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P2 CCTest: Critical Configuration Testing for Autonomous Driving Systems

CCTest:面向自动驾驶系统的关键配置测试
FSE Proceedings of the 33rd ACM International Conference on the Foundations of Software Engineering2025匹配度 2/10 · 论文关注自动驾驶系统的场景化测试与关键测试数据生成,属于软件测试与ML系统可靠性方向;但未涉及用户核心关注的静态分析、形式化验证、LLM/Agent与程序分析交叉、浮点程序分析或贝叶斯程序分析。引用 2 inbox
Changwen Li, Joseph Sifakis, Rongjie Yan, Jian Zhang
crossref: 2026-09-12

AI 速览

一句话:提出 CCTest 框架,将复杂场景分解为简单场景以生成关键测试数据,高效暴露自动驾驶系统的真实缺陷。

基于场景的仿真测试是验证自动驾驶系统(ADS)的主流手段,但生成既能有效暴露真实缺陷、又能控制生成复杂度的关键场景仍很困难。本文提出 CCTest 测试框架:它把复杂场景分解为简单场景,并据此生成关键测试数据,同时对场景给出定性分析。为保证结果可归因,CCTest 构造的情境中每辆车都由被测 autopilot 控制且各自拥有可行的安全策略,因此任何观察到的安全违规都只能由被测 autopilot 的缺陷造成,而非场景本身的不可行性。评估表明,CCTest 在 Apollo、Autoware 以及 Carla 与 LGSVL 模拟器内置 autopilot 上成功揭示出重大缺陷,并且在高效发现真实缺陷方面优于现有工具。

问题
基于场景的仿真测试中,如何生成能有效暴露 ADS 真实缺陷的关键场景,同时避免生成过程的组合爆炸。
方法
将复杂场景分解为简单场景以生成关键测试数据,并做场景定性分析;通过让每辆车均受被测 autopilot 控制且具备可行安全策略,保证安全违规可归因于被测系统缺陷。
评估
在 Apollo、Autoware 以及 Carla、LGSVL 内置 autopilot 上开展实验,验证其发现重大缺陷的能力,并与现有工具在缺陷发现效率上进行比较。
原文摘要(Abstract)

Scenario-based testing is the dominant approach for validating autonomous driving systems (ADS) through simulation. However, generating critical scenarios that effectively uncover real defects in ADS while managing the complexity of the generation remains a challenge. This paper introduces CCTest, a test framework that generates critical test data using simple scenarios decomposed from complex ones and provides qualitative analysis of the scenarios. CCTest ensures that any safety violation observed indicates a defect in the tested autopilot by creating situations where each vehicle is controlled by the autopilot under test and has a feasible safety policy. Evaluations have shown that CCTest effectively revealed major defects in Apollo, Autoware, and the built-in autopilots in Carla and LGSVL simulators. CCTest also outperforms existing tools in efficiently uncovering real defects in autopilots.

链接与引用

DOI 原文 · PDF(开放获取) ·

BibTeX
@inproceedings{paperbot8990,
  title = {CCTest: Critical Configuration Testing for Autonomous Driving Systems},
  author = {Changwen Li and Joseph Sifakis and Rongjie Yan and Jian Zhang},
  booktitle = {FSE},
  year = {2025},
  doi = {10.1145/3696630.3728610}
}