本发明公开了一种自动驾驶系统预期功能安全虚拟验证方法，在计算机系统中建立动态虚拟世界和被测自动驾驶车模型；在虚拟世界中设置探测目标的物理真值数据；将虚拟世界中的车辆行驶区域划分为网格化子区域；启动测试，在虚拟世界中计算每个子区域内对探测目标的预期KPI；计算被测车辆行驶过程中自动驾驶系统表现出的KPI；将被测车辆的坐标原点匹配到其覆盖的网格内；将该子区域的预期KPI和被测车辆表现的KPI进行比对，得到比对数据，生成安全分析报告；对比对结果进行量化分析计算，提取有设计缺陷的场景时间片集合为不安全场景库，用于进一步验证改进措施；重复上述步骤对改进后的自动驾驶系统进行重新测试，直至达到安全要求。