本发明涉及自动驾驶系统测试，具体涉及一种基于虚拟现实驾驶人在环自动驾驶场景构建方法和系统。
背景技术：
1、近年来，自动驾驶与智能网联技术作为汽车产业革命的先锋，正以前所未有的速度推动行业变革。这些技术在车辆上的广泛应用，不仅预示着交通出行方式的根本转型，还深刻影响着城市交通管理、物流供应链乃至社会经济结构。自动驾驶汽车通过先进的感知、决策与控制技术，能显著提升道路使用效率，缓解交通拥堵状况，同时凭借其精确的算法和响应机制，大大降低了由人为因素引起的交通事故风险，为公共安全筑起了一道新的防线。此外，其在降低能耗、减少人力成本方面的潜力，对于公共交通和物流行业来说，意味着运营成本的大幅度削减，为企业创造了巨大的经济效益，也为社会带来了环保和可持续发展的新机遇。
2、然而，自动驾驶技术的快速发展伴随着一系列挑战和隐忧。随着技术逐步深入实际应用，一系列复杂的安全问题和技术难题逐渐浮出水面，包括但不限于极端天气下的感知失效、复杂交通环境下的决策逻辑冲突、网络安全威胁等。这些问题不仅关乎技术本身的成熟度，更直接关联到公众的生命财产安全，因而引起了政府监管机构和汽车制造商的深切关注。为克服这些障碍，确保技术的安全可靠推进，大规模、多维度的测试验证成为必不可少的一环。
3、在此背景下，虚拟现实仿真技术以其独特的优势，成为了自动驾驶技术研发不可或缺的辅助工具。相比传统的实车道路测试，虚拟仿真测试能够在虚拟环境中模拟各类复杂交通场景，不仅极大降低了测试成本，提高了测试效率，还允许对同一场景进行反复测试，以验证系统的鲁棒性和安全性。这种技术的应用，为自动驾驶算法的快速迭代与优化提供了可能，加速了技术成熟周期。
4、随着自动驾驶车辆逐渐走进大众生活，消费者对智能驾驶体验的期待也在不断提高。自动驾驶系统的复杂性，体现在算法的深度学习、多传感器融合、路径规划等多个层面，如何在保障安全性的基础上，提升驾乘体验，尤其是满足乘客的主观舒适性需求，成为了新的挑战。当前，尽管已有仿真技术能够进行特定场景的复现和随机交通流模拟，但这些测试往往侧重于技术性能验证，忽略了乘客体验这一重要维度。自动驾驶车辆的乘坐体验，包括但不限于行驶平顺性、紧急避险时的平稳过渡、以及对复杂路况的优雅应对，都与乘客的舒适感和信任度紧密相关。因此，构建一个既能客观反映技术性能，又能主观体现驾乘舒适性的综合场景库，成为当前自动驾驶仿真测试领域的一个迫切需求。
技术实现思路
1、本发明意在提供一种基于虚拟现实驾驶人在环自动驾驶场景构建方法和系统，能够实现驾乘舒适性评价的主客观关联，并实现驾乘舒适性自动驾驶场景的构建和自动化生成。
2、为达到上述目的，本发明提供如下基础方案。
3、方案一
4、基于虚拟现实驾驶人在环自动驾驶场景构建系统，包括测试子系统和构建子系统；所述测试子系统包括驾驶舱模拟器、可视化系统、视频注入模块、仿真模块和被测控制器；所述仿真模块包括车辆动力学仿真单元和场景仿真单元；
5、所述车辆动力学仿真单元用于搭建车辆动力学模型，并根据输入的车辆指令计算车辆运动参数；所述场景仿真单元用于构建虚拟的车辆运行场景，并结合车辆运动参数，计算场景模拟结果，并将其整体可视化渲染后输出为目标场景数据；
6、所述视频注入模块用于实时转换目标场景数据并传输至被测控制器；所述可视化系统用于可视化展示目标场景数据；
7、所述驾驶舱模拟器用于为驾驶人提供模拟驾驶环境，所述驾驶舱模拟器内设有驾驶舱控制器和用于采集驾驶人生理指标的采集装置；所述驾驶舱控制器用于接收车辆运动参数以模拟车辆的车身动态特征，还用于采集驾驶人的驾驶指令并传输给被测控制器；
8、所述构建子系统包括评价模块、分析模块和场景构建模块；所述评价模块用于采集在不同测试场景下测试子系统中驾驶人的主观评分，并构建主客观关联舒适性评价模型，以得到不同测试场景的舒适性评分；所述分析模块用于根据舒适性评分，选择目标测试场景，并对目标测试场景进行解构分析；所述场景构建模块用于根据解构分析结果，生成舒适性自动驾驶测试场景。
9、方案二
10、基于虚拟现实驾驶人在环自动驾驶场景构建方法，采用如方案一所述的基于虚拟现实驾驶人在环自动驾驶场景构建系统，进行自动驾驶场景构建；包括以下步骤：
11、步骤1，构建基准场景集s；
12、步骤2，选择具有明确非舒适性特征的、具有显著接管意向的n种测试场景，并对每种测试场景进行解构分析，并进行指标泛化，形成基准场景库s1～sn；
13、步骤3，定制驾驶场景舒适性调查问卷，基于基准场景库获得针对具体场景的驾驶人关于舒适性的主观评分，以及生理指标；
14、步骤4，构建符合该驾驶人的舒适性评分模型，并基于该模型对源数据库进行驾驶人虚拟在环测试，依据测试结果获得非舒适性基础场景集su；
15、步骤5，对场景集su进行解构，并选择车辆的横向加速度、纵向加速度及tcc作为场景生成指向性指标，依据被测自动驾驶系统的舒适性功能需求，调整场景参数，以生成泛化舒适性场景库。
16、本发明的工作原理及优点在于：
17、第一，本方案构建了驾驶人在环的仿真测试环境，能够将驾驶人的主观感受与自动驾驶系统的功能测评有效地连接起来。其中，通过驾驶舱模拟器为驾驶人提供模拟的驾驶操作环境，通过视频注入模块与可视化系统为驾驶人提供高真实度的驾驶视觉环境，再联合仿真模型，与被测控制器实现联动，能够有效完成可靠度较高的闭环测试。并协同以采集装置对驾驶人生理指标进行监测与采集，以识别驾驶人的驾乘状态，能够为舒适度测评提供充足的数据支撑。
18、第二，本方案针对现有自动驾驶场景构建方法中，针对驾乘舒适性缺乏系统性结合的问题，为自动驾驶测评提供了新的针对驾乘舒适性的测评场景。特别的是，本方案创建了符合该驾驶人的舒适性评分模型，并结合在环测试结果，以构建非舒适性基础场景集，数据来源可靠度较高；能够实现驾乘舒适性评价的主客观关联，并实现驾乘舒适性自动驾驶场景的构建和自动化生成。
1.基于虚拟现实驾驶人在环自动驾驶场景构建系统，其特征在于，包括测试子系统和构建子系统；所述测试子系统包括驾驶舱模拟器、可视化系统、视频注入模块、仿真模块和被测控制器；所述仿真模块包括车辆动力学仿真单元和场景仿真单元；
2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实驾驶人在环自动驾驶场景构建系统，其特征在于，所述生理指标包括眼动指标和生理指标；所述眼动指标包括注视时长、频率和长注视频次；所述生理指标包括心电参数、皮电参数、脑电参数和瞳孔直径。
3.根据权利要求1所述的基于虚拟现实驾驶人在环自动驾驶场景构建系统，其特征在于，所述场景仿真单元中还包括多种自动驾驶所需要的传感器仿真模型；所述场景仿真单元在结合车辆运动参数，计算场景模拟结果时，还同步计算传感器仿真模型的传感器模拟结果，并与场景模拟结果一起可视化渲染后输出为目标场景数据。
4.根据权利要求1所述的基于虚拟现实驾驶人在环自动驾驶场景构建系统，其特征在于，所述评价模块中还设有基准场景集；所述基准场景集根据接管意向程度构建；所述基准场景集用于标定驾驶人的主观感受与其生理指标之间的关系和阈值。
5.根据权利要求4所述的基于虚拟现实驾驶人在环自动驾驶场景构建系统，其特征在于，在主观评分中，根据基准场景集由驾驶人对不同测试场景进行舒适性相关的主观评分。
6.根据权利要求5所述的基于虚拟现实驾驶人在环自动驾驶场景构建系统，其特征在于，基于主观评分和生理指标构建主客观关联指标，通过多元线性回归模型构建分别对应于不同驾驶风格的主客观关联舒适性评价模型，以通过该主客观关联舒适性评价模型对测试场景进行舒适性评分。
7.根据权利要求1所述的基于虚拟现实驾驶人在环自动驾驶场景构建系统，其特征在于，所述目标场景为舒适度评分低于预设阈值的测试场景。
8.根据权利要求1所述的基于虚拟现实驾驶人在环自动驾驶场景构建系统，其特征在于，所述分析模块在进行解构分析时，通过场景元素及与其相关的属性进行场景解构；所述场景元素包括道路、标志设施、被测车辆、交通参与者。
9.根据权利要求1所述的基于虚拟现实驾驶人在环自动驾驶场景构建系统，其特征在于，所述场景构建模块在生成舒适性自动驾驶测试场景时，根据解构分析结果，依据被测自动驾驶系统舒适性功能需求，分析总结不同场景数据之间的差异，设计场景分类规则；结合场景分类规则，对场景数据进行聚类处理，然后根据聚类结果计算不同场景的概率分布情况，并基于此结果随机生成舒适性自动驾驶测试场景。
10.基于虚拟现实驾驶人在环自动驾驶场景构建方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的基于虚拟现实驾驶人在环自动驾驶场景构建系统，进行自动驾驶场景构建；包括以下步骤：
