自动驾驶软件测试技术研究综述

自动驾驶系统（autonomous driving system，ADS）是一种集成高精度传感器、人工智能和地图导航系统等模块的信息—物理融合系统。该类系统中的自动驾驶软件完成了从高级辅助驾驶到无人驾驶任务中关键的感知、定位、预测、规划和控制任务。随着深度学习和强化学习等人工智能技术的发展和车载硬件设备的不断升级，高级别的自动驾驶软件已经逐渐应用于多种安全攸关的场景中，保障其运行稳定性与可靠性的测试技术逐渐成为学术界和产业界的研究重点。本文在广泛调研国内外文献基础上，对自动驾驶软件测试技术进行了深入分析与梳理。结合自动驾驶软件的架构特点及系统特征，讨论了面向自动驾驶系统的仿真测试和实景测试，以及面向组件的测试技术。其中，在仿真方法方面，分析了软件仿真、半实体仿真和在环仿真等技术；在仿真对象方面，讨论了静态环境仿真、动态场景仿真、传感器仿真和车辆动力学仿真等。同时，本文介绍了当前实景测试的进展与情况，重点分析了实景测试案例中的得失优劣。在面向自动驾驶软件组件的测试技术方面，重点讨论了当前数据驱动技术在感知组件、决策规划组件，以及控制组件测试方面的进展。最后，本文总结分析了自动驾驶软件测试当前面临的挑战，并对未来自动驾驶软件测试技术的研究方向和研究重点进行了展望。