一种交通在环自动驾驶仿真系统技术方案

本发明专利技术公开了一种交通在环自动驾驶仿真系统，可以根据车联网技术，采集传输的真实道路及交通数据，并据此构建第一仿真交通场景，以保证第一仿真交通场景的真实性。在此基础上，构建虚拟被测车辆及其状态数据并融入第一仿真交通场景中得到虚拟交通场景，并据此控制虚拟被测车辆自动驾驶以及及时更新虚拟交通场景，以完成虚拟交通场景与虚拟被测车辆的交互式仿真。能够保证仿真测试中仿真结果的真实性和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种交通在环自动驾驶仿真系统
本申请涉及车联网
，尤其涉及一种交通在环自动驾驶仿真系统。
技术介绍
自动驾驶系统的验证与测试，是自动驾驶技术研发中的重要环节之一。目前自动驾驶系统常用测试方法主要分为两类，即实车测试与仿真测试。实车测试，即使用真实车辆部署自动驾驶系统，在真实道路上(封闭道路或开放道路)进行测试。这种方法使用真实车辆，占用真实道路，所以测试成本较高，且具备一定的测试风险(交通事故)，同时测试数据积累速度较慢。另一种方法是仿真测试，即在计算机系统中，通过数字方法重建自动驾驶所需的车辆、道路与交通场景，通过计算机的计算，模拟出自动驾驶测试过程。这种方法由于无需真实车辆与道路，所以测试成本低，没有测试风险，且可以快速积累测试数据。目前大多数自动驾驶研发企业和高校，都采用仿真测试的方法对研发的自动驾驶系统进行测试。自动驾驶仿真测试方法的一个核心问题，是如何在仿真系统中构建仿真交通场景。虚拟交通场景的交互性、真实性、覆盖率，直接影响自动驾驶仿真测试的效果。目前，仿真交通场景一般在仿真系统中模拟构建虚拟交通数据，作为自动驾驶系统的输入数据，对自动驾驶进行测试。因为虚拟交通数据是在仿真运行过程中现场生成，而非提前录制的数据，所以自动驾驶系统的行为会对虚拟交通数据产生影响与交互，从而形成闭环仿真。如果直接使用预先录制的交通数据，由于数据录制过程中仿真车辆并不存在，所以无法在仿真过程中实现仿真车辆与交通场景见的交互。然而按照一定规律模拟构建出的虚拟交通数据往往与真实的交通数据有所差别，虚拟交通数据的真实性一般低于真实交通数据。因此，目前存在的技术问题是：在构建自动驾驶的仿真测试场景时缺乏真实性的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种交通在环自动驾驶仿真系统，以解决或者部分解决在构建自动驾驶的仿真测试场景时缺乏真实性的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种交通在环自动驾驶仿真系统，所述系统包括：状态采集子系统，用于获取真实交通环境中真实交通元素的状态数据；路侧计算子系统，和所述状态采集子系统连接，用于根据所述真实交通元素的状态数据构建真实交通场景；仿真服务子系统，和所述路侧计算子系统连接，用于根据所述真实交通场景构建第一仿真交通场景，并在所述第一仿真交通场景中融合构建的虚拟被测车辆及其状态数据，得到虚拟交通场景；被测子系统，和所述仿真服务子系统连接，用于根据所述虚拟交通场景和自动驾驶算法确定针对所述虚拟被测车辆的自动驾驶指令，并将所述驾驶控制指令回传给所述仿真服务子系统；所述仿真服务子系统，还用于根据所述自动驾驶指令控制驾驶所述虚拟被测车辆，以及更新所述虚拟交通场景。优选的，所述真实交通元素包括联网真实车辆和非联网真实障碍物。优选的，所述路侧计算子系统，具体包括：目标识别模块，用于接收所述非联网真实障碍物的状态数据进行识别，得到识别后的状态数据；目标融合模块，用于根据所述联网真实车辆的状态数据和所述识别后的状态数据进行融合，生成所述真实交通场景。优选的，所述仿真服务子系统，具体包括：地图服务模块，用于提供所述真实交通环境所在地图数据；场景构建子模块，用于接收所述真实交通场景和所述真实交通环境所在地图数据，构建所述第一仿真交通场景；车辆动力学模块，用于在所述第一仿真交通场景中构建所述虚拟被测车辆及其状态数据；仿真服务内核，用于在所述第一仿真交通场景中融合所述虚拟被测车辆及其状态数据，得到所述虚拟交通场景；以及根据所述自动驾驶指令控制驾驶所述虚拟被测车辆，以及更新所述虚拟交通场景。优选的，所述仿真服务子系统，具体还用于：对于所述真实交通元素中的联网真实车辆，根据所述联网真实车辆的状态数据直接构建所述第一仿真交通场景；对于所述真实交通元素中非联网真实障碍物，对所述非联网真实障碍物实施行为逻辑推演，得到推演行为；检查所述非联网真实障碍物在所述真实交通环境中的真实行为是否和所述推演行为一致；若不一致，则将所述推演行为加入所述第一仿真交通场景中，或者将所述分歧点前的所述真实行为和所述分歧点之后的所述推演行合并加入所述第一仿真交通场景中。优选的，所述仿真服务子系统，还用于在根据所述自动驾驶指令控制驾驶所述虚拟被测车辆，以及更新所述虚拟交通场景之后，将所述虚拟被测车辆的状态数据和更新后的所述虚拟交通场景回传给所述路侧计算子系统；所述路侧计算子系统，还用于根据所述虚拟被测车辆的状态数据和更新后的所述虚拟交通场景进行融合，得到第二仿真交通场景传输给所述联网真实车辆，以使所述联网真实车辆调整驾驶策略。优选的，所述状态采集子系统具体包括：车载通讯子系统和路侧感知子系统；所述车载通讯子系统，安装在所述联网真实车辆中，用于获取所述联网真实车辆的状态数据；所述路侧感知子系统，用于获取所述非联网真实障碍物的状态数据。优选的，所述路侧感知子系统，还用于获取所述联网真实车辆的状态数据。优选的，所述系统还包括：路侧通讯子系统和数据收发子系统；其中，所述路侧计算子系统分别通过所述路侧通讯子系统和所述数据收发子系统与所述仿真服务子系统连接；所述路侧通讯子系统，用于将所述真实交通场景发送给所述数据收发子系统；所述数据收发子系统，用于将所述真实交通场景转发给所述仿真服务子系统。优选的，所述路侧计算子系统通过所述路侧通讯子系统和所述车载通讯子系统连接；所述路侧通讯子系统，用于从所述路侧计算子系统中接收所述真实交通场景，并将所述真实交通场景传输给所述联网真实车辆的所述车载通讯子系统，以供所述联网真实车辆调整驾驶策略。优选的，所述数据收发子系统和所述路侧通讯子系统，用于所述虚拟被测车辆的状态数据和更新后的所述虚拟交通场景传输给所述路侧计算子系统；所述路侧通讯子系统和所述车载通讯子系统，用于将所述第二仿真交通场景传输给所述联网真实车辆，以使所述联网真实车辆调整驾驶策略。通过本专利技术的一个或者多个技术方案，本专利技术具有以下有益效果或者优点：本专利技术公开了一种交通在环自动驾驶仿真系统，其可以根据车联网技术，采集传输的真实道路及交通数据，并据此构建第一仿真交通场景，以保证第一仿真交通场景的真实性。在此基础上，构建虚拟被测车辆及其状态数据并融入第一仿真交通场景中得到虚拟交通场景，并进一步根据虚拟交通场景和自动驾驶算法确定针对虚拟被测车辆的自动驾驶指令，并据此自动驾驶指令来控制虚拟被测车辆以及更新虚拟交通场景，以完成虚拟交通场景与虚拟被测车辆的交互式仿真。可见，本系统在保证第一仿真交通场景的真实可靠的基础上，可以将构建的虚拟被测车辆融入其中，并据此控制虚拟被测车辆自动驾驶以及及时更新虚拟交通场景，能够保证仿真测试中仿真结果的真实性和准确性。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交通在环自动驾驶仿真系统，其特征在于，所述系统包括：/n状态采集子系统，用于获取真实交通环境中真实交通元素的状态数据；/n路侧计算子系统，和所述状态采集子系统连接，用于根据所述真实交通元素的状态数据构建真实交通场景；/n仿真服务子系统，和所述路侧计算子系统连接，用于根据所述真实交通场景构建第一仿真交通场景，并在所述第一仿真交通场景中融合构建的虚拟被测车辆及其状态数据，得到虚拟交通场景；/n被测子系统，和所述仿真服务子系统连接，用于根据所述虚拟交通场景和自动驾驶算法确定针对所述虚拟被测车辆的自动驾驶指令，并将所述驾驶控制指令回传给所述仿真服务子系统；/n所述仿真服务子系统，还用于根据所述自动驾驶指令控制驾驶所述虚拟被测车辆，以及更新所述虚拟交通场景。/n

【技术特征摘要】
1.一种交通在环自动驾驶仿真系统，其特征在于，所述系统包括：
状态采集子系统，用于获取真实交通环境中真实交通元素的状态数据；
路侧计算子系统，和所述状态采集子系统连接，用于根据所述真实交通元素的状态数据构建真实交通场景；
仿真服务子系统，和所述路侧计算子系统连接，用于根据所述真实交通场景构建第一仿真交通场景，并在所述第一仿真交通场景中融合构建的虚拟被测车辆及其状态数据，得到虚拟交通场景；
被测子系统，和所述仿真服务子系统连接，用于根据所述虚拟交通场景和自动驾驶算法确定针对所述虚拟被测车辆的自动驾驶指令，并将所述驾驶控制指令回传给所述仿真服务子系统；
所述仿真服务子系统，还用于根据所述自动驾驶指令控制驾驶所述虚拟被测车辆，以及更新所述虚拟交通场景。


2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述真实交通元素包括联网真实车辆和非联网真实障碍物。


3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述路侧计算子系统，具体包括：
目标识别模块，用于接收所述非联网真实障碍物的状态数据进行识别，得到识别后的状态数据；
目标融合模块，用于根据所述联网真实车辆的状态数据和所述识别后的状态数据进行融合，生成所述真实交通场景。


4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述仿真服务子系统，具体包括：
地图服务模块，用于提供所述真实交通环境所在地图数据；
场景构建子模块，用于接收所述真实交通场景和所述真实交通环境所在地图数据，构建所述第一仿真交通场景；
车辆动力学模块，用于在所述第一仿真交通场景中构建所述虚拟被测车辆及其状态数据；
仿真服务内核，用于在所述第一仿真交通场景中融合所述虚拟被测车辆及其状态数据，得到所述虚拟交通场景；根据所述自动驾驶指令控制驾驶所述虚拟被测车辆，以及更新所述虚拟交通场景。


5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述仿真服务子系统，具体还用于：
对于所述真实交通元素中的联网真实车辆，根据所述联网真实车辆的状态数据直接构建所述第一仿真交通场景；

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文利，严晗，梁段璋，
申请(专利权)人：北京领骏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11