arxiv.org·2026/10/23
V2X 通信的延迟、缺失或错误信息会改变车辆决策并威胁安全,但现有测试主要扰动物理世界,难以判定事故是否由通信引起。LAST-V2X 用 LLM 把自然语言测试意图编译为 schema 化规范,经道路图与 V2X 语义检索绑定到 CARLA,同步执行交通、信号、消息与接收端状态,注入丢包、延迟、冻结、位置扰动等消息级故障;仅信息不同的消息驱动 ego 与 ground-truth ego 配对执行,只有前者失败而后者安全才被接纳为通信诱导故障,无效用例再经参数搜索和 LLM 自反思细化,并由 delta debugging 最小化复现。在 100 个正常交通场景中零虚假接纳,50 个故障场景初始仅 7 个被接纳,细化后增至 32 个;消融表明去除 ground-truth 配对会把信息分歧误报为故障。局限是通信参数非实测、应用决策逻辑简化、大规模搜索用轻量后端,以及只支持固定信号配时。
为什么重要 给做闭环自动驾驶评测的读者:物理-信息联合生成 + 成对反事实,可直接避免把交通碰撞误判为通信失败。适合 做智能网联/V2X 安全测试、CARLA 仿真闭环与通信故障注入的工程师
车联网(Vehicle-to-everything, V2X)通信使联网车辆能够做出安全关键的决策,但延迟、缺失或错误的信息可能会损害驾驶安全。系统性地测试此类故障颇具挑战性,因为必须对交通交互、通信条件和应用响应进行联合配置,才能产生有意义的场景。本文提出了LAST-V2X,一个用于V2X应用自动化场景合成与安全测试的语言驱动、自适应框架。
LAST-V2X利用大语言模型(LLMs)将自然语言测试描述转换为可执行场景,这些场景植根于道路几何、V2X通信语义和车辆行为。该框架将物理交通仿真与空间感知的通信建模以及消息级故障注入相结合,以评估信息退化如何影响车辆决策。为了确定观察到的安全故障是由通信而非底层交通条件引起的,LAST-V2X在退化信息与真值(ground-truth)信息下采用匹配执行。
此外,一种执行引导的细化机制将参数搜索与LLM自我反思相结合,用于识别无效的测试配置、提升场景有效性,并产生最小可复现的故障案例。在多种CARLA环境和V2X安全应用上开展的实验表明,该框架能够生成可靠的场景,将通信引起的故障与无关的安全违规区分开来,并通过自适应细化显著提升故障发现能力。
这些结果确立了LAST-V2X作为一种系统性方法,可对联网车辆系统进行语言驱动、因果验证且自适应的安全测试。
Vehicle-to-everything (V2X) communication enables connected vehicles to make safety-critical decisions, but delayed, missing, or incorrect information can compromise driving safety.
Systematically testing such failures is challenging because traffic interactions, communication conditions, and application responses must be jointly configured to produce meaningful scenarios.
This paper presents LAST-V2X, a language-driven, adaptive framework for automated scenario synthesis and safety testing of V2X applications.
LAST-V2X leverages large language models (LLMs) to translate natural-language test descriptions into executable scenarios grounded in roadway geometry, V2X communication semantics, and vehicle behavior.
The framework integrates physical traffic simulation with spatially aware communication modeling and message-level fault injection to evaluate how information degradation affects vehicle decisions.
To establish whether an observed safety failure is caused by communication rather than the underlying traffic conditions, LAST-V2X employs matched executions under degraded and ground-truth information.
Furthermore, an execution-guided refinement mechanism combines parameter search and LLM self-reflection to identify ineffective test configurations, improve scenario effectiveness, and produce minimal reproducible failure cases.
Experiments across diverse CARLA environments and V2X safety applications demonstrate the framework's ability to generate reliable scenarios, distinguish communication-induced failures from unrelated safety violations, and substantially improve failure discovery through adaptive refinement.
These results establish LAST-V2X as a systematic approach to language-driven, causally verified, and adaptive safety testing for connected vehicle systems.
场景数
6应用×8城镇
平均解析
至多2次
干净生成
车辆生成
标记匹配
车道标记 vs OpenDRIVE
健康误报
Admitted
注释 · 负向控制场景只描述交通与天气,应用、城镇和通信配置由 pipeline 推断或分配。出自 §3.2 / 图 2
注释 · 搜索在 43 个未承认目标中运作;反思拯救 8 个,其中 2 个搜索无法到达。出自 §3.5 / 图 6



EVIDENCE / METHODS
流程
LLM 负责语义,显式规则与算术负责可执行性校验;场景是类型化数据而非生成代码。
把自然语言解析为 schema 约束的规范;校验失败时带回诊断和修复指导重试。
在信号语义路网上检索可行路口与控制信号组,再绑定 V2X 语义与驾驶员行为模板。
50 ms 同步推进物理、信号、消息、估计状态与应用;同一场景跑消息驱动 ego 与 ground-truth 孪生。
参数搜索用于定量条件,LLM self-reflection 修订语义无效意图;成功后 delta debugging 最小化失败。
注释 · 四模块顺序为:意图分析、接地、仿真执行、证据驱动的精炼。出自 §2.2–§2.5
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