一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法

摘要

本发明提供一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法，包括：接收配置指令，形成交通场景道路信息序列和通信节点；接收测试序列生成指令，根据所述交通场景道路信息序列和所述通信节点，形成边界工况测试序列集及V2X边界工况模拟场景组件；接收分析处理指令，根据V2X消息收发模式，对时间时隔里的数据实时分析处理，形成真值数据和目标数据；接收对比测试指令，将所述真值数据和目标数据对比，判断V2X协议的有效性，解决现实情况下V2X协议测试中，无法提供类似于真实场景的边界工况、无法实现与真值数据的对比分析，且必须V2X相关硬件介入才可测试的痛点。

权利要求

1.一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法，其特征在于，包括：

接收配置指令，形成交通场景道路信息序列和通信节点；

接收测试序列生成指令，根据所述交通场景道路信息序列和所述通信节点，形成边界工况测试序列集及V2X边界工况模拟场景组件；

接收分析处理指令，根据V2X消息收发模式，对时间间隔内的数据实时分析处理，形成真值数据和目标数据；其中，包括：根据V2X消息收发模式反馈的数据，所述反馈的数据包括每个时间间隔内节点之间的距离关系、航向角关系、方位关系和事件报警情况，按照时间戳记为序列 生成目标数据；实时分析节点间的数据变化关系，根据节点间的距离关系、航向角关系、方位关系和事件预警情况，按照时间戳记为真值序列 生成真值数据；

接收对比测试指令，将所述真值数据和目标数据对比，判断V2X协议的有效性。

2.根据权利要求1所述的一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法，其特征在于，接收配置指令，形成交通场景道路信息序列和通信节点，包括：接收场景道路配置指令，配置交通场景道路信息序列；接收通信节点配置指令，配置车辆和路侧设备信息序列，形成通信节点。

3.根据权利要求2所述的一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法，其特征在于，所述接收场景道路配置指令，配置交通场景道路信息序列，包括：建立测试路况编辑模型、车辆信息模型和路侧设备信息模型，生成交通场景道路信息序列。

4.根据权利要求1所述的一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法，其特征在于，在接收测试序列生成指令，根据所述交通场景道路信息序列和所述通信节点，形成边界工况测试序列集及V2X边界工况模拟场景组件之前，包括：构建V2X直连通讯机制模型，生成V2X消息协议广播模式；

对所述交通场景道路信息序列和所述通信节点按照V2X协议要求，打包封装交通场景道路信息序列和通信节点的编码数据及解码数据。

5.根据权利要求4所述的一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法，其特征在于，构建V2X直连通讯机制模型，生成V2X消息协议广播模式，包括：配置主节点及从节点；

配置节点通信过程中的射频频率范围、射频通道数、信号带宽和链路信道的拓扑结构；

将封装好的V2X协议嵌入到V2X边界工况模拟场景组件中，生成V2X消息协议广播模式。

6.根据权利要求1所述的一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法，其特征在于，接收对比测试指令，将所述真值数据和目标数据对比，判断V2X协议的有效性，包括：根据真值数据Truth_Seq和目标数据Obj_Seq在同一时间戳下的数据对比结果，评估V2X协议有效性。

7.一种计算机设备，包括处理器及存储器，存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6任一所述的测试边界工况下V2X协议有效性的方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时以实现权利要求1至6任一所述的测试边界工况下V2X协议有效性的方法。

说明书

一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及车联网领域，尤其涉及一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法。

背景技术

[0002] V2X（Vehicle to Everything，车对外界）是未来智能网联汽车的主要方向，是打通车路协同的关键技术。其中，V2X协议是该技术的核心。为了确保V2X协议的稳定、可靠、有效工作，各方正在对其开展系列测试，包括了一致性测试、场景测试、信息安全测试、通信物理参数测试等，同时测试手段也已经从手动过渡到自动测试。然而，现在软件自动化测试中，大都是基于协议报文的解析比对测试，对协议中的场景应用，尤其是边界工况下的场景都是使用结合实体与软件的方式下进行测试，还无法提供仅仅依靠软件测试形成的有效测试；同时，实车测试中因V2X设施少、测试的安全性、真值数据无法采集等问题影响，也无法为边界工况，提供有效测试。

发明内容

[0003] 本发明提供一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法，以解决现实情况下V2X协议测试中，无法提供类似于真实场景的边界工况、无法实现与真值数据的对比分析，且必须V2X相关硬件介入才可测试的痛点。

[0004] 本发明提供一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法，包括：

[0005] 接收配置指令，形成交通场景道路信息序列和通信节点；

[0006] 接收测试序列生成指令，根据所述交通场景道路信息序列和所述通信节点，形成边界工况测试序列集及V2X边界工况模拟场景组件；

[0007] 接收分析处理指令，根据V2X消息收发模式，对时间时隔里的数据实时分析处理，形成真值数据和目标数据；

[0008] 接收对比测试指令，将所述真值数据和目标数据对比，判断V2X协议的有效性。

[0009] 优选地，接收配置指令，形成交通场景道路信息序列和通信节点，还包括：

[0010] 接收场景道路配置指令，配置交通场景道路信息序列；

[0011] 接收通信节点配置指令，配置车辆和路侧设备信息序列，形成通信节点；

[0012] 优选地，所述接收场景道路配置指令，配置交通场景道路信息序列，包括：

[0013] 建立测试路况编辑模型、车辆信息模型、路侧设备信息模型，生成交通场景道路信息序列。

[0014] 优选地，在接收测试序列生成指令，根据所述交通场景道路信息序列和所述通信节点，形成边界工况测试序列集及V2X边界工况模拟场景组件之前，包括：

[0015] 构建V2X直连通讯机制模型，生成V2X消息协议广播模式；

[0016] 对所述交通场景道路信息序列和所述通信节点按照V2X协议要求，打包封装交通场景道路信息序列和通信节点的编码及解码。

[0017] 优选地，构建V2X直连通讯机制模型，生成V2X消息协议广播模式，包括：

[0018] 配置主节点及从节点；

[0019] 配置节点通信过程中的射频频率范围、射频通道数、信号带宽、链路信道的拓扑结构；

[0020] 将封装好的V2X协议嵌入到V2X边界工况模拟场景组件中，生成V2X消息协议广播模式。

[0021] 优选地，所述接收分析处理指令，根据V2X消息收发模式，对时间时隔里的数据实时分析处理，形成真值数据和目标数据，还包括：

[0022] 根据V2X消息收发模式反馈的数据包括每个时间间隔内节点之间的距离关系、航向角关系、方位关系、事件报警情况等，按照时间戳记为序列，生成目标数据；

[0023] 实时分析节点间的数据变化关系，根据节点间的距离关系、航向角关系、方位关系、事件预警情况，按照时间戳记为真值序列，生成真值数
据。

[0024] 优选地，接收对比测试指令，将所述真值数据和目标数据对比，判断V2X协议的有效性，包括：根据 和 在同一时间戳下的数据对比结果，评估V2X协议有效性。

[0025] 本发明提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的测试边界工况下V2X协议有效性的方法。

[0026] 本发明提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行上述测试边界工况下V2X协议有效性的方法的计算机程序。

[0027] 本发明的有益效果：

[0028] 1）本发明解决现实情况下V2X协议测试中，无法提供类似于真实场景的边界工况、无法实现与真值数据的对比分析，且必须V2X相关硬件介入才可测试的痛点。

[0029] 2）本发明可实现有效应对V2X协议扩展的问题，随着V2X标准的更新和相应标准的扩展，在构建V2X边界工况模拟场景组件过程中，可以根据需要实现相关内容的升级，有效地完善V2X协议，与V2X产品开发同步进行。

[0030] 3）本发明通过构建V2X边界工况模拟场景组件，为V2X协议提供所需的数据源，同时实时分析组件中的真值数据和V2X协议反馈的结果数据，来评估V2X协议的有效性，降低测试成本。

附图说明

[0031] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0032] 图1是本申请实施例提供的一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法示意图；

[0033] 图2是本申请实施例提供的一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法的结构框图；

[0034] 图3是本申请实施例提供的V2X边界工况模拟场景组件的构成图。具体实施例

[0035] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

[0036] 需要说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

[0037] 实施例一

[0038] 本发明提供一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法，图1是本申请实施例提供的一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法示意图，如图1所示，包括：

[0039] 接收配置指令，形成交通场景道路信息序列和通信节点；

[0040] 接收测试序列生成指令，根据交通场景道路信息序列和通信节点，形成边界工况测试序列集及V2X边界工况模拟场景组件；

[0041] 接收分析处理指令，根据V2X消息收发模式，对时间时隔里的数据实时分析处理，形成真值数据和目标数据；

[0042] 接收对比测试指令，将真值数据和目标数据对比，判断V2X协议的有效性。

[0043] 进一步地，接收配置指令，形成交通场景道路信息序列和通信节点，还包括：

[0044] 接收场景道路配置指令，配置交通场景道路信息序列；

[0045] 接收通信节点配置指令，配置车辆和路侧设备信息序列，形成通信节点；

[0046] 进一步地，在接收测试序列生成指令，根据交通场景道路信息序列和通信节点，形成边界工况测试序列集及V2X边界工况模拟场景组件之前，包括：

[0047] 构建V2X直连通讯机制模型，生成V2X消息协议广播模式；

[0048] 对交通场景道路信息序列和通信节点按照V2X协议要求，打包封装交通场景道路信息序列和通信节点的编码及解码。

[0049] 具体地，配置交通场景道路下，符合边界工况的车辆和路侧设备信息序列，形成通信节点。通过构建V2X边界工况模拟场景组件中的边界工况车辆信息模型和路侧设备信息模型来实现相关数据的配置，以形成边界测试工况场景的输入。

[0050] 然后配置边界工况下各节点的通讯机制以符合V2X直连通信要求，包括V2X协议消息的格式、消息传输模式等，来模拟V2X通信的数据消息情况。

[0051] 进一步地，接收场景道路配置指令，配置交通场景道路信息序列，包括：

[0052] 建立测试路况编辑模型、车辆信息模型、路侧设备信息模型，生成交通场景道路信息序列。

[0053] 进一步地，构建V2X直连通讯机制模型，生成V2X消息协议广播模式，包括：

[0054] 配置主节点及从节点；

[0055] 配置节点通信过程中的射频频率范围、射频通道数、信号带宽、链路信道的拓扑结构；

[0056] 将封装好的V2X协议嵌入到V2X边界工况模拟场景组件中，生成V2X消息协议广播模式。

[0057] 具体地，完成V2X边界工况模拟场景组件构建，形成边界工况测试序列集，通过测试交互接口，对接V2X协议，来进行测试分析。

[0058] 进一步地，接收分析处理指令，根据V2X消息收发模式，对时间时隔里的数据实时分析处理，形成真值数据和目标数据，还包括：

[0059] 根据V2X消息收发模式反馈的数据包括每个时间间隔内节点之间的距离关系、航向角关系、方位关系、事件报警情况等，按照时间戳记为序列，生成目标数据；

[0060] 实时分析节点间的数据变化关系，根据节点间的距离关系、航向角关系、方位关系、事件预警情况，按照时间戳记为真值序列，生成真值数
据。

[0061] 进一步地，接收对比测试指令，将真值数据和目标数据对比，判断V2X协议的有效性，包括：根据 和 在同一时间戳下的数据对比结果，评估V2X协议有效性。

[0062] 需要说明的是，一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法，需要V2X协议有如下功能：V2X协议，拥有测试交互接口，可接收本车辆节点的相关数据和V2X协议数据包，输出车辆定位及预警、交通信号灯数据及预警、路侧单元数据及预警、路测安全单元数据及预警；可支持嵌入到V2X边界工况模拟场景组件中。

[0063] 图2是本申请实施例提供的一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法的结构框图，如图2所示，本申请实施例提供一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法中具体的测试方式，如下：边界工况下V2X协议有效性测试方法，通过交互接口实现V2X协议和V2X边界工况模拟场景组件的连接。将封装好的V2X协议嵌入到V2X边界工况模拟场景组件中，通过测试交互接口实现测试数据的传递，来完成协议有效性的分析，调用接收分析处理指令，根据V2X消息收发模式，对时间时隔里的数据实时分析处理，形成真值数据和目标数据测试的有效性评估功能来分析协议是否有效。

[0064] 本发明可实现有效应对V2X协议扩展的问题，随着V2X标准的更新和相应标准的扩展，在构建V2X边界工况模拟场景组件过程中，可以根据需要实现相关内容的升级。

[0065] 实施例二

[0066] 本发明提供一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法，包括：

[0067] 接收配置指令，形成交通场景道路信息序列和通信节点；

[0068] 接收测试序列生成指令，根据交通场景道路信息序列和通信节点，形成边界工况测试序列集及V2X边界工况模拟场景组件；

[0069] 接收分析处理指令，根据V2X消息收发模式，对时间时隔里的数据实时分析处理，形成真值数据和目标数据；

[0070] 接收对比测试指令，将真值数据和目标数据对比，判断V2X协议的有效性。

[0071] 进一步地，接收配置指令，形成交通场景道路信息序列和通信节点，还包括：

[0072] 接收场景道路配置指令，配置交通场景道路信息序列；

[0073] 接收通信节点配置指令，配置车辆和路侧设备信息序列，形成通信节点；

[0074] 进一步地，接收场景道路配置指令，配置交通场景道路信息序列，包括：

[0075] 建立测试路况编辑模型、车辆信息模型、路侧设备信息模型，生成交通场景道路信息序列。

[0076] 具体地，图3是本申请实施例提供的V2X边界工况模拟场景组件的构成图，如图3所示，本申请实施例提供一种测试边界工况下V2X协议有效性的方法中构建V2X边界工况模拟场景组件的方式，如下：通过可视化交互界面可实现测试路况编辑模型、车辆信息模型、路侧设备信息模型；同时包含V2X直连通讯机制模型、节点数据实时分析模型、测试的有效性评估、测试管理、测试交互接口等功能，用来与V2X协议对接；

[0077] 边界工况测试交通场景道路模型构建，可以根据实际的道路地图的图资加载，也可以根据测试需要自己编辑道路地图。所构建的测试道路，包括道路的长度、车道行驶方向、车道数量、车道宽度、车道标线情况、车道曲率、十字路口等车道属性，以及道路周边的建筑物情况。

[0078] 边界工况车辆信息模型构建，在编辑的道路地图上，设置相应的车辆行驶信息。在相应道路上设置车辆的行驶数目，各车辆的行驶状态等，具体包括每辆车的编号、尺寸大小、车辆类型等静态数据，以及在相应的时间间隔下的车辆位置（经纬度）、车速、加速度、角速度、车辆车灯、车辆发动机故障等动态数据组成的车辆序列数据集。同时，可根据边界测试需求，可设置车辆事件、各车辆间能满足碰撞关系的工况，也可以设置数百辆车、数个危险工况同时发生的工况，来共同组成边界工况下车辆的场景信息；

[0079] 边界工况路侧设备信息模型构建，在编辑的道路地图上选择路口处，设置相应的路侧信息。具体包括路侧设备的编号、经纬坐标、红绿灯位置、道路事件、限速标识、车道属性等静态数据，以及在相应的间隔下的道路事件距离、限速标识距离、红绿灯变化等动态数据组成的路侧序列数据集；也可以设置路口处行人、非机动车的通行序列数据集。同时，可根据边界测试需求，可设置相应事情的触发时间点，也可以结合各车辆的行驶边界数据，综合设计边界工况场景。

[0080] 边界工况路侧设备信息模型构建，在编辑的道路地图上选择路口处，设置相应的路侧信息。具体包括路侧设备的编号、经纬坐标、红绿灯位置、道路事件、限速标识、车道属性等静态数据，以及在相应的间隔下的道路事件距离、限速标识距离、红绿灯变化等动态数据组成的路侧序列数据集；也可以设置路口处行人、非机动车的通行序列数据集。同时，可根据边界测试需求，可设置相应事情的触发时间点，也可以结合各车辆的行驶边界数据，综合设计边界工况场景。

[0081] V2X直连通讯机制模型的构建，包括主从节点的配置选择，节点通信过程中的射频频率范围、射频通道数、信号带宽、链路信道的拓扑结构等通信模式的配置，打造V2X消息协议广播模式；同时对所设置的边界工况数据按照V2X协议要求，实现消息的编解码打包封装处理；

[0082] 节点数据实时分析模型，按照一定的时间间隔实时分析各节分析间的数据变化关系，包括本节点的数据和各节点间的距离关系、航向角关系、方位关系、事件预警情况等，按照时间戳记为真值序列 。

[0083] 测试的有效性评估，即对V2X协议处理结果的实时对比评估，对接收到的V2X协议的实时处理结果，包括每个时间间隔内，各节点的距离关系、航向角关系、方位关系、事件报警情况等，按照时间戳记为序列，通过
和 在同一时间戳下的数据结果是否相同，来评估V2X协议处理结果是否有效，对有偏差的结果数据加以注释，以此来评估V2X协议在当前边界工况下的有效性。

[0084] 测试管理，包括管理V2X协议的版本，当前所测试的边界工况数据集，测试的时间，测试过程的数据比对分析记录，测试结果缺乏有效性的数据序列标注，测试结果的评价等。

[0085] 测试交互接口，用于和V2X协议的数据交互，V2X边界工况模拟场景组件完全遵从V2X直连通信的数据包结构，分成车辆OBU节点和路侧RSU两类节点，其中OBU发送BSM数据包，RSU发送MAP \SPAT \RSI \RSM数据包。

[0086] 进一步地，接收分析处理指令，根据V2X消息收发模式，对时间时隔里的数据实时分析处理，形成真值数据和目标数据，还包括：

[0087] 根据V2X消息收发模式反馈的数据包括每个时间间隔内节点之间的距离关系、航向角关系、方位关系、事件报警情况等，按照时间戳记为序列，生成目标数据；

[0088] 实时分析节点间的数据变化关系，根据节点间的距离关系、航向角关系、方位关系、事件预警情况，按照时间戳记为真值序列，生成真值数
据。

[0089] 进一步地，接收对比测试指令，将真值数据和目标数据对比，判断V2X协议的有效性，包括：根据 和 在同一时间戳下的数据对比结果，评估V2X协议有效性。

[0090] 本发明实施例还提供一种计算机设备，用以解决现实情况下V2X协议测试中，无法提供类似于真实场景的边界工况、无法实现与真值数据的对比分析，且必须V2X相关硬件介入才可测试的痛点，该计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述测试边界工况下V2X协议有效性的方法。

[0091] 本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，用以解决现实情况下V2X协议测试中，无法提供类似于真实场景的边界工况、无法实现与真值数据的对比分析，且必须V2X相关硬件介入才可测试的痛点，该计算机可读存储介质存储有执行上述测试边界工况下V2X协议有效性的方法的计算机程序。

[0092] 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。

[0093] 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/或方框图来描述的。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、嵌入式处理机或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。

[0094] 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。

[0095] 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。

[0096] 以上所述的具体实施例，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，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，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。