CN113032262A - 一种自动化仿真测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自动化仿真测试方法，包括：中心调度单元实时监测代码仓库中的代码是否有变更；当有变更时，获取代码仓库中的待测试代码和接口代码；编译待测试代码和接口代码，生成待测试执行程序；根据待测试代码查询测试用例库，得到相对应的测试用例场景信息列表；将待测试执行程序和测试用例场景信息列表发送至仿真控制器；仿真控制器依次将测试用例场景信息列表中的测试用例场景信息发送至仿真软件，仿真软件根据测试用例场景信息生成虚拟测试场景；仿真控制器在虚拟测试场景中运行待测试执行程序，记录测试过程数据，并将测试过程数据实时发送至结果分析单元；结果分析单元根据测试过程数据，生成单次测试结果信息。
Description
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种自动化仿真测试方法。
背景技术
随着人工智能技术以及现代制造业的发展，自动驾驶技术已经逐渐走进人们的日常生活，潜移默化的改变着人们的出行方式。自动驾驶系统软件的研发过程涉及到很多复杂的开发流程和验证流程，同时具备调试准备时间长，程序模块多、调试过程复杂等问题，经常由于硬件维修或经费、人员调配问题不一定随时有真车可供使用，如果能够搭建一套自动化仿真平台系统，在系统的开发调试和测试验证阶段能够提供直观、高效的功能支撑，一定能极大提高开发效率和验证效果。
计算机仿真技术能够有效地从安全性、稳定性、准确性等多个维度提升测试效率，它使用计算机虚拟环境来模拟自动驾驶系统所需要的多种类型的环境信息，提供车辆运行所需要的路网环境和交通参与者行为，能够在较小环境中部署多种测试用例场景，且测试过程基本不受时间、空间、天气等外部因素限制，如果能够配合其他行业所使用的自动测试手段，必将大大提升测试效果和运行效率。
计算机仿真手段已经在多家规模不同的自动驾驶公司得到了应用，从应用角度主要分为两大类：
1.基于虚拟测试场景：基于一种车辆仿真软件，借鉴实车测试经验，编辑多个测试场景，每一个测试场景针对一种或多种测试目的，将车辆仿真软件与自动驾驶系统进行数据通讯，仿真软件提供环境信息、自动驾驶系统提供车辆运行规划和控制信号，两者实时交互，人工运行不同测试场景完成相关测试工作。这种方法往往在同一台高性能计算机或局域网内完成，成本较低且测试针对性强，在仿真测试初期能快速看到效果，及时发现被测程序的问题。
基于虚拟测试场景的仿真方法能够根据日常测试经验快速搭建基础仿真平台，能够快速将仿真软件与被测对象形成闭环，生成多个场景后即可投入日常使用。但由于其使用过程中过多依赖于人力操作，如不同场景的初始条件设置、被测对象的不同启动方式、人工观察执行结果、测试结果数据管理等，容易在使用过程中引入手工操作错误，触发多种测试异常，降低测试效率和仿真系统的可信度；用来连接仿真软件与被测对象的接口程序需要一定的代码开发能力才能驾驭，一般测试人员在使用过程中容易产生代码问题，而且人工操作耗时且枯燥，不利于仿真系统的推广和使用。
2.基于实车数据回放：自动驾驶企业经过一段时间的发展，会积累大量真实车辆运行数据，其中会包括很多典型工况和问题工况，为了能够反复使用这些工况，通过软件手段将某一时间段数据进行回放，将其包含的环境信息进行复现，把每一时刻的数据输入给自动驾驶系统，测试自动驾驶系统在特定环境下的行为输出。这种方法的数据源真实可靠，来源于客观世界，与车辆的真实运行环境保持高度一致，对于问题工况，能够更直接高效地判定被测程序的修改对现有问题的改进，测试场景与真车测试相互提升和反馈，测试效果更加直接。
基于实车数据回放的仿真方法所使用的数据格式与真车数据格式高度一致，能够跳过人工搭建测试场景的环节，快速将真车路测数据用于仿真环境，自动化程度较高，有利于大批量使用仿真环境进行测试，且所有场景工况来源于真实环境，具有较高的代表性。但是真实环境与基于测试目的和经验所搭建的虚拟环境相比，其测试场景密度相对较低，在同样长度的道路上不会产生密集的测试点，变相降低了测试的时间有效性，且回放数据产生的仿真环境中的各个元素是不具备实时交互特性的，不会根据被测对象的行为作出不同反应，只能做短时间的开环测试。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种自动化仿真测试方法，通过中心调度单元实时监测代码仓库中的自动驾驶软件代码的变更来自动触发自动化仿真测试，通过分析代码的变更部分自动获取相对应的测试用例场景进行测试，使自动化测试与接口开发相隔离，注重于测试场景的搭建和维护，增加测试场景的专业性和测试复杂度，提高工作效率，使用程序工具替代人工操作，自动生成测试结果报告文件，并自动发送给相关工作人员，实现自动化全流程测试工具链的搭建。
为实现上述目的，本发明提供了一种自动化仿真测试方法，所述方法包括：
中心调度单元实时监测代码仓库中的代码是否有变更；
当所述代码有变更时，所述中心调度单元获取所述代码仓库中的待测试代码和接口代码；
所述中心调度单元编译所述待测试代码和接口代码，生成待测试执行程序；
所述中心调度单元根据所述待测试代码查询测试用例库，得到所述待测试代码相对应的测试用例场景信息列表；
所述中心调度单元将所述待测试执行程序和测试用例场景信息列表发送至仿真控制器；
所述仿真控制器依次将所述测试用例场景信息列表中的测试用例场景信息发送至仿真软件，所述仿真软件根据所述测试用例场景信息生成虚拟测试场景；
所述仿真控制器在所述虚拟测试场景中运行所述待测试执行程序，记录测试过程数据，并将所述测试过程数据实时发送至结果分析单元；
所述结果分析单元接收所述仿真控制器发送的测试过程数据，所述结果分析单元根据所述测试过程数据，生成单次测试结果信息。
优选的，所述中心调度单元根据所述待测试代码查询测试用例库，获取所述待测试代码相对应的测试用例场景信息列表具体为：
所述中心调度单元获取所述待测试代码中的变更代码文件；
解析所述变更代码文件的路径信息，得到代码模块信息集合；
根据所述代码模块信息集合查询所述测试用例库，得到所述代码模块信息集合相对应的测试用例场景信息列表。
进一步优选的，在所述根据所述代码模块信息集合查询所述测试用例库，得到所述代码模块信息集合相对应的测试用例场景信息列表之前，所述方法还包括：
所述测试用例库接收测试用例录入端发送的测试用例信息，并将所述测试用例信息保存在所述测试用例库中；
所述测试用例信息包括代码模块信息和测试用例场景信息。
优选的，所述方法还包括：
所述结果分析单元将所述单次测试结果信息发送至报告生成单元；
所述报告生成单元根据所述单次测试结果信息，生成单次测试报告文件；
所述报告生成单元汇总所有单次测试报告文件，生成完整测试报告文件。
进一步优选的，所述方法还包括：
所述报告生成单元将所述完整测试报告文件发送至所述中心调度单元；
所述中心调度单元将所述完整测试报告文件发送至存储服务器进行保存，并接收所述存储服务器返回的所述完整测试报告文件的网络地址；
所述中心调度单元将所述网络地址发送至预设的工作邮箱。
优选的，所述仿真控制器的停止方式包括：时间方式和触发方式。
本发明实施例提供了一种自动化仿真测试方法，通过中心调度单元实时监测代码仓库中的自动驾驶软件代码的变更来自动触发自动化仿真测试，通过分析代码的变更部分自动获取相对应的测试用例场景进行测试，使自动化测试与接口开发相隔离，注重于测试场景的搭建和维护，增加测试场景的专业性和测试复杂度，提高工作效率，使用程序工具替代人工操作，自动生成测试结果报告文件，并自动发送给相关工作人员，实现了自动化全流程测试工具链的搭建。
附图说明
图1为本发明实施例提供的自动化仿真测试方法的流程示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明实施例提供的自动化仿真测试方法应用于自动驾驶系统软件的自动化仿真测试，能够自动监测出代码仓库中的代码变更，自动下载代码进行编译生成待测试执行程序，自动根据变更的代码查询出测试用例库中相对应的测试用例场景信息，将待测试执行程序在每个测试用例场景信息中进行自动化测试并生成单次测试结果信息，汇总全部的单次测试结果信息生成报告文件并自动发送至预先设置的相关人员的邮箱中。仿真测试过程一键触发，全自动运行，无需人工干预，自动完成程序编译、场景调度、指标评测、报告生成、问题记录等功能，实现了自动化全流程仿真测试工具链的搭建。
图1为本发明实施例提供的自动化仿真测试方法的流程示意图，如图1所示，自动化仿真测试方法包括：
步骤101，中心调度单元实时监测代码仓库中的代码是否有变更。
中心调度单元为自动化仿真测试的管理者和驱动者，其中可包含有持续集成工具软件Jenkins，也可以使用其它与Jenkins具有相同或相似功能的持续集成工具软件。
代码仓库用于保存各个版本的开发代码以及代码的变更情况，可以使用包括但不限于gitlab工具进行搭建的代码仓库服务。
为了能够支持Jenkins对代码仓库中代码变更的监测，需要设置gitlab代码仓库，使其能够允许Jenkins检测其代码内容的修改状态。
步骤102，当代码有变更时，中心调度单元获取代码仓库中的待测试代码和接口代码；编译待测试代码和接口代码生成待测试执行程序。
当开发人员修改了代码，并将代码提交到代码仓库后，中心调度单元实时监测到了代码仓库中代码的变更，中心调度单元从代码仓库中获取最新的代码作为待测试代码，以及获取接口代码。其中，待测试代码为开发人员上传至代码仓库的最新代码，是仿真测试的测试对象；接口代码为待测试代码与仿真软件之间用于数据交互的接口程序代码，由测试人员提供，其同样存储于代码仓库中，一般不会发生改变。
中心调度单元从代码仓库下载了待测试代码和接口代码以后，对待测试代码和接口代码进行编译，生成待测试执行程序。
为了确保生成正确的待测试执行程序，在编译前，中心调度单元会检测计算机中是否有程序编译所需要的基础环境和配置，如果没有则报错返回，终止仿真测试流程。在测试人员完善编译所需的基础环境和配置后，重新检查，直至基础环境和配置满足程序编译需要后，进行编译操作，获取编译生成的待测试执行程序。
步骤103，中心调度单元根据待测试代码查询测试用例库，得到相对应的测试用例场景信息列表。
为了提高测试效率，自动化仿真测试只针对修改的代码进行仿真测试，中心调度单元根据待测试代码的变更情况查询测试用例库，得到此次代码变更相对应的测试用例场景信息列表。
具体的，代码仓库中保存有待测试代码的变更状态，同时，代码仓库已配置允许中心调度单元检测其代码内容的修改状态。中心调度单元获取了待测试代码中的变更代码文件，通过对变更代码文件的路径信息进行解析，获取到所有变更代码文件所对应的代码模块信息的集合。中心调度单元根据代码模块信息的集合查询测试用例库，得到代码模块信息集合对应的测试用例场景信息列表。其中，测试用例库中保存有各种不同场景及不同测试目的的测试用例场景信息，并分别与待测试代码中的代码模块信息建立有关联关系，可以根据不同的代码模块信息来调用不同的测试用例场景信息。
测试用例库由测试人员进行新增和维护，测试人员通过测试用例录入端录入测试用例信息，并发送至测试用例库进行保存，其中，测试用例信息内包含了待测试代码的代码模块信息和测试用例场景信息。
步骤104，中心调度单元将待测试执行程序和测试用例场景信息列表发送至仿真控制器；仿真控制器依次将测试用例场景信息列表中的测试用例场景信息发送至仿真软件，仿真软件根据测试用例场景信息生成虚拟测试场景。
中心调度单元将编译得到的待测试执行程序以及根据代码变更情况获取到的测试用例场景信息列表发送至仿真控制器。
其中，仿真控制器为仿真测试的批量执行程序，中心调度单元将待测试执行程序及测试用例场景信息列表发送至仿真控制器后，启动仿真控制器，由仿真控制器控制待测试执行程序在每一个测试用例场景中进行测试运行，并且在测试运行时记录相应的测试数据。
仿真控制器将接收到的测试用例场景信息列表组成一个临时工程，并依次对各个测试用例场景信息执行统一的仿真测试操作。仿真控制器依次将测试用例场景信息列表中的每个测试用例场景信息发送至仿真软件，仿真软件根据测试用例场景信息生成虚拟测试场景。其中，仿真软件提供仿真道路生成和测试场景搭建功能。
步骤105，仿真控制器在虚拟测试场景中运行待测试执行程序，记录测试过程数据，并将测试过程数据实时发送至结果分析单元。
仿真控制器在仿真软件生成的虚拟测试场景中运行待测试执行程序，仿真控制器能够对仿真软件通过API(Application Programming Interface，应用程序接口)进行控制，能够通过待测试执行程序中的接口代码对待测试执行程序进行控制，也能够对本地文件进行操作，修改待测试执行程序的初始状态文件和替换虚拟测试场景所需要的地图文件等。仿真控制器支持两种仿真测试的停止方式：时间方式和触发方式。时间方式比较简单，当仿真测试执行到某一时刻的时候停止本次仿真测试操作；触发方式为接收网络上发来的结束指令，仿真控制器接收到结束指令后，停止当前正在运行的虚拟测试场景下的测试，切换至下一个测试用例场景信息的测试。
在仿真测试过程中，仿真控制器可记录测试过程数据，测试过程数据包括待测试执行程序的不同节点的环境信息和车辆状态信息，并将测试过程数据实时地发送至结果分析单元。
步骤106，结果分析单元接收仿真控制器发送的测试过程数据，根据测试过程数据，生成单次测试结果信息。
结果分析单元接收仿真控制器发送的测试过程数据，并实时对数据进行检测与判断，包括各个通讯接口频率是否稳定、环境检测是否正确、车辆位置是否发生跳变、预期路线是否有较大间隔、车辆是否发生碰撞、转弯半径是否合理、车辆加减速度是否过大等指标。结果分析单元的检测项与待测试执行程序的能力同步提升，需要在开发迭代过程中不断丰富和调整。结果分析单元还会在每一个虚拟测试场景结束后生成单次测试结果信息，并使用完整的单次测试结果信息进行二次分析，对发现具有时间跨度的问题有很大帮助。
本发明实施例所提供的自动化仿真测试方法还包括：
结果分析单元将单次测试结果信息发送至报告生成单元，报告生成单元根据单次测试结果信息，生成单次测试报告文件。在全部测试用例场景信息执行测试完成后，报告生成单元汇总所有单次测试报告文件，并为所有的单次测试报告文件生成目录和简要信息，生成完整测试报告文件，测试报告可以采用网页形式，以HTML格式直接写入文件中，并根据本次仿真测试的时间、场景等信息对报告文件进行命名，确保不会覆盖之前的测试报告文件。
报告生成单元将完整测试报告文件发送至中心调度单元，中心调度单元接收到完整测试报告文件后，通过插件功能关闭本次仿真测试所运行的上述所有模块，并将完整测试报告文件上传到存储服务器进行保存，并接收存储服务器返回的根据本次自动化仿真测试的id所生成的完整测试报告文件的URL网络地址。最后将本次仿真测试的完整测试报告文件的网络地址发送到提交代码的开发人员和其它预设的相关人员的工作邮箱，结束本次自动化仿真测试过程。
本发明实施例提供了一种自动化仿真测试方法，通过中心调度单元实时监测代码仓库中的自动驾驶软件代码的变更来自动触发自动化仿真测试，通过分析代码的变更部分自动获取相对应的测试用例场景进行测试，使自动化测试与接口开发相隔离，注重于测试场景的搭建和维护，增加测试场景的专业性和测试复杂度，提高工作效率，使用程序工具替代人工操作，自动生成测试结果报告文件，并自动发送给相关工作人员，实现自动化全流程测试工具链的搭建。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种自动化仿真测试方法，其特征在于，所述方法包括：
中心调度单元实时监测代码仓库中的代码是否有变更；
当所述代码有变更时，所述中心调度单元获取所述代码仓库中的待测试代码和接口代码；
所述中心调度单元编译所述待测试代码和接口代码，生成待测试执行程序；
所述中心调度单元根据所述待测试代码查询测试用例库，得到所述待测试代码相对应的测试用例场景信息列表；
所述中心调度单元将所述待测试执行程序和测试用例场景信息列表发送至仿真控制器；
所述仿真控制器依次将所述测试用例场景信息列表中的测试用例场景信息发送至仿真软件，所述仿真软件根据所述测试用例场景信息生成虚拟测试场景；
所述仿真控制器在所述虚拟测试场景中运行所述待测试执行程序，记录测试过程数据，并将所述测试过程数据实时发送至结果分析单元；
所述结果分析单元接收所述仿真控制器发送的测试过程数据，所述结果分析单元根据所述测试过程数据，生成单次测试结果信息。
2.根据权利要求1所述的自动化仿真测试方法，其特征在于，所述中心调度单元根据所述待测试代码查询测试用例库，获取所述待测试代码相对应的测试用例场景信息列表具体为：
所述中心调度单元获取所述待测试代码中的变更代码文件；
解析所述变更代码文件的路径信息，得到代码模块信息集合；
根据所述代码模块信息集合查询所述测试用例库，得到所述代码模块信息集合相对应的测试用例场景信息列表。
3.根据权利要求2所述的自动化仿真测试方法，其特征在于，在所述根据所述代码模块信息集合查询所述测试用例库，得到所述代码模块信息集合相对应的测试用例场景信息列表之前，所述方法还包括：
所述测试用例库接收测试用例录入端发送的测试用例信息，并将所述测试用例信息保存在所述测试用例库中；
所述测试用例信息包括代码模块信息和测试用例场景信息。
4.根据权利要求1所述的自动化仿真测试方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述结果分析单元将所述单次测试结果信息发送至报告生成单元；
所述报告生成单元根据所述单次测试结果信息，生成单次测试报告文件；
所述报告生成单元汇总所有单次测试报告文件，生成完整测试报告文件。
5.根据权利要求4所述的自动化仿真测试方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述报告生成单元将所述完整测试报告文件发送至所述中心调度单元；
所述中心调度单元将所述完整测试报告文件发送至存储服务器进行保存，并接收所述存储服务器返回的所述完整测试报告文件的网络地址；
所述中心调度单元将所述网络地址发送至预设的工作邮箱。
6.根据权利要求1所述的自动化仿真测试方法，其特征在于，所述仿真控制器的停止方式包括：时间方式和触发方式。
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