自动驾驶系统仿真测试找到新方法

自动驾驶系统是高度复杂的软硬件系统，它所处的运行环境高度复杂且多变，会面临许多无法预见的情况，系统安全性尤为重要。目前的自动驾驶仿真测试方法存在搜索成本高、测试效率低，生成场景挑战性不足、相似度高等问题，难以对自动驾驶系统进行充分全面的测试。

近日，中国科学院软件研究所软件工程中心自动驾驶测试团队在自动驾驶系统安全性违规检测方面取得进展，提出了基于多目标遗传算法的自动驾驶系统仿真测试方法，能够有效生成对自动驾驶系统的挑战场景，暴露自动驾驶系统的安全性缺陷，并支持对自动驾驶系统的连续、长距离测试，提高仿真测试执行效率。相关成果被软件工程领域顶级学术会议ESEC/FSE 2022录用。

在这项研究中，科研人员提出了一种基于多目标遗传算法的自动驾驶仿真测试方法MOSAT。首先，基于原子性的驾驶行为（如跟车、变道、加/减速），构建对自动驾驶系统具有强干扰性的复合行为；然后，采用多目标遗传算法，综合考虑自动驾驶车辆的扰动程度、预计碰撞时间、场景多样性三个目标，选择关键度高的测试场景进行变异，生成更多对抗性强、多样性高的测试场景；最后，通过时空持续的仿真行驶环境，交替执行多个搜索进程，支持对自动驾驶系统的连续、长距离测试。