CN111473980B - 一种智能汽车自动驾驶能力测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动驾驶道路测试技术领域，具体公开了一种智能汽车自动驾驶能力测试系统，包括：后台系统层、数据传输层、路侧控制层和智能汽车层。本发明随机生成测试项目方案并通过车载评测终端和路侧设备采集车辆行驶轨迹数据和交通环境数据等异源异质测试数据，通过对测试数据进行时空同步和融合处理，依据测试项目方案中的评价规则结合人工智能算法对智能汽车自动驾驶能力进行自动化评价。本发明满足智能汽车自动驾驶能力测试场景的随机性和评价条件的一致性要求，更加符合实际道路行驶中智能汽车可能遇到的各种不同的路况，提高了评价结果的可信度。

Description

一种智能汽车自动驾驶能力测试系统

技术领域

本发明涉及自动驾驶道路测试技术领域，更具体地，涉及一种智能汽车自动驾驶能力测试系统。

背景技术

智能汽车也称为智能网联汽车、自动驾驶汽车。根据国家发展和改革委员会等11部委于2020年2月10日发布的《智能汽车创新发展战略》，智能汽车为通过搭载先进传感器等装置，运用人工智能等新技术，具有自动驾驶功能，逐步成为智能移动空间和应用终端的新一代汽车。2018年4月，工业和信息化部、公安部和交通运输部联合印发《智能网联汽车道路测试管理规范（试行）》，明确了14项自动驾驶功能测试项目，包括限速信息识别及响应、跟车行驶等。

自动驾驶汽车人车一体，既是车、又是人，其自动驾驶能力是由机器代替机动车驾驶人控制车辆进行自主、安全驾驶的能力。机动车驾驶人的考试项目包括理论考试（科目一）、机动车驾驶人场地驾驶技能（科目二），道路驾驶技能和安全文明驾驶常识考试（科目三），主要围绕封闭场地道路、公共道路开展实车驾驶技能测试评定。自动驾驶功能测试主要围绕封闭场地道路开展实车在路测试，测试项目相对独立简单、缺乏系统性，只能片面表征自动驾驶能力。机动车驾驶人考试、自动驾驶功能测试均是以现场人工测试、现场人工评定为主，存在耗时耗力、费用高、有一定安全隐患等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述弊端，本发明提供了一种智能汽车自动驾驶能力测试系统，可对智能汽车整车的自动驾驶能力进行更真实、更全面、更快速的自动化、智能化测试，克服目前自动驾驶功能测试存在的测试项目少且系统性差、交通场景不真实、测试和评定费时费力、不安全等缺点。

作为本发明的第一个方面，提供一种智能汽车自动驾驶能力测试系统，所述智能汽车自动驾驶能力测试系统包括：

后台系统层，用于向数据传输层输出测试项目方案和路侧摄像机、模拟雨发生装置、模拟雾发生装置的关启及大小量程控制信号；通过数据传输层接收异质异源测试数据，对所述异质异源测试数据进行时间、空间同步和融合处理，并结合所述测试项目方案和智能汽车层输出的现场初步评价结果，实现被测智能汽车自动驾驶能力的综合评价；其中，所述测试项目方案包括测试场景、布设方法以及评价规则，所述异质异源测试数据包含智能汽车层获取的被测智能汽车的第一行驶轨迹、行驶状态、现场初步评价结果以及路侧控制层获取的的被测智能汽车的第二行驶轨迹，所述被测智能汽车的第一行驶轨迹和第二行驶轨迹均包括时间数据、位置数据和路线数据，所述被测智能汽车的行驶状态包括驾驶人状态和从CAN总线读取的刹车、转向、加速度以及灯光信息；

数据传输层，用于利用4G/5G通信为后台系统层、路侧控制层、智能汽车层之间建立无线通信连接；

路侧控制层，用于控制路侧摄像机、模拟雨发生装置和模拟雾发生装置，同时获取多源交通环境数据，对所述多源交通环境数据进行时间、空间同步和融合处理，并结合人工智能算法实现对所述被测智能汽车的第二行驶轨迹的实时分析，将所述第二行驶轨迹的分析结果输出到后台系统层；其中，所述多源交通环境数据包括模拟雨发生状态、模拟雾发生状态以及第二行驶轨迹；

智能汽车层，用于获取被测智能汽车的行驶视频、高精定位数据、驾驶人状态以及从CAN总线读取的刹车、转向、加速度以及灯光信息，并进行时间、空间同步和融合处理，结合测试项目方案，实现被测智能汽车自动驾驶能力的初步评价，并输出现场初步评价结果到后台系统层。

进一步地，所述后台系统层包括测试评定系统和通信控制设备，所述通信控制设备通过有线方式连接4G/5G通信网管系统，向数据传输层输出测试项目方案和路侧摄像机、模拟雨发生装置、模拟雾发生装置的关启及大小量程控制信号；从数据传输层接收被测智能汽车的行驶轨迹、行驶状态以及现场初步评价结果。

进一步地，所述测试评定系统包括综合测评单元以及分别与所述综合测评单元连接的智能汽车行驶轨迹和状态融合单元、测试项目设置单元、后台主控单元，其中，

所述后台主控单元包括主控模块，所述主控模块负责向通信控制设备发送路侧摄像机、模拟雨发生装置、模拟雾发生装置的关启及大小量程控制信号，接收测试项目设置单元输出的测试项目方案并发送给通信控制设备；

所述智能汽车行驶轨迹和状态融合单元，用于从通信控制设备通过有线方式接收路侧控制层上传的被测智能汽车的第二行驶轨迹、智能汽车层上传的被测智能汽车的第一行驶轨迹和行驶状态信息，通过时间和位置同步后进行融合分析，得到高精度厘米级智能汽车行驶轨迹以及行驶状态信息，并输出给综合测评单元；

所述综合测评单元，通过有线方式接收所述高精度厘米级智能汽车行驶轨迹以及行驶状态信息，从测试项目设置单元有线接入测试项目方案，从通信控制设备接入智能汽车层上传的现场初步评价结果，结合评价规则计算得到自动驾驶能力综合测试评定结果。

进一步地，所述数据传输层包括无线通信设备和无线通信网络，所述无线通信设备包括车载无线通信设备和路侧无线通信设备，所述无线通信网络包括4G/5G路侧基站和4G/5G通信网管系统，所述车载无线通信设备通过有线方式连接所述智能汽车层的车载测评终端，所述路侧无线通信设备通过有线方式连接路侧控制层的路侧控制设备。

进一步地，所述路侧控制层包括安装在测试道路路侧的路侧摄像机、模拟雨发生装置、模拟雾发生装置和路侧控制设备；其中，在测试道路两侧每隔50米的位置安装高清晰度的路侧摄像机，对准来车方向，每个路侧摄像机横向覆盖3-4个行车道，前向视距超过50米，通过有线方式向路侧控制设备传送被测智能汽车的行驶视频；在重点测试路段100米范围内每隔10米左右分别安装一个模拟雨发生装置、一个模拟雾发生装置，通过有线方式向路侧控制设备传送模拟雨和模拟雾的发生状态，同时接收路侧控制设备的控制指令，关启并控制模拟雨发生装置和模拟雾发生装置的大小量程。

进一步地，所述路侧控制设备包括路侧主控单元以及分别与所述路侧主控单元连接的路侧数据采集融合单元、车辆行驶轨迹分析单元和输入/输出接口，其中，

所述路侧数据采集融合单元，用于通过有线方式分别连接路侧摄像机、模拟雨发生装置和模拟雾发生装置，并分别接收测试路段的被测智能汽车的行驶视频、模拟雨量、模拟雾浓度变化信息，通过信息的时间、空间同步融合，有线输出给车辆行驶轨迹分析单元；

所述车辆行驶轨迹分析单元，用于获取被测智能汽车的第二行驶轨迹，所述第二行驶轨迹包括时间、位置、路线的变化信息，并通过路侧主控单元输出给输入/输出接口；

所述输入/输出接口，用于通过有线方式与数据传输层连接，接收后台系统层下发的路侧摄像机、模拟雨发生装置、模拟雾发生装置关启及大小量程控制信号，并通过路侧主控单元输出相应控制指令，及将被测智能汽车的第二行驶轨迹、模拟雨量和模拟雾浓度变化信息通过数据传输层发送给所述后台系统层。

进一步地，所述智能汽车层包括CAN数据采集设备、车载摄像机、车载卫星定位装置和车载测评终端，

所述CAN数据采集设备，用于通过有线方式向车载测评终端传送被测智能汽车行驶过程中的刹车、转向、加速度和灯光信息；

车载摄像机共有4个，分别安装于被测智能汽车的前后部和两侧，通过有线方式连接向车载测评终端传送行驶视频；

车载卫星定位装置包括天线和差分定位模块，通过有线方式连接向车载测评终端传送厘米级的被测智能汽车行驶位置的速度、经纬度、航向和高度变化信息。

进一步地，所述车载测评终端包括车载数据采集同步单元、车辆行驶轨迹和状态识别单元、测试评定单元、测试项目单元、车载主控单元和通信接口，所述车载主控单元通过有线方式将车载数据采集同步单元、车辆行驶轨迹和状态识别单元、测试评定单元、测试项目单元和通信接口连接为一体，实现被测智能汽车现场测试信息的采集、融合、识别、评价以及与数据传输层的信息交互；其中，

所述车载数据采集同步单元，用于将接收到的被测智能汽车的CAN总线数据、车载行驶视频和车载卫星定位信息进行时间和空间同步，输出给车辆行驶轨迹和状态识别单元；

所述车辆行驶轨迹和状态识别单元，用于通过人工智能识别算法提取被测智能汽车的行驶轨迹和行驶状态，并输出给测试评定单元；

测试项目单元，通过通信接口有线接入数据传输层，接收后台系统层下发的测试项目方案，通过与车载数据采集同步单元输出的被测智能汽车的行驶位置同步信息动态较对，选定单个测试项目，输出给测试评定单元；

所述测试评定单元包括评价规则库和评价算法，根据选定的测试项目，从评价规则库中自动匹配评价规则，结合被测智能汽车的行驶轨迹和行驶状态，通过评价算法计算得到本测试项目的现场初步评价结果，并通过有线方式输出给通信接口；

所述通信接口，用于通过有线方式与数据传输层连接，接收后台系统层下发的测试项目方案，并向后台系统上传被测智能汽车的第一行驶轨迹、行驶状态和现场初步评价结果。

进一步地，所述测试项目方案由后台系统层通过数据传输层进行实时更新。

本发明提供的智能汽车自动驾驶能力测试系统具有以下优点：通过车载和路侧设备采集融合得到车辆行驶轨迹、行车状态等测试数据，根据测试项目方案中的评价规则结合人工智能算法从被测智能汽车车载侧实现自动驾驶能力初步评价，从后台系统侧实现自动驾驶能力综合评价，满足智能汽车自动驾驶能力测试场景的随机性和评价条件的一致性要求。随机的测试场景更加符合实际道路行驶中智能汽车可能遇到的各种不同的路况，从而提高评价结果的可信度。采用人工智能算法实现智能汽车自动驾驶能力自动化、智能化评价能够提高测试工作的效率。因此，本发明提供的智能汽车自动驾驶能力测试系统，为自动驾驶能力测试评价提供了良好的工作平台。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1为本发明提供的智能汽车自动驾驶能力测试系统的结构示意图。

图2为本发明提供的智能汽车自动驾驶能力测试系统的具体实施方式的结构示意图。

图3为本发明提供的智能汽车自动驾驶能力测试系统的工作流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的智能汽车自动驾驶能力测试系统其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。显然，所描述的实施例为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。

在本实施例中提供了一种智能汽车自动驾驶能力测试系统，图1为本发明提供的智能汽车自动驾驶能力测试系统的结构示意图，如图1所示，所述智能汽车自动驾驶能力测试系统，包括：

后台系统层110，用于向数据传输层120输出测试项目方案和路侧摄像机、模拟雨发生装置、模拟雾发生装置的关启及大小量程控制信号；通过数据传输层120接收异质异源测试数据，对所述异质异源测试数据进行时间、空间同步和融合处理，并结合所述测试项目方案和智能汽车层140输出的现场初步评价结果，实现被测智能汽车200自动驾驶能力的综合评价；其中，所述测试项目方案包括测试场景、布设方法以及评价规则，所述异质异源测试数据包含智能汽车层140获取的被测智能汽车200的第一行驶轨迹、行驶状态、现场初步评价结果以及路侧控制层130获取的的被测智能汽车200的第二行驶轨迹，所述被测智能汽车200的第一行驶轨迹和第二行驶轨迹均包括时间数据、位置数据和路线数据，所述被测智能汽车200的行驶状态包括驾驶人状态和从CAN总线读取的刹车、转向、加速度以及灯光信息；

数据传输层120，用于利用4G/5G通信为后台系统层110、路侧控制层130、智能汽车层140之间建立无线通信连接；

路侧控制层130，用于控制路侧摄像机、模拟雨发生装置和模拟雾发生装置，同时获取多源交通环境数据，对所述多源交通环境数据进行时间、空间同步和融合处理，并结合人工智能算法实现对所述被测智能汽车200的第二行驶轨迹的实时分析，将所述第二行驶轨迹的分析结果输出到后台系统层110；其中，所述多源交通环境数据包括模拟雨发生状态、模拟雾发生状态以及第二行驶轨迹；

智能汽车层140，用于获取被测智能汽车200的行驶视频、高精定位数据、驾驶人状态以及从CAN总线读取的刹车、转向、加速度以及灯光信息，并进行时间、空间同步和融合处理，结合测试项目方案，实现被测智能汽车200自动驾驶能力的初步评价，并输出现场初步评价结果到后台系统层110。

具体地，智能汽车层140部署在真实道路测试现场的被测智能汽车200，路侧控制层130部署在真实道路测试现场的路侧，智能汽车层140、路侧控制层130通过数据传输层120将现场被测智能汽车200的行驶轨迹、行驶状态、初步评价结果数据等异源异质测试数据上传给后台系统层110，后台系统层110通过数据传输层120向智能汽车层140、路侧控制层130下达控制指令或测试项目方案。数据传输层120则利用4G/5G无线通信网络以及被测智能汽车车载无线通信设备、路侧无线通信设备实现本测试系统的现场与后台之间交互信息的上传下达。

需要说明的是，如图2所示，所述后台系统层110包括测试评定系统111和通信控制设备112，所述通信控制设备112通过有线方式连接4G/5G通信网管系统，向数据传输层120输出测试项目方案和路侧摄像机、模拟雨发生装置、模拟雾发生装置的关启及大小量程控制信号；从数据传输层接收被测智能汽车的行驶轨迹、行驶状态以及现场初步评价结果。

具体地，所述测试评定系统111包括综合测评单元以及分别与所述综合测评单元连接的智能汽车行驶轨迹和状态融合单元、测试项目设置单元、后台主控单元，其中，

所述后台主控单元包括主控模块，所述主控模块负责向通信控制设备112发送路侧摄像机、模拟雨发生装置、模拟雾发生装置的关启及大小量程控制信号，接收测试项目设置单元输出的测试项目方案并发送给通信控制设备112；

所述智能汽车行驶轨迹和状态融合单元，用于从通信控制设备112通过有线方式接收路侧控制层130上传的被测智能汽车的第二行驶轨迹、智能汽车层200上传的被测智能汽车的第一行驶轨迹和行驶状态信息，通过时间和位置同步后进行融合分析，得到高精度厘米级智能汽车行驶轨迹以及行驶状态信息，并输出给综合测评单元；

所述综合测评单元，通过有线方式接收所述高精度厘米级智能汽车行驶轨迹以及行驶状态信息，从测试项目设置单元有线接入测试项目方案，从通信控制设备接入智能汽车层140上传的现场初步评价结果，结合评价规则计算得到自动驾驶能力综合测试评定结果。

后台主控单元为计算机系统，包括主控模块、存储模块、人机交互模块、电源模块等，通过有线将智能汽车的行驶轨迹和状态融合单元、综合测评单元、测试项目设置单元连接为一体，实现路侧和车载现场测试信息的采集、融合、识别、评价以及与数据传输层的信息交互。

具体地，所述测试项目设置单元按分类（基本驾驶技能、应急驾驶技能、其他驾驶技能等）、分区（高速公路、乡村道路、城市道路、模拟雨雾道路等）、分路段（每100米左右）设定测试项目，每个测试项目对应给出一个测试场景（道路、交通、天气环境等组成）、一组评价规则（行程时间、平均速度、交通规则的符合程度等）。由一系列测试项目、测试场景、评价规则构成测试项目预案。测试工作开始时通过选定测试路线（包括连续的测试路段）的起止点，本单元可自动关联预案库，匹配给出测试项目方案，由测试路段的先后次序决定测试项目的先后次序。测试项目方案输出给综合测试评定单元和后台主控单元。

如图2所示，所述数据传输层120包括无线通信设备121和无线通信网络122，所述无线通信设备121包括车载无线通信设备和路侧无线通信设备，所述无线通信网络122包括4G/5G路侧基站和4G/5G通信网管系统，所述车载无线通信设备通过有线方式连接所述智能汽车层的车载测评终端144，所述路侧无线通信设备通过有线方式连接路侧控制层的路侧控制设备134。

如图2所示，所述路侧控制层130包括安装在测试道路路侧的路侧摄像机131、模拟雨发生装置132、模拟雾发生装置133和路侧控制设备134；其中，在测试道路两侧每隔50米的位置安装高清晰度的路侧摄像机131，对准来车方向，每个路侧摄像机131横向覆盖3-4个行车道，前向视距超过50米，通过有线方式向路侧控制设备134传送被测智能汽车的行驶视频；在重点测试路段100米范围内每隔10米左右分别安装一个模拟雨发生装置132、一个模拟雾发生装置133，通过有线方式向路侧控制设备134传送模拟雨和模拟雾的发生状态，同时接收路侧控制设备134的控制指令，关启并控制模拟雨发生装置132和模拟雾发生装置133的大小量程。

具体地，所述路侧控制设备134包括路侧主控单元以及分别与所述路侧主控单元连接的路侧数据采集融合单元、车辆行驶轨迹分析单元和输入/输出接口，路侧主控单元通过有线将路侧数据采集融合单元、车辆行驶轨迹分析单元、输入/输出接口连接为一体，实现路侧现场测试信息的采集、融合、识别以及与数据传输层的信息交互。其中，

所述路侧数据采集融合单元，用于通过有线方式分别连接路侧摄像机、模拟雨发生装置和模拟雾发生装置，并分别接收测试路段的被测智能汽车的行驶视频、模拟雨量、模拟雾浓度变化信息，通过信息的时间、空间同步融合，有线输出给车辆行驶轨迹分析单元；

所述车辆行驶轨迹分析单元，用于获取被测智能汽车的第二行驶轨迹，所述第二行驶轨迹包括时间、位置、路线的变化信息，并通过路侧主控单元输出给输入/输出接口；

所述输入/输出接口，用于通过有线方式与数据传输层120连接，接收后台系统层110下发的路侧摄像机、模拟雨发生装置、模拟雾发生装置关启及大小量程控制信号，并通过路侧主控单元输出相应控制指令，及将被测智能汽车的第二行驶轨迹、模拟雨量和模拟雾浓度变化信息通过数据传输层120发送给所述后台系统层110。

如图2所示，所述智能汽车层140包括CAN数据采集设备141、车载摄像机142、车载卫星定位装置143和车载测评终端144，

所述CAN数据采集设备141，用于通过有线方式向车载测评终端144传送被测智能汽车200行驶过程中的刹车、转向、加速度和灯光信息；

车载摄像机142共有4个，分别安装于被测智能汽车的前后部和两侧，通过有线方式连接向车载测评终端144传送行驶视频；

车载卫星定位装置143包括天线和差分定位模块，通过有线方式连接向车载测评终端144传送厘米级的被测智能汽车行驶位置的速度、经纬度、航向和高度变化信息。

具体地，所述车载测评终端144包括车载数据采集同步单元、车辆行驶轨迹和状态识别单元、测试评定单元、测试项目单元、车载主控单元和通信接口，所述车载主控单元通过有线方式将车载数据采集同步单元、车辆行驶轨迹和状态识别单元、测试评定单元、测试项目单元和通信接口连接为一体，实现被测智能汽车现场测试信息的采集、融合、识别、评价以及与数据传输层的信息交互；其中，

所述车载数据采集同步单元，用于将接收到的被测智能汽车200的CAN总线数据、车载行驶视频和车载卫星定位信息进行时间和空间同步，输出给车辆行驶轨迹和状态识别单元；

所述车辆行驶轨迹和状态识别单元，用于通过人工智能识别算法提取被测智能汽车200的行驶轨迹和行驶状态，并输出给测试评定单元；

测试项目单元，通过通信接口有线接入数据传输层，接收后台系统层110下发的测试项目方案，通过与车载数据采集同步单元输出的被测智能汽车的行驶位置同步信息动态较对，选定单个测试项目，输出给测试评定单元；

所述测试评定单元包括评价规则库和评价算法，根据选定的测试项目，从评价规则库中自动匹配评价规则，结合被测智能汽车的行驶轨迹和行驶状态，通过评价算法计算得到本测试项目的现场初步评价结果，并通过有线方式输出给通信接口；

所述通信接口，用于通过有线方式与数据传输层连接，接收后台系统层下发的测试项目方案，并向后台系统上传被测智能汽车的第一行驶轨迹、行驶状态和现场初步评价结果。

具体地，所述测试项目方案由后台系统层110通过数据传输层120进行实时更新。

下面结合图3对本发明提供的智能汽车自动驾驶能力测试系统的工作流程进行详细说明。

本发明提供的智能汽车自动驾驶能力测试系统采用后台系统层110、数据传输层120、路侧控制层130、智能汽车层140构成一个可将智能汽车的自动驾驶能力通过驾驶技能进行测试评价的系统。以中等雨量雨天环境下行人检测及响应测试项目为例。

如图3所示，测试开始，后台系统层110开始测试项目设置，即测试评价系统111的测试项目设置单元生成中等雨量雨天行人检测及响应项目，所述中等雨量雨天行人检测及响应项目包括测试场景、布设方法、评价规则。

测试过程中，后台系统层110中测试评定系统111 的智能汽车行驶轨迹和状态融合单元接入车载测评终端144的车辆行驶轨迹和状态识别单元输出的被测智能汽车200的行驶轨迹和行驶状态，及接入路侧控制设备134的车辆行驶轨迹分析单元输出的被测智能汽车的行驶轨迹、模拟雨发生装置132输出的模拟中等雨发生状态，对被测智能汽车的行驶时间和位置数据进行同步融合分析，得到高精度厘米级被测智能汽车行驶轨迹以及行驶状态信息。然后，测试评定系统111 的综合测评单元接入车辆行驶轨迹和状态识别单元输出的被测智能汽车行驶轨迹、行驶状态，接入车载测评终端144的测试评定单元输出的现场初步评价结果，结合测试项目评定规则和算法得到自动驾驶能力综合测试评定结果；

测试过程中，路侧控制层130中路侧控制设备134的路侧主控单元根据通过通信控制设备112获取的测试评价系统111中后台主控单元输出的路侧设备控制信号，启动模拟雨发生装置132工作并将模拟雨发生状态维持为中等；路侧控制设备134的路侧数据采集融合单元接入被测智能汽车途经测试路段的行驶视频、模拟雨量等多源异质信息，实现时间、空间上同步融合；路侧控制设备134的车辆行驶轨迹分析单元计算得到被测智能汽车的行驶轨迹，包括时间、位置、路线信息；路侧控制设备134的路侧主控单元将被测智能汽车的行驶轨迹、模拟中等雨发生状态经输入/输出接口传送给后台系统层110中测试评定系统111的智能汽车行驶轨迹和状态融合单元；

测试过程中，智能汽车层140中车载测评终端144的测试项目单元接入后台系统层110中测试项目设置单元输出的测试项目方案，通过与被测智能汽车的行驶轨迹的时间和空间同步，选定测试项目。车载测评终端144的车载数据采集同步单元采集被测智能汽车CAN总线数据、车载行驶视频、车载卫星定位等异源异质信息，并进行时间和空间同步；车载测评终端144的车辆行驶轨迹和状态识别单元通过人工智能识别算法计算得到被测智能汽车的行驶轨迹、行驶状态。车载测评终端144的测试评定单元自动匹配测试项目的评价规则和评价算法，结合被测智能汽车的行驶轨迹、行驶状态等，计算得到本测试项目的现场初步评价结果；

测试结束，中等雨量雨天环境下行人检测及响应测试项目结束后，路侧主控单元下达路侧摄像机131、模拟雨发生装置132的关闭指令，如果测试项目方案没有其它未测项目，测试流程结束；否则，回到开始继续执行测试任务。

本发明提供的智能汽车自动驾驶能力测试系统，（1）通过充分结合机动车驾驶人考试项目和自动驾驶功能测试项目，提供分类、分区的可视化交通场景来对智能汽车整车的自动驾驶能力进行真实、全面、快速的自动化、智能化测试，实现真实道路现场的车载终端自动化测试与监控中心后台系统自动化测试为一体，解决目前自动驾驶功能测试所存在的不足和不便，为智能汽车上路安全行驶提供技术保障；（2）通过车载和路侧设备采集融合得到车辆行驶轨迹、行车状态等测试数据，根据测试项目方案中的评价规则结合人工智能算法从被测智能汽车车载侧实现自动驾驶能力初步评价，从后台系统侧实现自动驾驶能力综合评价，满足智能汽车自动驾驶能力测试场景的随机性和评价条件的一致性要求。随机的测试场景更加符合实际道路行驶中智能汽车可能遇到的各种不同的路况，从而提高评价结果的可信度。采用人工智能算法实现智能汽车自动驾驶能力自动化、智能化评价能够提高测试工作的效率。因此，本发明提供的智能汽车自动驾驶能力测试系统，为自动驾驶能力测试评价提供了良好的工作平台。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种智能汽车自动驾驶能力测试系统，其特征在于，所述智能汽车自动驾驶能力测试系统包括：

后台系统层（110），用于向数据传输层（120）输出测试项目方案和路侧摄像机、模拟雨发生装置、模拟雾发生装置的关启及大小量程控制信号；通过数据传输层（120）接收异质异源测试数据，对所述异质异源测试数据进行时间、空间同步和融合处理，并结合所述测试项目方案和智能汽车层（140）输出的现场初步评价结果，实现被测智能汽车（200）自动驾驶能力的综合评价；其中，所述测试项目方案包括测试场景、布设方法以及评价规则，所述异质异源测试数据包含智能汽车层（140）获取的被测智能汽车（200）的第一行驶轨迹、行驶状态、现场初步评价结果以及路侧控制层（130）获取的的被测智能汽车（200）的第二行驶轨迹，所述被测智能汽车（200）的第一行驶轨迹和第二行驶轨迹均包括时间数据、位置数据和路线数据，所述被测智能汽车（200）的行驶状态包括驾驶人状态和从CAN总线读取的刹车、转向、加速度以及灯光信息；

数据传输层（120），用于利用4G/5G通信为后台系统层（110）、路侧控制层（130）、智能汽车层（140）之间建立无线通信连接；

路侧控制层（130），用于控制路侧摄像机、模拟雨发生装置和模拟雾发生装置，同时获取多源交通环境数据，对所述多源交通环境数据进行时间、空间同步和融合处理，并结合人工智能算法实现对所述被测智能汽车（200）的第二行驶轨迹的实时分析，将所述第二行驶轨迹的分析结果输出到后台系统层（110）；其中，所述多源交通环境数据包括模拟雨发生状态、模拟雾发生状态以及第二行驶轨迹；

智能汽车层（140），用于获取被测智能汽车（200）的行驶视频、高精定位数据、驾驶人状态以及从CAN总线读取的刹车、转向、加速度以及灯光信息，并进行时间、空间同步和融合处理，结合测试项目方案，实现被测智能汽车（200）自动驾驶能力的初步评价，并输出现场初步评价结果到后台系统层（110）；

所述后台系统层（110）包括测试评定系统（111）和通信控制设备（112），所述通信控制设备（112）通过有线方式连接4G/5G通信网管系统，向数据传输层（120）输出测试项目方案和路侧摄像机、模拟雨发生装置、模拟雾发生装置的关启及大小量程控制信号；从数据传输层接收被测智能汽车的行驶轨迹、行驶状态以及现场初步评价结果；

所述测试评定系统（111）包括综合测评单元以及分别与所述综合测评单元连接的智能汽车行驶轨迹和状态融合单元、测试项目设置单元、后台主控单元，其中，

所述后台主控单元包括主控模块，所述主控模块负责向通信控制设备（112）发送路侧摄像机、模拟雨发生装置、模拟雾发生装置的关启及大小量程控制信号，接收测试项目设置单元输出的测试项目方案并发送给通信控制设备（112）；

所述智能汽车行驶轨迹和状态融合单元，用于从通信控制设备（112）通过有线方式接收路侧控制层（130）上传的被测智能汽车的第二行驶轨迹、智能汽车层（200）上传的被测智能汽车的第一行驶轨迹和行驶状态信息，通过时间和位置同步后进行融合分析，得到高精度厘米级智能汽车行驶轨迹以及行驶状态信息，并输出给综合测评单元；

所述综合测评单元，通过有线方式接收所述高精度厘米级智能汽车行驶轨迹以及行驶状态信息，从测试项目设置单元有线接入测试项目方案，从通信控制设备接入智能汽车层（140）上传的现场初步评价结果，结合评价规则计算得到自动驾驶能力综合测试评定结果；

所述测试项目设置单元按分类包括基本驾驶技能、应急驾驶技能、其他驾驶技能，分区包括高速公路、乡村道路、城市道路、模拟雨雾道路，分路段设定测试项目，每个测试项目对应给出一个测试场景、一组评价规则；由一系列测试项目、测试场景、评价规则构成测试项目预案；测试工作开始时通过选定测试路线的起止点，本测试项目设置单元可自动关联预案库，匹配给出测试项目方案，由测试路段的先后次序决定测试项目的先后次序；测试项目方案输出给综合测试评定单元和后台主控单元；

所述数据传输层（120）包括无线通信设备（121）和无线通信网络（122），所述无线通信设备（121）包括车载无线通信设备和路侧无线通信设备，所述无线通信网络（122）包括4G/5G路侧基站和4G/5G通信网管系统，所述车载无线通信设备通过有线方式连接所述智能汽车层的车载测评终端（144），所述路侧无线通信设备通过有线方式连接路侧控制层的路侧控制设备（134）；

所述路侧控制层（130）包括安装在测试道路路侧的路侧摄像机（131）、模拟雨发生装置（132）、模拟雾发生装置（133）和路侧控制设备（134）；其中，在测试道路两侧每隔50米的位置安装高清晰度的路侧摄像机（131），对准来车方向，每个路侧摄像机（131）横向覆盖3-4个行车道，前向视距超过50米，通过有线方式向路侧控制设备（134）传送被测智能汽车的行驶视频；在重点测试路段100米范围内每隔10米左右分别安装一个模拟雨发生装置（132）、一个模拟雾发生装置（133），通过有线方式向路侧控制设备（134）传送模拟雨和模拟雾的发生状态，同时接收路侧控制设备（134）的控制指令，关启并控制模拟雨发生装置（132）和模拟雾发生装置（133）的大小量程；

所述路侧控制设备（134）包括路侧主控单元以及分别与所述路侧主控单元连接的路侧数据采集融合单元、车辆行驶轨迹分析单元和输入/输出接口，其中，

所述路侧数据采集融合单元，用于通过有线方式分别连接路侧摄像机、模拟雨发生装置和模拟雾发生装置，并分别接收测试路段的被测智能汽车的行驶视频、模拟雨量、模拟雾浓度变化信息，通过信息的时间、空间同步融合，有线输出给车辆行驶轨迹分析单元；

所述车辆行驶轨迹分析单元，用于获取被测智能汽车的第二行驶轨迹，所述第二行驶轨迹包括时间、位置、路线的变化信息，并通过路侧主控单元输出给输入/输出接口；

所述输入/输出接口，用于通过有线方式与数据传输层（120）连接，接收后台系统层（110）下发的路侧摄像机、模拟雨发生装置、模拟雾发生装置关启及大小量程控制信号，并通过路侧主控单元输出相应控制指令，及将被测智能汽车的第二行驶轨迹、模拟雨量和模拟雾浓度变化信息通过数据传输层（120）发送给所述后台系统层（110）。

2.如权利要求1所述智能汽车自动驾驶能力测试系统，其特征在于，所述智能汽车层（140）包括CAN数据采集设备（141）、车载摄像机（142）、车载卫星定位装置（143）和车载测评终端（144），

所述CAN数据采集设备（141），用于通过有线方式向车载测评终端（144）传送被测智能汽车（200）行驶过程中的刹车、转向、加速度和灯光信息；

车载摄像机（142）共有4个，分别安装于被测智能汽车的前后部和两侧，通过有线方式连接向车载测评终端（144）传送行驶视频；

车载卫星定位装置（143）包括天线和差分定位模块，通过有线方式连接向车载测评终端（144）传送厘米级的被测智能汽车行驶位置的速度、经纬度、航向和高度变化信息。

3.如权利要求2所述智能汽车自动驾驶能力测试系统，其特征在于，所述车载测评终端（144）包括车载数据采集同步单元、车辆行驶轨迹和状态识别单元、测试评定单元、测试项目单元、车载主控单元和通信接口，所述车载主控单元通过有线方式将车载数据采集同步单元、车辆行驶轨迹和状态识别单元、测试评定单元、测试项目单元和通信接口连接为一体，实现被测智能汽车现场测试信息的采集、融合、识别、评价以及与数据传输层的信息交互；其中，

所述车载数据采集同步单元，用于将接收到的被测智能汽车（200）的CAN总线数据、车载行驶视频和车载卫星定位信息进行时间和空间同步，输出给车辆行驶轨迹和状态识别单元；

所述车辆行驶轨迹和状态识别单元，用于通过人工智能识别算法提取被测智能汽车（200）的行驶轨迹和行驶状态，并输出给测试评定单元；

测试项目单元，通过通信接口有线接入数据传输层，接收后台系统层（110）下发的测试项目方案，通过与车载数据采集同步单元输出的被测智能汽车的行驶位置同步信息动态较对，选定单个测试项目，输出给测试评定单元；

所述测试评定单元包括评价规则库和评价算法，根据选定的测试项目，从评价规则库中自动匹配评价规则，结合被测智能汽车的行驶轨迹和行驶状态，通过评价算法计算得到本测试项目的现场初步评价结果，并通过有线方式输出给通信接口；

所述通信接口，用于通过有线方式与数据传输层连接，接收后台系统层下发的测试项目方案，并向后台系统上传被测智能汽车的第一行驶轨迹、行驶状态和现场初步评价结果。

4.如权利要求1所述智能汽车自动驾驶能力测试系统，其特征在于，所述测试项目方案由后台系统层（110）通过数据传输层（120）进行实时更新。

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