CN113673088B - 一种自动化测试系统的构建方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动化测试系统的构建方法及系统，构建方法包括：确定自动驾驶场景的各个功能场景元素，设定功能场景元素的各个值，通过正交组合各个功能场景元素的各个值设计出各个自动驾驶场景；确定功能场景元素的控制接口；进行自动驾驶场景的参数配置；逐条进行自动驾驶仿真测试用例的参数到控制接口的配置赋值，并自动化记录测试结果，完成自动化测试系统的构建；通过分析自动驾驶测试用例特点、结构，结合仿真测试台架环境、台架软硬件，通过控制接口及相关软件，实现自动化测试系统的构建，快速的实现场景测试，解决手动测试实施存在的测试效率低、测试场景构建重复性高等问题，并减少带来的人力成本及物力成本。

Description

一种自动化测试系统的构建方法及系统

技术领域

本发明涉及自动驾驶测试技术领域，尤其涉及一种自动化测试系统的构建方法及系统。

背景技术

自动驾驶仿真测试技术具备成本低、复现性强、场景可编辑等优势，在自动驾驶开发中愈发重要。但自动驾驶技术因其应用场景元素无法穷举、不可预测、随机性大等特点。

传统自动驾驶仿真测试台架中，对于场景元素的修改，往往需要在仿真场景软件GUI界面中，进行元素的修改，若涉及不同测试用例中多个参数的不同，则每次修改均会产生较大时间成本。同时，涉及特殊测试工况，无法直接在GUI中通过调整参数实现场景构建及测试(如前车切入工况：前车与自车纵向距离5m时切入)。导致测试用例数量级大，手动测试实施过程中，存在大量重复工作，测试效率较低，存在一定人力和物力的浪费，无法实现台架的最大化利用。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种自动化测试系统的构建方法及系统，通过分析自动驾驶测试用例特点、结构，结合仿真测试台架环境、台架软硬件，通过控制接口及相关软件，实现自动化测试系统的构建，快速的实现场景测试，解决手动测试实施存在的测试效率低、测试场景构建重复性高等问题，并减少带来的人力成本及物力成本。

根据本发明的第一方面，提供了一种自动化测试系统的构建方法，包括：

步骤1，确定自动驾驶场景的各个功能场景元素，设定所述功能场景元素的各个值，通过正交组合各个所述功能场景元素的各个值设计出各个所述自动驾驶场景；

步骤2，确定功能场景元素的控制接口；

步骤3，进行所述自动驾驶场景的参数配置；

步骤4，读取自动驾驶仿真测试用例的文本，逐条进行所述自动驾驶仿真测试用例的参数到所述控制接口的配置赋值，并自动化记录测试结果，完成所述自动化测试系统的构建。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进。

可选的，所述步骤1中所述自动驾驶场景为矩阵式结构，所述功能场景元素包括：地理、地表、临时设施、天气、动态参与者和通讯设施六层类型。

可选的，所述步骤2确定所述功能场景元素的控制接口的过程中，各个功能场景元素构建为单一自动驾驶场景后，所述控制接口对应所述自动驾驶场景中的各个元素模型，所述元素模型包括：车辆模块、车辆位置及控制模块和车辆内部控制模块。

可选的，所述步骤3中根据所述自动驾驶仿真测试用例中的功能场景元素参数，进行各个类型的触发器控件开发，将所述触发器控件的输出对接所述控制接口，完成所述自动驾驶场景的参数配置。

可选的，所述步骤4中进行所述触发器控件开发的过程包括：根据自动驾驶过程中安全驾驶的限制规则确定所述触发器控件输出的车辆的速度、距离以及偏航角的逻辑。

可选的，所述步骤4逐条进行所述自动驾驶仿真测试用例的参数到所述控制接口的配置赋值的过程中，每一条参数配置赋值后进行自动化运行测试，判定运行测试结束后进行下一条参数配置赋值。

可选的，所述步骤4自动化记录测试结果的过程中，分析所述自动驾驶仿真测试用例运行所需记录的数据，通过编程实现所述测试结果的数据的自动化记录。

根据本发明的第二方面，提供一种自动化测试系统的构建系统，包括：自行驾驶场景设计模块、控制接口确定模块、参数配置模块和自动化测试及记录模块；

所述自行驾驶场景设计模块，用于确定自动驾驶场景的各个功能场景元素，设定所述功能场景元素的各个值，通过正交组合各个所述功能场景元素的各个值设计出各个所述自动驾驶场景；

所述控制接口确定模块，用于确定功能场景元素的控制接口；

所述参数配置模块，用于进行所述自动驾驶场景的参数配置；

所述自动化测试及记录模块，用于逐条进行所述自动驾驶仿真测试用例的参数到所述控制接口的配置赋值，并自动化记录测试结果，完成所述自动化测试系统的构建。

根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现自动化测试系统的构建方法的步骤。

根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现自动化测试系统的构建方法的步骤。

本发明提供的一种自动化测试系统的构建方法、系统、电子设备及存储介质，对各个功能场景元素进行各个值的正交组合得到各个自动驾驶场景，程序化实现文本用例的参数读取，赋值到模型的控制接口，基于安全驾驶规则确定各类工况的逻辑，实现各类工况及特殊工况的参数化构建，并通过数据记录，完成数据处理，形成测试结果报告，优化手动测试台架，减少测试成本，实现常规及特殊工况的构建。

附图说明

图1为本发明提供的一种自动化测试系统的构建方法的流程图；

图2为本发明提供的一种自动化测试系统的构建方法的实施例的流程图；

图3为车辆位置及控制模块的接口示意图；

图4为车辆内部控制模块的接口示意图；

图5为本发明实施例提供的相对距离变道触发器内部逻辑示意图；

图6为本发明实施例提供的封装后的相对距离变道触发器的结构框图；

图7为本发明实施例提供的相对距离变道触发器与车辆控制接口集成的结构示意图；

图8为本发明提供的一种自动化测试系统的构建系统结构图；

图9为本发明提供的一种可能的电子设备的硬件结构示意图；

图10为本发明提供的一种可能的计算机可读存储介质的硬件结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明提供的一种自动化测试系统的构建方法流程图，如图1所示，方法包括：

步骤1，确定自动驾驶场景的各个功能场景元素，设定功能场景元素的各个值，通过正交组合各个功能场景元素的各个值设计出各个自动驾驶场景。

步骤2，确定功能场景元素的控制接口。

具体实施中，结合选用的测试台架及配套软硬件，找到场景元素模型相应的控制接口，并开放接口。

步骤3，进行自动驾驶场景的参数配置。

步骤4，读取自动驾驶仿真测试用例的文本，逐条进行自动驾驶仿真测试用例的参数到控制接口的配置赋值，并自动化记录测试结果，完成自动化测试系统的构建。

本发明通过分析自动驾驶测试用例特点、结构，结合仿真测试台架环境、台架软硬件，通过控制接口及相关软件，实现自动化测试系统的构建，快速的实现场景测试，解决手动测试实施存在的测试效率低、测试场景构建重复性高等问题，并减少带来的人力成本及物力成本。

实施例1

本发明提供的实施例1为本发明提供的一种自动化测试系统的构建的实施例，如图2所示为本发明提供的一种自动化测试系统的构建方法的实施例的流程图，结合图2可知，该实施例包括：

步骤1，确定自动驾驶场景的各个功能场景元素，设定功能场景元素的各个值，通过正交组合各个功能场景元素的各个值设计出各个自动驾驶场景。

在一种可能的实施例方式中，自动驾驶场景为矩阵式结构，业内通用的功能场景元素包括：地理、地表、临时设施、天气、动态参与者和通讯设施等六层类型。

具体实施中，根据自动驾驶场景确定出不同的自动驾驶仿真测试用例中功能场景元素的类型。

步骤2，确定功能场景元素的控制接口。

可以理解的是，确定功能场景元素的控制接口的过程中，各个功能场景元素构建为单一自动驾驶场景后，控制接口对应自动驾驶场景中的各个元素模型，元素模型包括：车辆模块、车辆位置及控制模块和车辆内部控制模块。

步骤3，进行自动驾驶场景的参数配置。

在一种可能的实施例方式中，根据自动驾驶仿真测试用例中的功能场景元素参数，进行各个类型的触发器控件开发，将触发器控件的输出对接控制接口，完成自动驾驶场景的参数配置。

可以理解的是，进行触发器控件开发的过程包括：根据自动驾驶过程中安全驾驶的限制规则确定触发器控件输出的车辆的速度、距离以及偏航角的逻辑。

步骤4，读取自动驾驶仿真测试用例的文本，逐条进行自动驾驶仿真测试用例的参数到控制接口的配置赋值，并自动化记录测试结果，完成自动化测试系统的构建。

在一种可能的实施例方式中，逐条进行自动驾驶仿真测试用例的参数到控制接口的配置赋值的过程中，每一条参数配置赋值后进行自动化运行测试，判定运行测试结束后进行下一条参数配置赋值。

可以理解的是，自动化记录测试结果的过程中，分析自动驾驶仿真测试用例运行所需记录的数据，通过编程实现测试结果的数据的自动化记录。

实施例2

本发明提供的实施例3为本发明提供的一种自动化测试系统的构建方法的具体应用实施例，该实施例以仿真测试环境场景软件+matlab/simulink为例，包括：

步骤1，分析自动驾驶仿真测试用例的特点及结构，确定自动驾驶场景的各个功能场景元素，基于设定的功能场景元素的各个值，通过正交组合各个功能场景元素设计出各个自动驾驶仿真测试用例。

本实施例中以AEB(Autonomous Emergency Braking，自动紧急制动)功能NCAP(New Car Assessment Program，新车评估项目)法规测试场景为例：前方车辆静止工况中，此时功能场景元素主要为动态参与者，分别为自车速度(设定的各个值的实施例为：30/40/50/60/70/80/90km/h)、前方车辆纵向位置(设定的各个值的实施例为：20/40/60m)、前方车辆横向位置(设定的重叠率的各个值的实施例为：100％/75％/50％/－75％/－50％)。通过正交组合设计出来共计105条具体用例。若使用手动台架，其测试需要在场景软件中进行105次参数配置，实现测试。

步骤2，分析自动驾驶仿真测试的软硬件环境确定功能场景元素的控制接口。

场景软件构建为单一场景后，生成matlab/simulink工程文件，并对应场景中的各个元素模型，包括：车辆模块、车辆位置及控制模块和车辆内部控制模块。如图3和图4所示分别为车辆位置及控制模块和车辆内部控制模块的接口示意图。

步骤3，进行自动驾驶场景的参数配置。

根据自动驾驶仿真测试用例中的功能场景元素参数，进行各个类型的触发器控件开发，根据自动驾驶过程中安全驾驶的限制规则确定触发器控件输出的车辆的速度、距离以及偏航角的逻辑，将触发器的输出对接控制接口，完成自动驾驶场景的参数配置。

触发器控件开发过程中，因测试用例存在特殊事件工况，如特定距离，特定时间下触发不同场景事件(交通参与者横向、纵向行为)：如自车与前车纵向距离3m时，前车切出；自车与前车TTC(Time－To－Collision，碰撞时间)为2s时，前车减速。通过触发器控件，实现该类工况的参数化配置。

以相对距离变道触发器为例：输入参数为交通参与者的横向行为：变道速度v、变道时长t、触发距离d。触发器还需对自车Y坐标、目标车Y坐标进行输入，判定两车Y坐标差是否达到触发距离，自车Y坐标、目标车Y坐标通过车辆模型中的GPS接口可以直接获得并作为输入。当Y坐标之差大于触发距离时，给到目标车横向控制接口为0，当等于触发距离时，触发器输出横向速度给目标车横向控制接口，并开始即使，当满足变道时长时，触发器输出给目标车辆横向控制接口的参数再次改为0，完成事件的触发。为便于使用，直接将触发器封装为子系统。如图5和图6所示分别为本发明实施例提供的相对距离变道触发器内部逻辑示意图和封装后的相对距离变道触发器的结构框图。如图7所示为本发明实施例提供的相对距离变道触发器与车辆控制接口集成的结构示意图。内部处理逻辑等同于分段函数。纵向行为控制同理：

其中，Vx表示x方向速度。

步骤4，读取自动驾驶仿真测试用例的文本，逐条进行自动驾驶仿真测试用例的参数到控制接口的配置赋值，并自动化记录测试结果，完成自动化测试系统的构建。

逐条进行自动驾驶仿真测试用例的参数到控制接口的配置赋值的过程中，每一条参数配置赋值后进行自动化运行测试，判定运行测试结束后进行下一条参数配置赋值。

由于本实施例中场景软件测试实施时场景运行与simulink中，可直接通过matlab脚本语音进行调用。因此，直接选用matlab，不用其他编程语音示例。其他环境下自动化建立思路一致，仅使用脚本不一样(如python)。

matlab通过xlsread读取excel表格，得到每条测试用例对应的数据，将数据进行切片处理，赋值给变量，变量直接映射到simulink模型对应的各个场景模块的控制接口。实现参数化自动赋值。

自动化记录测试结果中，分析自动驾驶仿真测试用例运行所需记录的数据，通过编程实现测试结果的数据的自动化记录。

具体，本实施例中，将测试所需记录的数据通过场景模块的接口进行读取保存，示例中可通过simulink的toworkspace模块进行保存。如数据需要处理，可以通过matlab脚本实施，如AEB关键的TTC数据由前车速度、自车速度、纵向距离进行计算得到。最终通过xlswrite将数据存储为excel文件。

上述步骤1－4完成了单一用例对应测试场景的数据读取、赋值及数据记录和处理，对于测试实施，缺少运行试验这一环节，示例中可通过matlab脚本直接完成simulink的运行取代手动点击运行按钮，如是其他软件环境，可通过python等编程语言，调用相应模块实现自动化运行或是直接控制鼠标完成自动化点击，至此形成单一用例的自动化测试闭环，对于批量用例通过循环语句，进行逐一测试。形成完备的自动化测试系统。

实施例3

本发明提供的实施例3为本发明提供的一种自动化测试系统的构建系统的实施例，图8为本发明实施例提供的一种自动化测试系统的构建系统结构图，结合图8可知，该实施例包括：自行驾驶场景设计模块、控制接口确定模块、参数配置模块和自动化测试及记录模块。

自行驾驶场景设计模块，用于确定自动驾驶场景的各个功能场景元素，设定功能场景元素的各个值，通过正交组合各个功能场景元素的各个值设计出各个自动驾驶场景。

控制接口确定模块，用于确定功能场景元素的控制接口。

参数配置模块，用于进行自动驾驶场景的参数配置。

自动化测试及记录模块，用于逐条进行自动驾驶仿真测试用例的参数到控制接口的配置赋值，并自动化记录测试结果，完成自动化测试系统的构建。

可以理解的是，本发明提供的一种自动化测试系统的构建系统与前述各实施例提供的自动化测试系统的构建方法相对应，自动化测试系统的构建系统的相关技术特征可参考自动化测试系统的构建方法的相关技术特征，在此不再赘述。

请参阅图9，图9为本发明实施例提供的电子设备的实施例示意图。如图9所示，本发明实施例提了一种电子设备，包括存储器1310、处理器1320及存储在存储器1320上并可在处理器1320上运行的计算机程序1311，处理器1320执行计算机程序1311时实现以下步骤：步骤1，确定自动驾驶场景的各个功能场景元素，设定功能场景元素的各个值，通过正交组合各个功能场景元素的各个值设计出各个自动驾驶场景；步骤2，确定功能场景元素的控制接口；步骤3，进行自动驾驶场景的参数配置；步骤4，逐条进行自动驾驶仿真测试用例的参数到控制接口的配置赋值，并自动化记录测试结果，完成自动化测试系统的构建。

请参阅图10，图10为本发明提供的一种计算机可读存储介质的实施例示意图。如图10所示，本实施例提供了一种计算机可读存储介质1400，其上存储有计算机程序1411，该计算机程序1411被处理器执行时实现如下步骤：步骤1，确定自动驾驶场景的各个功能场景元素，设定功能场景元素的各个值，通过正交组合各个功能场景元素的各个值设计出各个自动驾驶场景；步骤2，确定功能场景元素的控制接口；步骤3，进行自动驾驶场景的参数配置；步骤4，逐条进行自动驾驶仿真测试用例的参数到控制接口的配置赋值，并自动化记录测试结果，完成自动化测试系统的构建。

本发明实施例提供的一种自动化测试系统的构建方法、系统及存储介质，对各个功能场景元素进行各个值的正交组合得到各个自动驾驶场景，程序化实现文本用例的参数读取，赋值到模型的控制接口，基于安全驾驶规则确定各类工况的逻辑，实现各类工况及特殊工况的参数化构建，并通过数据记录，完成数据处理，形成测试结果报告，优化手动测试台架，减少测试成本，实现常规及特殊工况的构建。通过分析自动驾驶测试用例特点、结构，结合仿真测试台架环境、台架软硬件，通过控制接口及相关软件，实现自动化测试系统的构建，快速的实现场景测试，解决手动测试实施存在的测试效率低、测试场景构建重复性高等问题，并减少带来的人力成本及物力成本。

需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。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、嵌入式计算机或者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。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置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。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供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步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种自动化测试系统的构建方法，其特征在于，所述构建方法包括：

步骤1，确定自动驾驶场景的各个功能场景元素，设定所述功能场景元素的各个值，通过正交组合各个所述功能场景元素的各个值设计出各个所述自动驾驶场景；

步骤2，确定功能场景元素的控制接口；

步骤3，进行所述自动驾驶场景的参数配置；

步骤4，读取自动驾驶仿真测试用例的文本，逐条进行所述自动驾驶仿真测试用例的参数到所述控制接口的配置赋值，并自动化记录测试结果，完成所述自动化测试系统的构建；

所述步骤3中根据所述自动驾驶仿真测试用例中的功能场景元素参数，进行各个类型的触发器控件开发，将所述触发器控件的输出对接所述控制接口，完成所述自动驾驶场景的参数配置。

2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述步骤1中所述自动驾驶场景为矩阵式结构，所述功能场景元素包括：地理、地表、临时设施、天气、动态参与者和通讯设施六层类型。

3.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述步骤2确定所述功能场景元素的控制接口的过程中，各个功能场景元素构建为单一自动驾驶场景后，所述控制接口对应所述自动驾驶场景中的各个元素模型，所述元素模型包括：车辆模块、车辆位置及控制模块和车辆内部控制模块。

4.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述步骤3中进行所述触发器控件开发的过程包括：根据自动驾驶过程中安全驾驶的限制规则确定所述触发器控件输出的车辆的速度、距离以及偏航角的逻辑。

5.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述步骤4逐条进行所述自动驾驶仿真测试用例的参数到所述控制接口的配置赋值的过程中，每一条参数配置赋值后进行自动化运行测试，判定运行测试结束后进行下一条参数配置赋值。

6.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述步骤4自动化记录测试结果的过程中，分析所述自动驾驶仿真测试用例运行所需记录的数据，通过编程实现所述测试结果的数据的自动化记录。

7.一种自动化测试系统的构建系统，其特征在于，包括：自行驾驶场景设计模块、控制接口确定模块、参数配置模块和自动化测试及记录模块；

所述自行驾驶场景设计模块，用于确定自动驾驶场景的各个功能场景元素，设定所述功能场景元素的各个值，通过正交组合各个所述功能场景元素的各个值设计出各个所述自动驾驶场景；

所述控制接口确定模块，用于确定功能场景元素的控制接口；

所述参数配置模块，用于进行所述自动驾驶场景的参数配置；

所述自动化测试及记录模块，用于逐条进行所述自动驾驶仿真测试用例的参数到所述控制接口的配置赋值，并自动化记录测试结果，完成所述自动化测试系统的构建；

所述参数配置模块根据所述自动驾驶仿真测试用例中的功能场景元素参数，进行各个类型的触发器控件开发，将所述触发器控件的输出对接所述控制接口，完成所述自动驾驶场景的参数配置。

8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现如权利要求1-6任一项所述的自动化测试系统的构建方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的自动化测试系统的构建方法的步骤。