本申請涉及強化學(xué)習(xí)，特別是涉及一種高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽方法、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、高級駕駛輔助系統(tǒng)(advanced?driving?assistance?system，adas)的“證偽”通常指的是對adas功能的安全性和有效性的質(zhì)疑或批評，這可能來源于實際使用中的事故案例、研究發(fā)現(xiàn)或監(jiān)管機構(gòu)的評估報告。

2、隨著adas技術(shù)的快速發(fā)展，例如，自適應(yīng)巡航系統(tǒng)(adaptive?cruise?control，acc)和車道保持系統(tǒng)(lane?keepingassist，lka)等，車輛自動化與智能化的程度不斷提高，以至于車輛的安全性更加備受關(guān)注。然而，確保車輛的安全性是一項具有巨大挑戰(zhàn)性的任務(wù)。例如，即使在車輛跟馳等看似簡單的場景中，配備自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的車輛也會很容易受到前車行駛行為的影響，前車的各種加速與減速行為都可能會帶來嚴(yán)重的交通事故。

3、評估配備高級駕駛輔助系統(tǒng)的車輛是否滿足安全要求的方法通常是使用大量的測試用例和交通場景對被測車輛進行仿真測試。然而，這類方法存在一個顯著的缺點，即使進行了大量的測試，高級駕駛輔助系統(tǒng)仍然可能存在一些未知的風(fēng)險場景。相比之下，形式驗證方法能夠通過嚴(yán)格的數(shù)學(xué)證明，進而驗證車輛的每個輸入是否滿足安全要求來提供強有力的安全保證。然而，形式化驗證方法難以擴展至連續(xù)且復(fù)雜的高級駕駛輔助系統(tǒng)，例如模型檢驗僅適用于具有簡單且離散狀態(tài)空間的高級駕駛輔助系統(tǒng)。

4、為了高效地對高級駕駛輔助系統(tǒng)進行安全評估，目前，基于黑盒采樣優(yōu)化的證偽技術(shù)被廣泛應(yīng)用于高級駕駛輔助系統(tǒng)的安全評估?；诤诤胁蓸觾?yōu)化的證偽技術(shù)通過最小化高級駕駛輔助系統(tǒng)的魯棒性語義值，搜索最優(yōu)的干擾信號。魯棒性語義值可以有效地引導(dǎo)證偽技術(shù)生成迫使高級駕駛輔助系統(tǒng)產(chǎn)生故障狀態(tài)的干擾信號，從而能夠更有效且自動地檢測出高級駕駛輔助系統(tǒng)不滿足安全規(guī)范的狀態(tài)。

5、現(xiàn)有基于黑盒采樣優(yōu)化的證偽技術(shù)采用各種隨機全局優(yōu)化算法，例如模擬退火和交叉熵優(yōu)化來最小化高級駕駛輔助系統(tǒng)的魯棒性語義值。然而，這類方法無法有效搜索到長期干擾信號，因此，在很多情況下難以有效地對系統(tǒng)進行證偽。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的是提供一種高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽方法、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品，可有效搜索干擾信號并完成對高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽，進而高效實現(xiàn)對高級駕駛輔助系統(tǒng)安全評估。

2、為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝巳缦路桨福?/p>

3、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽方法，包括：

4、構(gòu)建高級駕駛輔助系統(tǒng)證偽框架；所述高級駕駛輔助系統(tǒng)證偽框架包括：高級駕駛輔助系統(tǒng)、魯棒性語義值計算模塊和證偽模塊；

5、基于信號時態(tài)邏輯語言描述所述高級駕駛輔助系統(tǒng)的安全規(guī)范；

6、獲取所述高級駕駛輔助系統(tǒng)的當(dāng)前時刻系統(tǒng)狀態(tài)；

7、將所述當(dāng)前時刻系統(tǒng)狀態(tài)和所述安全規(guī)范輸入所述魯棒性語義值計算模塊，得到魯棒性語義值；所述魯棒性語義值表征所述高級駕駛輔助系統(tǒng)滿足安全規(guī)范的程度；

8、將所述魯棒性語義值和所述當(dāng)前時刻系統(tǒng)狀態(tài)輸入訓(xùn)練好的所述證偽模塊，得到干擾信號；其中，所述干擾信號作為所述高級駕駛輔助系統(tǒng)的最優(yōu)測試用例，以測試所述高級駕駛輔助系統(tǒng)在不安全狀態(tài)下的故障狀態(tài)；

9、將所述干擾信號輸入至所述高級駕駛輔助系統(tǒng)，生成下一時刻系統(tǒng)狀態(tài)；基于下一時刻系統(tǒng)狀態(tài)，判斷所述高級駕駛輔助系統(tǒng)是否為故障狀態(tài)，并根據(jù)判斷結(jié)果完成對所述高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽。

10、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N計算機設(shè)備，包括：存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)所述的高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽方法的步驟。

11、第三方面，本申請?zhí)峁┝艘环N計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)所述的高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽方法的步驟。

12、第四方面，本申請?zhí)峁┝艘环N計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)所述的高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽方法的步驟。

13、根據(jù)本申請?zhí)峁┑木唧w實施例，本申請公開了以下技術(shù)效果：

14、本申請?zhí)峁┮环N高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽方法、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品，通過構(gòu)建高級駕駛輔助系統(tǒng)證偽框架，將高級駕駛輔助系統(tǒng)作為被測系統(tǒng)，并描述高級駕駛輔助系統(tǒng)的安全規(guī)范，將該安全規(guī)范和高級駕駛輔助系統(tǒng)輸出的當(dāng)前時刻的系統(tǒng)狀態(tài)作為魯棒性語義值計算模塊的輸入得到魯棒性語義值，用來計算高級駕駛輔助系統(tǒng)的當(dāng)前時刻系統(tǒng)狀態(tài)滿足安全規(guī)范的程度。進一步的，利用證偽模塊處理高級駕駛輔助系統(tǒng)的當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)和魯棒性語義值，得到用于測試高級駕駛輔助系統(tǒng)的干擾信號。其中，魯棒性語義值能夠有效的引導(dǎo)證偽模塊生成迫使高級駕駛輔助系統(tǒng)產(chǎn)生故障狀態(tài)的干擾信號，而干擾信號能夠更有效且自動的檢測出高級駕駛輔助系統(tǒng)不滿足安全規(guī)范的故障狀態(tài)，也就是說，證偽模塊用于產(chǎn)生能夠引發(fā)高級駕駛輔助系統(tǒng)出現(xiàn)故障狀態(tài)的最優(yōu)測試用例，進一步的，將干擾信號輸入高級駕駛輔助系統(tǒng)得到下一時刻安全狀態(tài)，基于下一時刻系統(tǒng)狀態(tài)，判斷所述高級駕駛輔助系統(tǒng)是否為故障狀態(tài)，進而有效實現(xiàn)對高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽，高效完成對高級駕駛輔助系統(tǒng)的安全評估。

技術(shù)特征：

1.一種高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽方法，其特征在于，所述高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽方法，其特征在于，基于預(yù)設(shè)規(guī)范系統(tǒng)獲取所述安全規(guī)范，所述安全規(guī)范包括硬安全、穩(wěn)定性和活性；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽方法，其特征在于，所述魯棒性語義值的計算公式為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽方法，其特征在于，所述證偽模塊的訓(xùn)練過程，具體包括：所述證偽模塊包括actor模塊和critic模塊；所述actor模塊用于根據(jù)所述當(dāng)前時刻系統(tǒng)狀態(tài)，生成所述干擾信號；所述critic模塊用于對所述干擾信號進行評價，輸出狀態(tài)價值；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽方法，其特征在于，所述狀態(tài)價值誤差的計算公式為：

6.據(jù)權(quán)利要求5所述的高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽方法，其特征在于，還包括：

7.一種計算機設(shè)備，包括：存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)權(quán)利要求1-6中任一項所述的高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽方法。

8.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1-6中任一項所述的高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽方法。

9.一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1-6中任一項所述的高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽方法、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品，涉及強化學(xué)習(xí)技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括：構(gòu)建高級駕駛輔助系統(tǒng)證偽框架；基于信號時態(tài)邏輯語言描述高級駕駛輔助系統(tǒng)的安全規(guī)范；獲取高級駕駛輔助系統(tǒng)的當(dāng)前時刻系統(tǒng)狀態(tài)；將當(dāng)前時刻系統(tǒng)狀態(tài)和安全規(guī)范輸入魯棒性語義值計算模塊，得到魯棒性語義值；將魯棒性語義值和當(dāng)前時刻系統(tǒng)狀態(tài)輸入訓(xùn)練好的證偽模塊，得到干擾信號；將干擾信號輸入至高級駕駛輔助系統(tǒng)，生成下一時刻系統(tǒng)狀態(tài)；基于下一時刻系統(tǒng)狀態(tài)，判斷高級駕駛輔助系統(tǒng)是否為故障狀態(tài)，并根據(jù)判斷結(jié)果完成對高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽。本申請可有效搜索長期干擾信號并完成對高級駕駛輔助系統(tǒng)的證偽。

技術(shù)研發(fā)人員：吳艷,吳昊,王麗芳,茍晉芳,張志剛
受保護的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院電工研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19