[發(fā)明專(zhuān)利]多端在環(huán)的虛實(shí)結(jié)合交通綜合場(chǎng)景仿真測(cè)試系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010547525.2
• 申請(qǐng)日: 2020-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111859618A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柳有權(quán);高彥東;趙祥模;徐志剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/20;G06T17/05
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李婷;趙中霞

本發(fā)明公開(kāi)了一種多端在環(huán)的虛實(shí)結(jié)合交通綜合場(chǎng)景仿真測(cè)試系統(tǒng)及方法，通過(guò)構(gòu)建虛擬三維場(chǎng)景，包括車(chē)輛、道路、建筑物、樹(shù)木、側(cè)向凈空、涉水路段、龍門(mén)架，并以場(chǎng)景中的人、動(dòng)物、天氣環(huán)境、光照條件以及信號(hào)燈和包含微觀交通仿真軟件生成的交通流數(shù)據(jù)作為虛擬對(duì)象；將人為控制的模擬駕駛車(chē)輛、真實(shí)環(huán)境中的智能網(wǎng)聯(lián)車(chē)輛的車(chē)載單元、路側(cè)單元以及無(wú)人車(chē)臺(tái)架傳遞的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)作為真實(shí)對(duì)象；三者共同構(gòu)成具有閉環(huán)形態(tài)的交通仿真測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)試系統(tǒng)的功能主要包括對(duì)主體對(duì)象的性能評(píng)估和駕駛行為分析等。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能交通的仿真測(cè)試應(yīng)用領(lǐng)域，涉及多端在環(huán)以及虛實(shí)結(jié)合的交通綜合場(chǎng)景仿真測(cè)試系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)和自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)家已經(jīng)將車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)列入新型創(chuàng)新戰(zhàn)略，同時(shí)現(xiàn)階段正在逐步推進(jìn)車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域和智能交通、物流、信息化服務(wù)方向的應(yīng)用。在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，車(chē)路協(xié)同、大數(shù)據(jù)以及信息融合等將作為車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)測(cè)試的主要技術(shù)手段。而無(wú)論是產(chǎn)品研發(fā)還是功能性、安全性測(cè)試，都需要依賴大量的實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)，有時(shí)候往往還需要極限條件下的測(cè)試。這不僅增添了研發(fā)周期以及財(cái)力、人力成本，同時(shí)還要考量測(cè)試風(fēng)險(xiǎn)。并且由于不同地區(qū)的路網(wǎng)環(huán)境受到規(guī)模、技術(shù)和結(jié)構(gòu)形態(tài)等多方面的個(gè)體差異以及不完整性、不確定性等因素的影響，往往難以進(jìn)行理想條件下的實(shí)驗(yàn)。

當(dāng)前在智能駕駛汽車(chē)、無(wú)人車(chē)、車(chē)路協(xié)同、V2X相關(guān)測(cè)試技術(shù)和方法中，主要的測(cè)試手段和測(cè)試環(huán)境都依賴于現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的封閉測(cè)試場(chǎng)地，盡管實(shí)際的場(chǎng)地試驗(yàn)具有很強(qiáng)的直觀性，且可信度較高。但依然存在各種層面的局限性，例如場(chǎng)地中的路網(wǎng)環(huán)境較為固定，無(wú)法進(jìn)行靈活性和開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)、難以進(jìn)行復(fù)雜和極限水平測(cè)試、難以規(guī)范和精確地控制實(shí)驗(yàn)條件等。

針對(duì)封閉測(cè)試環(huán)境下存在的以上各種問(wèn)題，通過(guò)硬件在環(huán)參與的仿真測(cè)試方法作為一種輔助形式的技術(shù)手段，同時(shí)兼具科學(xué)性和一定的可信度，為傳統(tǒng)的測(cè)試方法提供了有效的互補(bǔ)措施。而目前已有的在環(huán)形式的測(cè)試方法往往還存在以下缺陷和不足：

1.圍繞單個(gè)對(duì)象參與的在環(huán)仿真，側(cè)重于通過(guò)一種計(jì)算方法和技術(shù)手段對(duì)其自身的性能進(jìn)行刻畫(huà)和評(píng)估，而往往忽略了測(cè)試環(huán)境中作為構(gòu)成整體的其他一個(gè)或多個(gè)單元的描述形式對(duì)整體測(cè)試產(chǎn)生的影響；

2.測(cè)試環(huán)境中非在環(huán)單元缺少與真實(shí)環(huán)境的關(guān)聯(lián)性，從而導(dǎo)致實(shí)質(zhì)為脫離現(xiàn)實(shí)環(huán)境的獨(dú)立測(cè)試形態(tài)，淡化了對(duì)真實(shí)測(cè)試環(huán)境的吸附性，使兩種測(cè)試路線下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論難以相互滲透，相互支撐和驗(yàn)證。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷和不足，本發(fā)明提供了一種多端在環(huán)的虛實(shí)結(jié)合交通綜合場(chǎng)景仿真測(cè)試系統(tǒng)及方法，使在環(huán)形態(tài)的仿真測(cè)試更好地作為封閉測(cè)試環(huán)境的一種輔助手段和工具，通過(guò)搭建多在環(huán)單元共同參與和基于虛實(shí)結(jié)合的交通綜合場(chǎng)景在環(huán)仿真測(cè)試環(huán)境，為智能化汽車(chē)產(chǎn)品研發(fā)以及自動(dòng)駕駛測(cè)試提供具有更多參考價(jià)值的解決方案。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案：

一種多端在環(huán)的虛實(shí)結(jié)合交通綜合場(chǎng)景仿真測(cè)試系統(tǒng)，包括：虛擬單元、真實(shí)單元和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；所述虛擬單元和真實(shí)單元共同連接網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以實(shí)現(xiàn)各模塊之間數(shù)據(jù)交互和響應(yīng)以及結(jié)果的實(shí)時(shí)反饋；

所述虛擬單元包括：

虛擬三維場(chǎng)景，包括：仿真場(chǎng)景構(gòu)建模塊，用以在場(chǎng)景中構(gòu)建建筑物、地形模型，實(shí)現(xiàn)交通場(chǎng)景重構(gòu)；邏輯路網(wǎng)環(huán)境建立模塊，用以基于封閉測(cè)試場(chǎng)和虛擬三維場(chǎng)景的道路環(huán)境建立具有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的可描述、可被識(shí)別的道路及其幾何參數(shù)、路面屬性、交叉路口、車(chē)道、信號(hào)燈、標(biāo)志牌、車(chē)流、路邊物體；

微觀交通仿真軟件SUMO，用以生成與現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的封閉測(cè)試場(chǎng)路網(wǎng)環(huán)境一致的車(chē)輛仿真路線，并將實(shí)時(shí)獲取的交通流車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過(guò)Tcp/Ip傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)環(huán)境中；

虛擬對(duì)象庫(kù)，包括虛擬三維場(chǎng)景中的人、動(dòng)物模型、天氣、光照以及驅(qū)動(dòng)他們行為和表現(xiàn)的腳本；