车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法及装置

摘要

本发明提供了车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法及装置，量化方法包括：构建影响车辆高速公路巡航功能的可控性一级指标，根据车辆高速公路巡航功能对可控性一级指标进行划分，以得到多个可控性二级指标；在高速公路仿真测试场景下，为车辆注入指定功能故障，并使用多个可控性二级指标的数值变化的不同组合分别进行测试，确定满足临界条件的多个可控性二级指标的数值变化的组合；根据满足临界条件的多个可控性二级指标的数值变化的组合，确定与多个可控性二级指标相对应的多个可控性三级指标的量化值。本发明提高了车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化结果的准确性，为车辆功能安全开发提供了更可靠的依据。

权利要求

1.一种车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法，其特征在于，所述方法包括：

构建影响车辆高速公路巡航功能的可控性一级指标，所述车辆高速公路巡航功能包括车辆纵向运动功能和车辆横向运动功能；多个所述可控性一级指标包括加速度、速度及操作力；

根据所述车辆高速公路巡航功能对所述可控性一级指标进行划分，以得到多个可控性二级指标；所述多个可控性二级指标包括横向加速度、纵向加速度、横向速度、纵向速度、制动踏板力、方向盘扭矩及油门踏板力；

在高速公路仿真测试场景下，为车辆注入指定功能故障，并使用所述多个可控性二级指标的数值变化的不同组合分别进行测试，确定满足临界条件的所述多个可控性二级指标的数值变化的组合；其中，所述临界条件表示测试的过程中刚好避免危害发生的情形；

根据所述满足临界条件的所述多个可控性二级指标的数值变化的组合，确定与所述多个可控性二级指标相对应的多个可控性三级指标的量化值；所述多个可控性三级指标包括横向加速度的最大值、横向加速度的平均值、纵向加速度的最大值、纵向加速度的平均值、横向速度的最大值、横向速度的平均值、纵向速度的最大值、纵向速度的平均值、制动踏板力的最大值、制动踏板力的平均值、方向盘扭矩的最大值、方向盘扭矩的变化值、油门踏板力的最大值、油门踏板力的平均值。

2.根据权利要求1所述的车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法，其特征在于，所述方法还包括：基于所述多个可控性三级指标的量化值计算当前的综合可控性得分；

根据综合可控性得分与可控性等级之间的预设关系，确定与所述当前的综合可控性得分对应的可控性等级。

3.根据权利要求2所述的车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法，其特征在于，所述基于所述多个可控性三级指标的量化值计算当前的综合可控性得分，包括：对所述多个可控性三级指标的量化值进行加权计算，得到可控性二级指标的量化值；

对多个所述可控性二级指标的量化值进行加权计算，得到可控性一级指标的量化值；

对多个所述可控性一级指标的量化值进行加权计算，得到当前的综合可控性得分。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法，其特征在于，所述根据所述车辆高速公路巡航功能对所述可控性一级指标进行划分，包括：将与所述车辆纵向运动功能相对应的所述可控性一级指标和与所述车辆横向运动功能相对应的所述可控性一级指标均作为可控性二级指标。

5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法，其特征在于，所述为车辆注入指定功能故障，包括：为车辆提供设定的驱动扭矩或为车辆提供设定的制动扭矩或为车辆提供设定的转向扭矩。

6.一种车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化装置，其特征在于，所述装置包括：

指标构建模块，用于构建影响车辆高速公路巡航功能的可控性一级指标，所述车辆高速公路巡航功能包括车辆纵向运动功能和车辆横向运动功能；多个所述可控性一级指标包括加速度、速度及操作力；

指标划分模块，用于根据所述车辆高速公路巡航功能对所述可控性一级指标进行划分，以得到多个可控性二级指标；

仿真测试模块，用于在高速公路仿真测试场景下，为车辆注入指定功能故障，并使用所述多个可控性二级指标的数值变化的不同组合分别进行测试，确定满足临界条件的所述多个可控性二级指标的数值变化的组合；其中，所述临界条件表示测试的过程中刚好避免危害发生的情形；所述多个可控性二级指标包括横向加速度、纵向加速度、横向速度、纵向速度、制动踏板力、方向盘扭矩及油门踏板力；

指标量化模块，用于根据所述满足临界条件的所述多个可控性二级指标的数值变化的组合，确定与所述多个可控性二级指标相对应的多个可控性三级指标的量化值；所述多个可控性三级指标包括横向加速度的最大值、横向加速度的平均值、纵向加速度的最大值、纵向加速度的平均值、横向速度的最大值、横向速度的平均值、纵向速度的最大值、纵向速度的平均值、制动踏板力的最大值、制动踏板力的平均值、方向盘扭矩的最大值、方向盘扭矩的变化值、油门踏板力的最大值、油门踏板力的平均值。

7.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至5中任一权利要求所述车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法的步骤。

8.一种存储有计算机可读指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1至5中任一权利要求所述车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法的步骤。

说明书

车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及自动驾驶车辆技术领域，更为具体地，本发明能够提供车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法及装置。

背景技术

[0002] 随着自动驾驶技术的发展，车辆的控制权逐渐由传统的人控制转移到机器自动或半自动控制，用户对于驾驶安全的需求也越来越高。作为L3级别（有条件自动控制级别）的有条件自动驾驶，高速公路巡航（HWP，High Way Pilot）系统提供的高速公路巡航功能用于实现车道居中行驶、主路巡航行驶等与车辆运动相关的功能，因此由HWP系统功能故障带来的车辆失控所引发的危害是巨大的，不论是人控、车控还是人车共同控制，驾驶人或者HWP系统能否充分控制车辆，防止危害事件的发生、保障人身安全，都是用户关注的热点问题，而且车辆功能安全可控性是在HWP系统开发过程中需要重点评估的指标之一；可控性的量化和分级对于确定功能故障最长持续时间、指导功能安全开发过程、提升安全性有着关键的意义。

[0003] 相关技术中，针对高速公路巡航功能故障的某个安全可控性指标进行实车测试或仿真测试，安全可控性指标例如可为速度最大值或加速度最大值等，并在测试的过程中根据车辆的可控状态变化确定车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化结果。但是，通过上述方案得到的安全可控性指标的量化结果是基于单一的安全可控性指标确定的，忽略了与当前故障相关的其他安全可控性指标对高速公路巡航功能故障的影响，导致了安全可控性指标的量化结果准确性差的问题，亟待需要解决。

发明内容

[0004] 为解决相关技术中存在的车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化结果准确性差的问题，本发明提供了车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法及装置，以达到提高安全可控性指标的量化结果准确性等技术目的。

[0005] 为实现上述的技术目的，本发明能够提供一种车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法，所述方法包括：构建影响车辆高速公路巡航功能的可控性一级指标，所述车辆高速公路巡航功能包括车辆纵向运动功能和车辆横向运动功能；根据所述车辆高速公路巡航功能对所述可控性一级指标进行划分，以得到多个可控性二级指标；在高速公路仿真测试场景下，为车辆注入指定功能故障，并使用所述多个可控性二级指标的数值变化的不同组合分别进行测试，确定满足临界条件的所述多个可控性二级指标的数值变化的组合；其中，所述临界条件表示测试的过程中刚好避免危害发生的情形；根据所述满足临界条件的所述多个可控性二级指标的数值变化的组合，确定与所述多个可控性二级指标相对应的多个可控性三级指标的量化值。

[0006] 为实现上述的技术目的，本发明还可提供一种车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化装置，所述装置包括：指标构建模块，用于构建影响车辆高速公路巡航功能的可控性一级指标，所述车辆高速公路巡航功能包括车辆纵向运动功能和车辆横向运动功能；指标划分模块，用于根据所述车辆高速公路巡航功能对所述可控性一级指标进行划分，以得到多个可控性二级指标；仿真测试模块，用于在高速公路仿真测试场景下，为车辆注入指定功能故障，并使用所述多个可控性二级指标的数值变化的不同组合分别进行测试，确定满足临界条件的所述多个可控性二级指标的数值变化的组合；其中，所述临界条件表示测试的过程中刚好避免危害发生的情形；指标量化模块，用于根据所述满足临界条件的所述多个可控性二级指标的数值变化的组合，确定与所述多个可控性二级指标相对应的多个可控性三级指标的量化值。

[0007] 为实现上述的技术目的，本发明还能够提供一种计算机设备，计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行本发明任一实施例中的所述车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法的步骤。

[0008] 为实现上述的技术目的，本发明还可提供一种存储有计算机可读指令的存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行本发明任一实施例中的所述车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法的步骤。

[0009] 本发明的有益效果包括：

[0010] 基于影响车辆纵向和横向运动功能的可控性一级指标划分方式确定的多个可控性二级指标进行仿真测试，从而确定刚好避免危害发生的多个可控性二级指标相对应的多个可控性三级指标的量化值，可见本发明综合考虑了影响车辆高速公路巡航功能的多项指标的前提下进行安全可控性指标的量化，相比于现有方案中基于单一的指标确定量化结果的方式，本发明整体使用了多项安全可控性指标，更符合实际的高速公路巡航的实际场景，从而明显提高车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化结果的准确性，为车辆功能安全开发提供了更可靠的依据。

附图说明

[0011] 图1示出了本发明一个或多个实施例中车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法的一种流程示意图。

[0012] 图2示出了本发明一个或多个实施例中车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法的另一种流程示意图。

[0013] 图3示出了本发明一个或多个实施例中基于多个可控性三级指标的量化值计算当前的综合可控性得分的流程示意图。

[0014] 图4示出了本发明一个或多个实施例中构建可控性一级指标的流程示意图。

[0015] 图5示出了本发明一个或多个实施例中在高速公路仿真测试场景下进行仿真测试的实现原理示意图。

[0016] 图6示出了本发明一个或多个实施例中为车辆注入驱动扭矩功能故障的条件下进行高速公路仿真测试的示意图。

[0017] 图7示出了本发明一个或多个实施例中为车辆注入制动扭矩功能故障的条件下进行高速公路仿真测试的示意图。

[0018] 图8示出了本发明一个或多个实施例中为车辆注入转向扭矩功能故障的条件下进行高速公路仿真测试的示意图。

[0019] 图9示出了本发明一个或多个实施例中车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化装置的结构组成示意图。

[0020] 图10示出了本发明一个或多个实施例中计算机设备内部结构的示意图。

具体实施方式

[0021] 下面结合说明书附图对本发明所提供的车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法及装置进行详细的解释和说明。

[0022] 为应对汽车电子电气系统故障导致的车辆危害风险，往往需要对相关功能异常引起的危害事件进行危害分析和风险评估，如基于识别的严重度（S）、暴露概率（E）和可控性（C）三个参数确认车辆安全完整性等级ASIL（Automotive Safety Integrity Levels）定义安全目标和提出功能安全要求；其中，可控性的描述是指对人员能够充分控制危害事件并进行特定伤害概率的预估。

[0023] 对于车辆功能安全可控性指标的量化，相关技术可使用仿真测试法、实车测试法试图确定车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化结果。但现有的方式是基于单一的安全可控性指标确定安全可控性指标的量化结果，其存在量化结果与实际情况偏差较大、不准确等问题；对于可控性的分级，相关技术一般使用专家研讨法或者Cooper‑Harper（古柏‑哈柏）评价法，但这两种方法均依赖人为判断或专家经验的方式才能确定可控性等级，存在客观性较差等问题。

[0024] 目前，对于可控性评价指标的选择没有统一的标准，多数研究针对系统某一功能的单一可控性指标进行量化研究，缺少系统的可控性综合指标研究，没有形成完善的指标体系；此外在可控性分级方面，缺少数据支撑和分级依据，现有技术偏向采用专家经验法，所提出来的评级框架在很多道路交通环境下并不能直接应用；缺少研究将可控性指标量化与可控性分级结合。

[0025] 如图1所示，本发明至少一个实施例能够提供一种车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法，该方法包括但不限于如下的步骤S110至步骤S140。

[0026] 步骤S110，构建影响车辆高速公路巡航功能的可控性一级指标，车辆高速公路巡航功能包括车辆纵向运动功能和车辆横向运动功能。

[0027] 其中，影响车辆纵向（汽车行驶方向）运动功能和车辆横向运动功能的可控性一级指标作为本发明车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方案的基础，以从整车层面角度构建可控性一级指标。

[0028] 本发明至少一个实施例中，多个可控性一级指标包括加速度、速度及操作力。

[0029] 如图4所示，本实施例提供了可控性一级指标的构建流程。首先，对车辆系统进行选择，并选择与车辆运动相关的系统，本实施例中的与车辆运动相关的系统具体为HWP系统；其次，进行危害识别和风险分析，在该阶段中描述与车辆运动相关的功能以及对车辆运动产生影响的功能，在HWP系统功能故障的情况下，确定所存在的潜在整车危害；再次，确定驾驶人应对措施，例如，踩制动踏板、踩油门、转动方向盘，并对可控性一级指标进行描述；最后，根据应对措施进行可控性一级指标的确认，本实施例选取指标时，考虑以下的类型：
表示驾驶员反应快慢程度的指标，包括车辆的加速度a和速度v等，反应驾驶员操作难易程度的指标，包括制动踏板力Fb和油门踏板力Fa等。

[0030]表1

[0031] 本实施例中HWP系统可控性指标确认结果如表1所示，HWP系统包含车辆纵向运动、横向运动等功能，纵向运动功能故障可能会产生车辆非预期加速、非预期减速等整车级危害，应该采取的措施是踩制动踏板、踩油门，则确定的可控性一级指标为操作力F、加速度a和速度v。车辆横向运动功能故障可能会产生非预期转向等整车级危害，为防止车辆偏离车道发生侧翻，应该采取的措施是转动方向盘，以纠正车辆偏离，确定的可控性一级指标为操作力F、加速度a和速度v。

[0032] 步骤S120，根据车辆高速公路巡航功能对可控性一级指标进行划分，以得到多个可控性二级指标。

[0033] 本发明一个或多个实施例中，基于多个可控性一级指标包括及速度、速度及操作力，多个可控性二级指标包括横向加速度、纵向加速度、横向速度、纵向速度、制动踏板力、方向盘扭矩及油门踏板力。

[0034] 本发明至少一个实施例中，根据车辆高速公路巡航功能对可控性一级指标进行划分，包括：将与车辆纵向运动功能相对应的可控性一级指标和与车辆横向运动功能相对应的可控性一级指标均作为可控性二级指标。

[0035] 基于上述改进的方案，本发明实施例采用分级的方法进行指标划分，实现了将可控性一级指标划分为可控性二级指标，可见本实施例能够从整车的纵向运动功能和横向运动功能两个维度建立相关危害的可控性二级指标，以从整车的角度确定与可控性一级指标相对应的可控性二级指标，实现了对可控性二级指标全面地梳理。

[0036] 本发明还能够在可控性二级指标的基础上构建可控性三级指标，从而为仿真测试过程提供基础和量化方向，下述的内容进行详细说明。结合本发明上述实施例，HWP系统的三级指标体系如表2所示。

[0037]表2

[0038] 步骤S130，在高速公路仿真测试场景下，为车辆注入指定功能故障，并使用多个可控性二级指标的数值变化的不同组合分别进行测试，确定满足临界条件的多个可控性二级指标的数值变化的组合；其中，临界条件表示测试的过程中刚好避免危害发生的情形。

[0039] 其中，本实施例使用可控性二级指标的数值变化的n种组合，可控性二级指标的数值变化表示可控性二级指标在一定范围内变化，n的具体值可以根据实际情况设定，例如几十或几百。本实施例采用仿真测试法确定满足临界条件的多个可控性二级指标的数值变化的组合，具体地，使用多个可控性二级指标的数值变化的不同组合，在高速公路仿真测试场景下为车辆注入指定功能故障，不改变工况和场景，并通过反复测试的方式找到刚好由可控到失控的临界状态对应的多个可控性二级指标的数值变化的组合。其中，失控的情况即危害发生的情形。

[0040] 本发明一个或多个实施例中，为车辆注入指定功能故障，包括：为车辆提供设定的驱动扭矩或为车辆提供设定的制动扭矩或为车辆提供设定的转向扭矩。

[0041] 本实施例通过为车辆提供设定的驱动扭矩或设定的制动扭矩或设定的转向扭矩，实现了多种不同的故障场景下的仿真测试，为可控性指标的量化提供全面的依据。

[0042] 如表3所示，具体给出了HWP系统功能故障、高速公路场景、运行工况和不同可控性二级指标数值大小的n种组合。

[0043]表3

[0044] 如图5所示，本实施例中通过仿真软件搭建高速公路仿真测试场景。例如，将高速公路场景因素划分为基本场景、道路类型、道路几何、环境条件、交通参与者，运行工况可包括功能故障时间、本车初始速度、其他交通参与者速度（他车速度）、发生故障的位置、本车和交通参与者相对距离等，应对措施包括驾驶员或自动驾驶系统在危害发生后采取的踩制动踏板、踩油门、转动方向盘等控制车辆的一些操作，采取的应对措施体现在可控性二级指标的大小上，结合上述实施例，HWP系统的可控性二级指标包括但不限于制动踏板力Fb、纵向加速度Long_a、纵向速度Long_v、油门踏板力Fa、方向盘扭矩S_torque、横向加速度Lat_a以及横向速度Lateral_v。其中，本实施例中使用的仿真软件例如可包括carsim（一种车辆动力学的仿真软件）和matlab（一种商业数学软件）。在matlab中建立的simulink（可视化仿真工具）模型，用于控制车辆运行。carsim里面有三个模块，分别是数据库、数学模型的求解器和仿真结果输出；仿真时，在车辆参数设置界面设置具体的车辆物理参数，在试验工况设置界面设置车辆行驶速度、加速度、感知决策、路线、场景等等，在动画仿真界面设置输出的动画参数；carsim设置需要输入的参数，然后连接到simulink，运行simulink，输出到carsim的动画仿真，输出仿真动画和参数的数值变化曲线。

[0045] 在仿真测试的过程中，功能故障、特定场景和工况的组合会导致危害事件的发生，而驾驶员或者车辆系统在功能故障后采取应对措施能够一定程度地规避危害事件的发生。worse case是由车辆运动系统或相关的系统在失控状态下由于功能故障造成的危害与HWP场景、运行工况以及应对措施的组合下形成的刚好避免危害发生的案例。worse case可用于表示刚好避免危害发生的情形，其仿真结果即为可控性指标量化值。以当前车辆与前车的最小距离为例，可设置一个距离阈值S1，当仿真结果超过该距离阈值时，则出现危害发生的情形，即失控的情况；当仿真结果刚好达到该距离阈值时（即当前车辆与前车的距离刚好达到距离阈值S1），则可确认当前情形为worse case。

[0046] 本实施例将worse case的确认与可控性指标的确认过程和构建的指标分级体系结合起来，将可控性确认流程中的功能故障、指标分级体系划分过程提到的可控性二级指标、高速公路场景和具体的运行工况输入到仿真工具中，以及通过改变可控性二级指标数值的大小进行重复测试，找到刚好避免发生危害事件的情形，即为worse case。

[0047] 由此可以看出，本发明实施例能够根据确认的可控性二级指标，采取仿真测试的方法进行量化，量化过程的重点在于通过故障注入的方法找到高速公路场景下的worse case，worse case是一种可控场景下的临界表现，其仿真结果作为可控性指标量化值，以worse case的仿真结果作为可控性指标的量化值。

[0048] 如图6所示，本实施例提供了HWP系统提供驱动扭矩功能故障下的worse case。高速公路车辆直行跟驰的场景，车辆跟驰速度为Long_v0 kph，跟驰距离为S米，然后在车辆运行的第T1秒注入一个纵向加速度Long_a1 kph，在故障发生后的第T2秒注入制动踏板力Fb，故障发生后的第T3秒本车减速到与前车速度相同，此时两车距离为0米。从故障发生时间（第T2秒）到两车刚好避免相撞时间（第T3秒），这个阶段内车辆产生的加速度为Long_a，车辆速度为Long_v kph。

[0049] 根据以上的示例，HWP系统提供驱动扭矩功能故障下的可控性指标量化数值计算方法如表4所示。

[0050]表4

[0051] 如图7所示，本实施例提供了HWP系统提供制动扭矩功能故障下的worse case。高速公路车辆直行跟驰的场景，车辆跟驰速度为Long_v0 kph，跟驰距离为S米，然后在车辆运行的第T1秒注入一个纵向减速度Long_a2 kph，在故障发生后的第T2秒注入油门踏板力Fa，故障发生后的第T3秒本车加速到与前车速度相同，此时两车距离为0米。从故障发生时间（第T2秒）到两车刚好避免相撞时间（第T3秒），这个阶段内车辆产生的加速度为Long_a，车辆速度为Long_v kph。

[0052] 根据以上的实例，HWP系统提供制动扭矩功能故障下的可控性指标量化数值计算方法如表5所示。

[0053]表5

[0054] 如图8所示，本实施例提供了HWP系统提供转向扭矩功能故障下的worse case。高速公路车辆弯道行驶的场景，在车辆运行的第T1秒时车辆纵向速度为Long_v0 kph，横向速度为Lat_v0 kph，方向盘扭矩为S_torque0 N•m,此时注入一个方向盘转角值冻结故障，在故障发生后的第T2秒注入方向盘扭矩S_torque1 N•m，故障发生后的第T3秒本车刚好在车道边缘防止了车辆侧翻，此时两车距离为0米。从故障发生时间T2到车辆时间T3，这个阶段内车辆产生方向盘扭矩为S_torqueN•m，横向加速度为Lat_a，车辆横向速度为Lat_v kph。

[0055] 根据以上的实例，HWP系统提供转向扭矩功能故障下的可控性指标量化数值计算方法如表6所示。

[0056]表6

[0057] 步骤S140，根据满足临界条件的多个可控性二级指标的数值变化的组合，确定与多个可控性二级指标相对应的多个可控性三级指标的量化值。

[0058] 结合上述实施例，本发明能够基于故障注入的仿真测试方法确认高速公路场景下的worse case，以worse case的仿真结果作为可控性三级指标量化值。

[0059] 本发明一个或多个实施例中，多个可控性三级指标包括横向加速度的最大值、横向加速度的平均值、纵向加速度的最大值、纵向加速度的平均值、横向速度的最大值、横向速度的平均值、纵向速度的最大值、纵向速度的平均值、制动踏板力的最大值、制动踏板力的平均值、方向盘扭矩的最大值、方向盘扭矩的变化值、油门踏板力的最大值、油门踏板力的平均值。

[0060] 本发明优选实施例中的多个可控性二级指标的数值变化的组合包括用于表示多个可控性二级指标的数值变化的多条曲线的组合，例如，横向加速度变化曲线、纵向加速度变化曲线、横向速度变化曲线等。

[0061] 可选地，本发明实施例中根据满足临界条件的多个可控性二级指标的数值变化的组合，确定与多个可控性二级指标相对应的多个可控性三级指标的量化值，包括：根据满足临界条件的多个可控性二级指标的数值变化的多条曲线的组合，确定与多个可控性二级指标相对应的多个可控性三级指标的量化值。本实施例基于可控性二级指标的数值变化的曲线确定对应的可控性三级指标的量化值，能够进行更准确和更快速地进行指标量化。

[0062] 如图2所示，本发明一个或多个实施例中，车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法还包括步骤S150和步骤S160。

[0063] 步骤S150，基于多个可控性三级指标的量化值计算当前的综合可控性得分。

[0064] 如图3所示，本发明一个或多个实施例中，基于多个可控性三级指标的量化值计算当前的综合可控性得分，包括但不限于步骤S151至步骤S153，具体说明如下。

[0065] 步骤S151，对多个可控性三级指标的量化值进行加权计算，得到可控性二级指标的量化值。

[0066] 可选地，本实施例中对多个可控性三级指标的量化值进行加权计算，包括：对多个可控性三级指标的量化值进行无量纲化处理，并以无量纲化处理后的多个可控性三级指标的量化值进行加权计算；例如通过下述公式计算。

[0067]

[0068] 其中，表示无量纲化处理前的可控性三级指标的量化值， 表示无量纲化处理后的可控性三级指标的量化值，

[0069] k表示可控性三级指标的编号，j表示可控性二级指标的编号，

[0070] 表示无量纲化处理前的多个可控性三级指标的量化值的平均值，

[0071] 表示无量纲化处理前的多个可控性三级指标的量化值中的最大值，

[0072] 表示无量纲化处理前的多个可控性三级指标的量化值中的最小值。

[0073] 可控性二级指标的量化值为：

[0074] ；

[0075] 。

[0076] 其中， 表示第j个可控性二级指标对应的第k个可控性三级指标的权重。

[0077] 步骤S152，对多个可控性二级指标的量化值进行加权计算，得到可控性一级指标的量化值；例如通过下述公式计算。

[0078] 可控性一级指标的量化值为：

[0079] ；

[0080] 。

[0081] 其中，表示第i个可控性一级指标对应的第j个可控性二级指标的权重，i表示可控性一级指标的编号。

[0082] 步骤S153，对多个可控性一级指标的量化值进行加权计算，得到当前的综合可控性得分；例如通过下述公式计算。

[0083] 当前的综合可控性得分为：

[0084] ；

[0085] 。

[0086] 其中，表示第i个可控性一级指标的权重。

[0087] 步骤S160，根据综合可控性得分与可控性等级之间的预设关系，确定与当前的综合可控性得分对应的可控性等级。

[0088] 例如，可控性得分较高，则对应的可控性等级较高；可控性得分较低，则对应的可控性等级较低；当然本发明并不限于上述的示例。

[0089] 可选地，根据综合可控性得分与可控性等级之间的预设关系，确定与当前的综合可控性得分对应的可控性等级，包括：确定与综合可控性得分对应的可控性评级，然后确定与可控性评级对应的可控性等级。

[0090] 其中，综合可控性得分与可控性等级之间的预设关系包括综合可控性得分、可控性评级及可控性等级三者之间的对应关系。

[0091] 其中，本实施例中综合可控性得分与可控性等级之间的预设关系具体为可控性分级表。例如，可控性评级为0级表示完全可控，可控性等级为C0；可控性评级为1‑3级表示较为可控，需要较小的控制力就可以控制车辆，留给驾驶员较长的反应时间，可控性等级为C1；可控性评级为4‑6级表示较为不可控，控制车辆的所需要的控制力驾驶员可以容忍，留给驾驶员的反应时间充分，可控性等级为C2；可控性评级为7‑9级表示非常不可控，在留给驾驶员的时间内驾驶员很难控制车辆，可控性等级为C3。经过仿真测试阶段，根据worse case确定的可控性三级指标数值计算得到综合可控性得分Score，对照可控性分级表进行可控性等级划分，如下述的表7所示。

[0092]表7

[0093] 本发明上述实施例基于多个可控性三级指标的量化值计算的当前的综合可控性得分确定对应的可控性等级，无需依赖专家经验和人为判断，而是根据具体计算的分值确定对应的可控性等级，所以本发明上述实施例所提供的车辆安全可控性等级的实现方案具有客观性更强、准确度更高等优点。另外，本发明能够为车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的选择提供统一的标准，形成了完善的指标体系，更适于实际的道路交通环境，满足了可控性指标量化与可控性分级的结合，为车辆功能安全可控性提供可靠的依据，实现了在HWP系统上市前的风险可控性量化评估。

[0094] 如图9所示，与本发明提供的车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法基于同一发明技术构思，本发明还有一些实施例能够提供一种车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化装置。

[0095] 其中，该车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化装置可包括但不限于指标构建模块901、指标划分模块902、仿真测试模块903及指标量化模块904，具体说明如下。

[0096] 指标构建模块901，用于构建影响车辆高速公路巡航功能的可控性一级指标，车辆高速公路巡航功能包括车辆纵向运动功能和车辆横向运动功能。

[0097] 指标划分模块902，用于根据车辆高速公路巡航功能对可控性一级指标进行划分，以得到多个可控性二级指标。

[0098] 仿真测试模块903，用于在高速公路仿真测试场景下，为车辆注入指定功能故障，并使用多个可控性二级指标的数值变化的不同组合分别进行测试，确定满足临界条件的多个可控性二级指标的数值变化的组合；其中，临界条件表示测试的过程中刚好避免危害发生的情形。

[0099] 指标量化模块904，用于根据满足临界条件的多个可控性二级指标的数值变化的组合，确定与多个可控性二级指标相对应的多个可控性三级指标的量化值。

[0100] 可选地，该车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化装置还包括得分计算模块和等级确定模块。

[0101] 得分计算模块，用于基于多个可控性三级指标的量化值计算当前的综合可控性得分。

[0102] 等级确定模块，用于根据综合可控性得分与可控性等级之间的预设关系，确定与当前的综合可控性得分对应的可控性等级。

[0103] 可选地，得分计算模块包括第一计算模块、第二计算模块及第三计算模块。

[0104] 第一计算模块，用于对多个可控性三级指标的量化值进行加权计算，得到可控性二级指标的量化值。

[0105] 第二计算模块，用于对多个可控性二级指标的量化值进行加权计算，得到可控性一级指标的量化值。

[0106] 第三计算模块，用于对多个可控性一级指标的量化值进行加权计算，得到当前的综合可控性得分。

[0107] 可选地，指标划分模块902，用于将与车辆纵向运动功能相对应的可控性一级指标和与车辆横向运动功能相对应的可控性一级指标均作为可控性二级指标。

[0108] 可选地，仿真测试模块903，用于为车辆提供设定的驱动扭矩或为车辆提供设定的制动扭矩或为车辆提供设定的转向扭矩。

[0109] 可选地，多个可控性一级指标包括加速度、速度及操作力。

[0110] 可选地，多个可控性二级指标包括横向加速度、纵向加速度、横向速度、纵向速度、制动踏板力、方向盘扭矩及油门踏板力。

[0111] 可选地，多个可控性三级指标包括横向加速度的最大值、横向加速度的平均值、纵向加速度的最大值、纵向加速度的平均值、横向速度的最大值、横向速度的平均值、纵向速度的最大值、纵向速度的平均值、制动踏板力的最大值、制动踏板力的平均值、方向盘扭矩的最大值、方向盘扭矩的变化值、油门踏板力的最大值、油门踏板力的平均值。

[0112] 如图10所示，与本发明提供的车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法基于同一发明技术构思，本发明还可提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时，使得处理器执行本发明任一实施例中车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法的步骤。其中，车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法的详细实现过程已在本说明书中有详细的记载，此处不再进行赘述。

[0113] 如图10所示，与本发明提供的车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法基于同一发明技术构思，本发明还可提供一种存储有计算机可读指令的存储介质，计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行本发明人意实施例中的车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法的步骤。其中，车辆高速公路巡航功能安全可控性指标的量化方法的详细实现过程已在本说明书中有详细的记载，此处不再进行赘述。

[0114] 在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读存储介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读存储介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读存储介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM，Random Access Memory），只读存储器（ROM，Read‑Only Memory），可擦除可编辑只读存储器（EPROM，Erasable Programmable Read‑Only Memory，或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM，Compact Disc Read‑Only Memory）。另外，计算机可读存储介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

[0115] 应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA，Programmable Gate Array），现场可编程门阵列（FPGA，Field Programmable Gate Array）等。

[0116] 在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

[0117] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

[0118] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。