【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及智能交通領域，特別是一種智能網聯汽車決策規劃模塊仿真測試系統及其方法。
技術介紹
1、隨著社會和經濟的高速發展，汽車成為越來越重要的交通工具。然而，汽車保有量和人類汽車出行頻率的增加，給交通安全帶來了巨大的壓力，道路交通事故頻發。自動駕駛技術是提高駕駛安全性，預防和減少道路交通事故的有效途徑。通過在汽車上搭載先進的車載傳感器、控制器、執行器等裝置，基于圖像、雷達、衛星差分定位、慣導等多傳感器的融合環境感知技術，實現車輛自動避障處理，在滿足日益增長的交通量需求的同時，提高車輛行駛的安全性，保護駕駛員生命和財產安全，提高通行效率。
2、智能網聯是自動駕駛的一種有效實現方法。利用先進的無線通信和新一代互聯網等技術，構建車輛、行人、路側設備、服務云平臺相互連接的車聯網系統，通過車、人、路、云等實時動態的信息交互，實現對車輛進行有效的引導與監管。路側設備利用激光雷達、毫米波雷達、機器視覺終端、超聲波雷達實時采集道路、行人、障礙物等數據，使智能汽車提前獲取視覺盲區內的弱勢交通參與者信息，對突發交通狀況及時預警和合理決策，有效避免交通事故，提高通行效率。
3、決策規劃模塊是智能網聯汽車的一個關鍵部分，主要用于開展全局路徑規劃、行為決策、局部路徑規劃，確保車輛能夠安全地繞過障礙物或做出避障動作，使得自動駕駛汽車能夠在復雜多變的交通環境中安全、高效地行駛。
4、開展智能網聯汽車決策規劃模塊在復雜交通場景下的性能測試和功能驗證，是推進智能交通系統建設的必要任務。與真實道路測試相比，利用計算機仿真技術
技術實現思路
1、針對現有技術中存在的問題，本專利技術提供了一種節約場地設施、無需搭建復雜儀器設備，成本低、應用靈活，效率高的智能網聯汽車決策規劃模塊仿真測試系統及其方法。
2、本專利技術的目的通過以下技術方案實現。
3、一種智能網聯汽車決策規劃模塊仿真測試系統，包括：駕駛模擬器、rsu模擬設備、無人駕駛模擬汽車、智能駕駛數據庫、數據處理單元。
4、所述駕駛模擬器包括參數設置單元、場景計算單元、實時場景顯示單元、gps模擬器、車態傳送單元；所述rsu模擬設備包括主機和射頻單元；所述無人駕駛模擬汽車包括車載單元obu、車輛數據存儲器、定位傳感器、待測決策規劃模塊、路徑參數設置單元、以太網接口；所述智能駕駛數據庫包括高精度地圖庫、交通規則數據庫、場景數據庫；所述數據處理單元包括數據存儲器和數據分析系統。
5、所述駕駛模擬器用于根據用戶設置的參數配置汽車初始狀態、駕駛區域靜態交通環境，計算車輛實時行駛狀態、動態交通環境，并實時顯示模擬的駕駛場景。所述參數設置單元用于用戶設置模擬汽車行駛區域、模擬汽車初始位置、模擬汽車型號和尺寸。所述場景計算單元根據參數設置單元設置的初始參數，依據智能駕駛數據庫，生成駕駛區域靜態交通環境，初始化交叉路口交通燈狀態，初始化動態電子標識標牌、初始化路段通行狀態。在仿真測試過程中，結合汽車當前狀態、靜態交通環境、行為決策結果，在上一時刻交通場景的基礎上，動態計算和更新模擬汽車的位置、速度、加速度、方向，以及生成新的模擬交通場景。更新后的信息即為模擬車輛當前的位置、速度、加速度、方向、當前的模擬交通場景。所述場景計算單元將車輛當前位置發送給gps模擬器，將當前交通場景數據發送給實時場景顯示單元。并將當前交通場景中的道路、環境、路側設備數據發送給rsu模擬設備主機，將車輛更新后的位置發送給gps模擬器，將車輛更新后的速度和方向信息發送給車態傳送單元。車態傳送單元通過無人駕駛模擬汽車的以太網接口，以以太網有線方式將車輛尺寸、速度、方向信息發送給車輛數據存儲器，車輛數據存儲器更新其中的車輛實時尺寸、速度、方向信息。所述實時場景顯示單元依據場景計算單元產生的實時場景數據，從模擬汽車的觀察角度，在顯示屏上顯示前方道路虛擬場景，并實時更新。
6、所述智能駕駛數據庫為駕駛模擬器和無人駕駛模擬汽車決策規劃模塊提供所需的高精度地圖數據、交通場景數據、交通規則數據。所述場景仿真數據庫包括車路協同場景，用于模擬綠波車速引導、前方擁堵提醒、道路危險狀況提示、限速標志提示、施工標志提示、闖紅燈預警、盲區行人穿越預警、匝道車輛匯入預警等場景。所述高精度地圖庫為具有車道級精度的靜態高精地圖數據，地圖覆蓋面積不少于100平方公里。所述交通規則數據庫包含國家交管部門規定的機動車、非機動車、行人在道路上行進應遵守的交通法規。
7、所述rsu模擬設備用于和無人駕駛模擬汽車的obu通信，所述主機根據場景計算單元傳送的路側設備數據，生成模擬場景中路側單元的實時數據，并對射頻單元配置信道和頻率，所述射頻單元以無線傳輸方式廣播rsu信息，并與無人駕駛模擬汽車車載終端obu進行通信。
8、所述無人駕駛模擬汽車為具備感知交通環境信息、車輛自身狀態，開展路徑規劃和行為決策等功能的模擬系統。所述obu為車載單元設備，接受到rsu模擬器以無線傳輸方式發送的道路交通環境信息后，將這些信息保存到車輛數據存儲器中。所述定位傳感器接受gps模擬器發送的車輛當前的位置信息，并同時更新車輛數據存儲器中的車輛位置信息。車輛數據存儲器保存并實時更新obu傳送的道路交通環境信息、車輛當前的位置、速度、行駛方向等信息。所述待測決策規劃模塊為用于測試性能的決策規劃模塊，依據當前環境信息、車輛狀態，開展路徑規劃和行為決策，輸出車輛下一步運行所需的驅動控制、轉向控制、制動控制等信號，并這些信息通過以太網接口，以有線方式傳送給駕駛模擬器的場景計算單元。所述路徑參數設置單元為在無人駕駛汽車開展決策規劃測試前，用于接收用戶輸入參數的接口。輸入參數包括終點、途中必經點等參數，時間、能耗、路程等優先條件。
9、所述數據存儲器存儲用戶輸入參數，待測決策規劃模塊生成的全局路徑，gps模擬器發送給定位傳感器的高精度定位信號，車態傳送單元計算所得并發送給車輛數據存儲器的無人駕駛模擬汽車長、寬、高、位置、速度、加速度、方向等數據，rsu模擬設備廣播的rsu信息，以及待測決策規劃模塊發送給場景計算單元的的驅動控制、轉向控制、制動控制信號。所述數據分析系統用于分本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種智能網聯汽車決策規劃模塊仿真測試系統，其特征在于包括：駕駛模擬器、RSU模擬設備、無人駕駛模擬汽車、智能駕駛數據庫、數據處理單元；所述駕駛模擬器包括參數設置單元、場景計算單元、實時場景顯示單元、GPS模擬器、車態傳送單元；所述RSU模擬設備包括主機和射頻單元；所述無人駕駛模擬汽車包括車載單元OBU、車輛數據存儲器、定位傳感器、待測決策規劃模塊、路徑參數設置單元、以太網接口；所述智能駕駛數據庫包括高精度地圖庫、交通規則數據庫、場景數據庫；所述數據處理單元包括數據存儲器和數據分析系統。
2.根據權利要求1所述的一種智能網聯汽車決策規劃模塊仿真測試系統，其特征在于所述駕駛模擬器用于根據用戶設置的參數配置汽車初始狀態、駕駛區域靜態交通環境，計算車輛實時行駛狀態、動態交通環境，并實時顯示模擬的駕駛場景；所述參數設置單元用于用戶設置模擬汽車行駛區域、模擬汽車初始位置、模擬汽車型號和尺寸；所述場景計算單元根據參數設置單元設置的初始參數，依據智能駕駛數據庫，生成駕駛區域靜態交通環境，初始化交叉路口交通燈狀態，初始化動態電子標識標牌、初始化路段通行狀態；在仿真測試過程中，結合汽
3.根據權利要求2所述的一種智能網聯汽車決策規劃模塊仿真測試系統，其特征在于所述智能駕駛數據庫為駕駛模擬器和無人駕駛模擬汽車決策規劃模塊提供所需的高精度地圖數據、交通場景數據、交通規則數據；所述場景仿真數據庫包括車路協同場景，用于模擬綠波車速引導、前方擁堵提醒、道路危險狀況提示、限速標志提示、施工標志提示、闖紅燈預警、盲區行人穿越預警、匝道車輛匯入預警場景；所述高精度地圖庫為具有車道級精度的靜態高精地圖數據，地圖覆蓋面積不少于100平方公里；所述交通規則數據庫包含國家交管部門規定的機動車、非機動車、行人在道路上行進應遵守的交通法規。
4.根據權利要求3所述的一種智能網聯汽車決策規劃模塊仿真測試系統，其特征在于所述RSU模擬設備用于和無人駕駛模擬汽車的OBU通信，所述主機根據場景計算單元傳送的路側設備數據，生成模擬場景中路側單元的實時數據，并對射頻單元配置信道和頻率，所述射頻單元以無線傳輸方式廣播RSU信息，并與無人駕駛模擬汽車車載終端OBU進行通信。
5.根據權利要求4所述的一種智能網聯汽車決策規劃模塊仿真測試系統，其特征在于所述無人駕駛模擬汽車為具備感知交通環境信息、車輛自身狀態，開展路徑規劃和行為決策功能的模擬系統；所述OBU為車載單元設備，接受到RSU模擬器以無線傳輸方式發送的道路交通環境信息后，將這些信息保存到車輛數據存儲器中；所述定位傳感器接受GPS模擬器發送的車輛當前的位置信息，并同時更新車輛數據存儲器中的車輛位置信息；車輛數據存儲器保存并實時更新OBU傳送的道路交通環境信息、車輛當前的位置、速度、行駛方向信息；所述待測決策規劃模塊為用于測試性能的決策規劃模塊，依據當前環境信息、車輛狀態，開展路徑規劃和行為決策，輸出車輛下一步運行所需的驅動控制、轉向控制、制動控制信號，并這些信息通過以太網接口，以有線方式傳送給駕駛模擬器的場景計算單元；所述路徑參數設置單元為在無人駕駛汽車開展決策規劃測試前，用于接收用戶輸入參數的接口；輸入參數包括終點、途中必經點參數，時間、能耗、路程優先條件。
6.根據權利要求5所述的一種智能網聯汽車決策規劃模塊仿真測試系統，其特征在于所述數據存儲器存儲用戶輸入參數，待測決策規劃模塊生成的全局路徑，GPS模擬器發送給定位傳感器的高精度定位信號，車態傳送單元計算所得并發送給車輛數據存儲器的無人駕駛模擬汽車長、寬、高、位置、速度、加速度、方向數據，RSU模擬設備廣播的RSU信息，以及待測決策規劃模塊發送給場景計算單元的的驅動控制、轉向控制、制動控制信號；所述數據分析系統用于分析以上存儲的數據，評估待測決策規劃模塊性能。
<...【技術特征摘要】
1.一種智能網聯汽車決策規劃模塊仿真測試系統，其特征在于包括：駕駛模擬器、rsu模擬設備、無人駕駛模擬汽車、智能駕駛數據庫、數據處理單元；所述駕駛模擬器包括參數設置單元、場景計算單元、實時場景顯示單元、gps模擬器、車態傳送單元；所述rsu模擬設備包括主機和射頻單元；所述無人駕駛模擬汽車包括車載單元obu、車輛數據存儲器、定位傳感器、待測決策規劃模塊、路徑參數設置單元、以太網接口；所述智能駕駛數據庫包括高精度地圖庫、交通規則數據庫、場景數據庫；所述數據處理單元包括數據存儲器和數據分析系統。
2.根據權利要求1所述的一種智能網聯汽車決策規劃模塊仿真測試系統，其特征在于所述駕駛模擬器用于根據用戶設置的參數配置汽車初始狀態、駕駛區域靜態交通環境，計算車輛實時行駛狀態、動態交通環境，并實時顯示模擬的駕駛場景；所述參數設置單元用于用戶設置模擬汽車行駛區域、模擬汽車初始位置、模擬汽車型號和尺寸；所述場景計算單元根據參數設置單元設置的初始參數，依據智能駕駛數據庫，生成駕駛區域靜態交通環境，初始化交叉路口交通燈狀態，初始化動態電子標識標牌、初始化路段通行狀態；在仿真測試過程中，結合汽車當前狀態、靜態交通環境、行為決策結果，在上一時刻交通場景的基礎上，動態計算和更新模擬汽車的位置、速度、加速度、方向，以及生成新的模擬交通場景；更新后的信息即為模擬車輛當前的位置、速度、加速度、方向、當前的模擬交通場景；所述場景計算單元將車輛當前位置發送給gps模擬器，將當前交通場景數據發送給實時場景顯示單元；并將當前交通場景中的道路、環境、路側設備數據發送給rsu模擬設備主機，將車輛更新后的位置發送給gps模擬器，將車輛更新后的速度和方向信息發送給車態傳送單元，所述車態傳送單元通過無人駕駛模擬汽車的以太網接口，以以太網有線方式將車輛尺寸、速度、方向信息發送給車輛數據存儲器，車輛數據存儲器更新其中的車輛實時尺寸、速度、方向信息；所述實時場景顯示單元依據場景計算單元產生的實時場景數據，從模擬汽車的觀察角度，在顯示屏上顯示前方道路虛擬場景，并實時更新。
3.根據權利要求2所述的一種智能網聯汽車決策規劃模塊仿真測試系統，其特征在于所述智能駕駛數據庫為駕駛模擬器和無人駕駛模擬汽車決策規劃模塊提供所需的高精度地圖數據、交通場景數據、交通規則數據；所述場景仿真數據庫包括車路協同場景，用于模擬綠波車速引導、前方擁堵提醒、道路危...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳學鋒，王眾，吳峰，高黑兵，徐偉，梁學俊，林婷，
申請(專利權)人：江蘇省產品質量監督檢驗研究院，
類型：發明
國別省市：
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