于5s时，进行减速后制动，当车辆距离红绿灯距离小于10m且距离绿灯变红灯的时间大于等于5s时，为二级闯红灯预警，采取加速通过，当车辆距离红绿灯距离小于10m且距离绿灯变红灯的时间小于5s或正处于红灯状态时，采取紧急制动。
39.更进一步的，当被测车辆v2x应用在性能评估阶段对测试用例进行合理响应，预警正常并进行了相应操作，则结束测试并记录测试数据；当被测车辆v2x应用在性能评估阶段对测试用例进行错误响应，预警显示、播报错误或对预警做出错误操作，则结束测试并检查测试车辆和测试装置，排查错误原因并进行修复调整；当被测车辆v2x应用在性能评估阶段对测试用例未响应，未对相应路况做出预警或预警后未进行相应操作，结束测试并调整测试条件设置，重新进行测试直至被测车辆对测试用例进行响应。
40.本实施例还提供一种用于民航机场车路协同行为能力测试系统，包括，网联云平台，可实现与中心管理系统的对接，用于实时获取车辆运行信息和设备状态信息；中心管理系统，用于对车辆进行远程操控和对自动驾驶车辆的信息进行设置；信息存储中心，用于存储测试数据。
41.本实施例还提供一种计算设备，包括，存储器和处理器；存储器用于存储计算机可执行指令，处理器用于执行计算机可执行指令，实现如上述实施例提出的用于民航机场车路协同行为能力测试方法。
42.本实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述实施例提出的用于民航机场车路协同行为能力测试方法。
43.本实施例提出的存储介质与上述实施例提出的用于民航机场车路协同行为能力测试方法属于同一发明构思，未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述实施例，并且本实施例与上述实施例具有相同的有益效果。
44.实施例2参照图2-3，为本发明的一个实施例，提供了一种用于民航机场车路协同行为能力测试方法，为了验证本发明的有益效果，通过实验进行科学论证。
45.车路线1:b-2-3-7-6-5-4-3-7-6-1-b车路线2: b-1-6-7-3-2-ba—员工停车场，到厂区正门原停车位处结束(深11.6m)。
46.b—车辆自动驾驶起点，共计长约3*5.3=16m，划分三个车位(南北方向，宽4m，深10m)间隔1.3m。
47.c1—白动泊车(东西方向，平行泊车，长约5.3m)。
48.c2—安全靠机测试(共计长约2*5.3=10.6m)，飞机模拟机舱垂直于墙面。其中食品车长6.7m，对机前距离5m，共计12.7m。
49.2—l型路灯杆+路侧单元rsu+朝东事件相机。
50.e—v2x跟车行驶。
51.3—l型路灯杆+路侧单元rsu+朝北信号灯+朝北毫米波雷达+朝北激光雷达+朝北事件相机+朝南事件相机。
52.f—限速提醒(车载会车警示，道宽8m，最大19m)。
53.k—紧急制动预警。
54.7—l型路灯杆+路侧单元rsu+朝西毫米波雷达+朝东毫米波雷达。
55.6—l型路灯杆+路侧单元rsu+北向西向信号灯+朝北激光雷达+朝西事件相机+朝北事件相机。
56.g—v2x弱势交通参与者避让。
57.h—道路危险状况提示(靠工厂侧，车辆变道至左侧车道再转弯)5—l型路灯杆+路侧单元rsu+朝北事件相机。
58.i—快速通行，单车道(道宽4.7m，最大7.5m)。
59.4—l型路灯杆+路侧单元rsu+朝东毫米波雷达+朝东事件相机。
60.j—v2x协同变道(右转后直行变道回右车道)3-4—西侧道路划线，作为自动跟车前车直行道l—路口碰撞预警。
61.m—v2x超视距障碍物提醒n—监控大屏。
62.1—l型路灯杆+路侧单元rsu+朝东南事件相机+朝西事件相机。
63.b—倒车入库，自动泊车点位部署及感知设备规划：
64.测试设备的采集参数和精度要求如下表所示：，
65.车路协同自动驾驶系统预警应用功能测试与评价规程包含15项测试项目、21种测试场景，如下表所示：
，
66.紧急制动预警：设置在道路4-3或3-6位置之间；当行驶在道路上的车辆出现紧急制动时，后方的行驶的车辆由于制动不及时，容易与前方紧急制动的车辆发送碰撞，特别容易出现连环碰撞的情况。道路行驶的车辆出现紧急制动的情况时，可发送紧急车辆的位置、速度等信息给紧急车辆后方的车辆，提醒后方车辆的驾驶员提前制动或者变道，避免与前方制动的车辆发生碰撞。
67.在测试车辆前方安排目标车静止不动或者假人突然横穿。测试专用车辆对于前方静止车辆的识别和自动制动能力。测试车辆在自动驾驶模式下匀速行驶。
68.路口碰撞预警：当主车驶向交叉路口时,主车驾驶员的视线可能被路口的障碍物阻挡视线或者由于其他原因，使得主车驾驶员无法对当前路口左侧或者右侧驶向路口的车辆做出判断时，需要交叉路口碰撞预警(icw)功能对驾驶员进行预警。交叉路口碰撞预警(icw)功能用于辅助驾驶员避免或减轻侧向碰撞，提高交叉路口通行安全，设置在路口3或者6处。
69.如图3,在丁字路口处l杆上部署着视频监控设备、信号灯、rsu、毫米波雷达、激光雷达。
70.测试车辆在自动驾驶模式下匀速驶向交叉路口。
71.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳
实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
72.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。本技术实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言java和直译式脚本语言javascript等。
73.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
74.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。