The simulation-based testing of Autonomous Driving Systems (ADSs) has gained significant attention. However, current approaches often fall short of accurately assessing ADSs for two reasons: over-reliance on expert knowledge and the utilization of simplistic evaluation metrics. That leads to discrepancies between simulated scenarios and naturalistic driving environments. To address this, we propose the Matrix-Fuzzer, a behavior tree-based testing framework, to automatically generate realistic safety-critical test scenarios. Our approach involves the $log2BT$ method, which abstracts logged road-users' trajectories to behavior sequences. Furthermore, we vary the properties of behaviors from real-world driving distributions and then use an adaptive algorithm to explore the input space. Meanwhile, we design a general evaluation engine that guides the algorithm toward critical areas, thus reducing the generation of invalid scenarios. Our approach is demonstrated in our Matrix Simulator. The experimental results show that: (1) Our $log2BT$ achieves satisfactory trajectory reconstructions. (2) Our approach is able to find the most types of safety-critical scenarios, but only generating around 30% of the total scenarios compared with the baseline algorithm. Specifically, it improves the ratio of the critical violations to total scenarios and the ratio of the types to total scenarios by at least 10x and 5x, respectively, while reducing the ratio of the invalid scenarios to total scenarios by at least 58% in two case studies.


翻译:仿真测试在自动驾驶系统(ADS)中受到广泛关注。然而,当前方法往往因过度依赖专家知识和采用简单评估指标,难以准确评估ADS,导致仿真场景与自然驾驶环境之间存在差异。为此,我们提出Matrix-Fuzzer——一种基于行为树的测试框架,可自动生成真实安全关键测试场景。该方法通过$log2BT$技术将记录的道路使用者轨迹抽象为行为序列,进一步从真实驾驶分布中改变行为属性,并采用自适应算法探索输入空间。同时,我们设计通用评估引擎引导算法聚焦关键区域,减少无效场景生成。该方法在Matrix Simulator仿真器中得到验证。实验结果表明:(1)$log2BT$实现了高精度的轨迹重构;(2)与基线算法相比,本方法能发现最多类型的危险安全场景,且生成的场景总数仅占基线算法的约30%。具体而言,在两个案例研究中,本方法将关键违规场景占比提升至少10倍,场景类型占比提升至少5倍,同时无效场景占比降低至少58%。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
45+阅读 · 2020年12月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
量化金融强化学习论文集合
专知
14+阅读 · 2019年12月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
【推荐】自然语言处理(NLP)指南
机器学习研究会
35+阅读 · 2017年11月17日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月27日
Arxiv
29+阅读 · 2022年3月28日
VIP会员
最新内容
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
2+阅读 · 今天7:44
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
2+阅读 · 今天7:28
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:18
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:03
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
10+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
相关资讯
量化金融强化学习论文集合
专知
14+阅读 · 2019年12月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
【推荐】自然语言处理(NLP)指南
机器学习研究会
35+阅读 · 2017年11月17日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员