基于数据驱动和用户编辑的交通流仿真方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及交通流仿真技术领域，提供一种基于数据驱动和用户编辑的交通流仿真方法和系统，方法包括：根据交通流道路信息编码二维网格地图，得到道路地图；根据用户编辑信息获取编辑位置集合，并将道路地图中编辑位置对应的网格作为编辑节点；自设定的编辑节点起搜索道路地图，得到价值函数取值最小的道路地图网格集合作为编辑轨迹；编辑轨迹途径编辑节点；根据编辑轨迹得到仿真交通流；价值函数包括距离参数和车道参数；本发明专利技术通过编码二维网格地图，在价值函数中引入道路信息，从而使得编辑轨迹的搜索过程中，网格的确定和选取更为符合实际道路情况，进而基于道路地图网格集合得到满足用户编辑信息的、更为灵活、真实的编辑轨迹。迹。迹。

【技术实现步骤摘要】
基于数据驱动和用户编辑的交通流仿真方法和系统


[0001]本专利技术涉及交通流仿真
，尤其涉及一种基于数据驱动和用户编辑的交通流仿真方法和系统。

技术介绍

[0002]自动驾驶，又称无人驾驶、电脑驾驶或轮式移动机器人，是依靠计算机与人工智能技术在没有人为操纵的情况下，完成完整、安全、有效的驾驶的一项前沿科技。
[0003]在21世纪，由于汽车用户的不断增加，公路交通面临的拥堵、安全事故等问题越发严重。自动驾驶技术在车联网技术和人工智能技术的支持下，能够协调出行路线与规划时间，从而大程度提高出行效率，并在一定程度上减少能源消耗。自动驾驶同时还能帮助避免醉驾，疲劳驾驶等安全隐患，减少驾驶员失误，提升安全性。自动驾驶也因此成为各国近年的一项研发重点。
[0004]然而无人驾驶也面临着许多挑战，比如恶劣的天气、复杂的交通环境等等，因此在某些场景下的表现可能无法匹敌人类驾驶员，甚至存在新的更加严重的事故风险(如网络攻击)。
[0005]一些分析显示，在95％的置信度下，无人驾驶系统需要进行约50亿英里的路测才可证明其事故率显著小于人类驾驶员，也就是100辆车在全天24小时、全年365天及平均车速为25英里每小时的情况下，需要测试约225年。
[0006]可见，长远来看，自动驾驶或辅助驾驶场景下，模拟环境下的测试开发必须占比更高，才能够满足开发和测试需求。
[0007]现有的仿真交通流生成方法通常是基于算法或神经网络生成的，随机性较强的车辆轨迹和运动状态的组合。用户无法根据实际的测试开发需求对交通流中的车辆路径进行编辑。
[0008]因此，如何更为灵活有效的实现基于用户编辑的交通流仿真成为了业内亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术提供一种基于数据驱动和用户编辑的交通流仿真方法和系统，用以解决现有技术中交通流随机性较强的缺陷，更为灵活有效地实现基于用户编辑的交通流仿真。
[0010]本专利技术提供一种基于数据驱动和用户编辑的交通流仿真方法，其特征在于，包括：
[0011]根据交通流道路信息编码二维网格地图，得到道路地图；
[0012]根据用户编辑信息获取编辑位置集合，并将所述道路地图中编辑位置对应的网格作为编辑节点；
[0013]自设定的编辑节点起搜索道路地图，得到价值函数取值最小的道路地图网格集合作为编辑轨迹；所述编辑轨迹途径所述编辑节点；
[0014]根据所述编辑轨迹得到仿真交通流；
[0015]所述价值函数包括距离参数和车道参数；所述距离参数是基于所述道路地图中的网格与所述编辑节点间的距离确定的；所述车道参数是基于所述道路地图中网格的编码值确定的。
[0016]根据本专利技术提供的一种基于数据驱动和用户编辑的交通流仿真方法，所述根据交通流道路信息编码二维网格地图，得到道路地图的步骤包括：
[0017]根据交通流道路信息将二维网格地图分为第一区域、第二区域以及第三区域；所述第一区域为不可行驶区域；所述第二区域为非车道中心的可行驶区域；所述第三区域为车道中心的区域；所述车道中心是指相对两侧车道线的距离小于设定中心阈值的网格集合；
[0018]将二维网格地图中所述第一区域、第二区域、第三区域的网格编码值分别设置为0、1、2，得到编码后的二维网格地图作为道路地图。
[0019]根据本专利技术提供的一种基于数据驱动和用户编辑的交通流仿真方法，所述自设定的编辑节点起搜索道路地图，得到价值函数取值最小的道路地图网格集合作为编辑轨迹的步骤包括：
[0020]确定作为起点的第一编辑节点和作为终点的第二编辑节点；
[0021]将所述第一编辑节点作为路径节点，将价值函数最小的路径节点相邻网格作为更新的路径节点，并添加至道路地图网格集合；
[0022]重复所述将价值函数最小的路径节点相邻网格作为更新的路径节点，并添加至道路地图网格集合的步骤，直至所述第二编辑节点被添加至所述道路地图网格集合，得到编辑轨迹。
[0023]根据本专利技术提供的一种基于数据驱动和用户编辑的交通流仿真方法：
[0024]所述距离参数与第一距离正相关；所述第一距离为所述网格至第一编辑节点间的距离；
[0025]所述距离参数还与第二距离正相关；所述第二距离为所述网格至第二编辑节点间的距离。
[0026]根据本专利技术提供的一种基于数据驱动和用户编辑的交通流仿真方法，所述价值函数满足：
[0027]g(n)＝||n
‑
n
goal
||+α
·
(β
·
sign+σ)
‑1[0028]式中，n为所述网格；n
goal
为所述编辑节点位置；||n
‑
n
goal
||为所述距离参数，表示所述网格和所述编辑节点间的度量；α、β为设定的调节参数；sign为所述网格的编码值；σ为设定的常数；α
·
(β
·
sign+σ)
‑1为所述车道参数。
[0029]根据本专利技术提供的一种基于数据驱动和用户编辑的交通流仿真方法，所述根据所述编辑轨迹得到仿真交通流的步骤包括：
[0030]根据用户编辑信息获取与所述编辑位置一一对应的时间信息；所述时间信息是指编辑车辆位于所述编辑位置的时刻；
[0031]根据所述编辑轨迹、编辑位置以及时间信息，计算得到所述编辑车辆的运动状态；
[0032]根据设定数量的所述编辑车辆的运动状态，得到仿真交通流。
[0033]本专利技术还提供一种基于数据驱动和用户编辑的交通流仿真系统，包括：
[0034]二维地图模块，用于根据交通流道路信息编码二维网格地图，得到道路地图；
[0035]编辑节点模块，用于根据用户编辑信息获取编辑位置集合，并将所述道路地图中编辑位置对应的网格作为编辑节点；
[0036]编辑轨迹模块，用于自设定的编辑节点起搜索道路地图，得到价值函数取值最小的道路地图网格集合作为编辑轨迹；所述编辑轨迹途径所述编辑节点；
[0037]仿真模块，用于根据所述编辑轨迹得到仿真交通流；
[0038]所述价值函数包括距离参数和车道参数；所述距离参数是基于所述道路地图中的网格与所述编辑节点间的距离确定的；所述车道参数是基于所述道路地图中网格的编码值确定的。
[0039]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于数据驱动和用户编辑的交通流仿真方法的步骤。
[0040]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于数据驱动和用户编辑的交通流仿真方法的步骤。
[0041]本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于数据驱动和用户编本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数据驱动和用户编辑的交通流仿真方法，其特征在于，包括：根据交通流道路信息编码二维网格地图，得到道路地图；根据用户编辑信息获取编辑位置集合，并将所述道路地图中编辑位置对应的网格作为编辑节点；自设定的编辑节点起搜索道路地图，得到价值函数取值最小的道路地图网格集合作为编辑轨迹；所述编辑轨迹途径所述编辑节点；根据所述编辑轨迹得到仿真交通流；所述价值函数包括距离参数和车道参数；所述距离参数是基于所述道路地图中的网格与所述编辑节点间的距离确定的；所述车道参数是基于所述道路地图中网格的编码值确定的。2.根据权利要求1所述的基于数据驱动和用户编辑的交通流仿真方法，其特征在于，所述根据交通流道路信息编码二维网格地图，得到道路地图的步骤包括：根据交通流道路信息将二维网格地图分为第一区域、第二区域以及第三区域；所述第一区域为不可行驶区域；所述第二区域为非车道中心的可行驶区域；所述第三区域为车道中心的区域；所述车道中心是指相对两侧车道线的距离小于设定中心阈值的网格集合；将二维网格地图中所述第一区域、第二区域、第三区域的网格编码值分别设置为0、1、2，得到编码后的二维网格地图作为道路地图。3.根据权利要求1所述的基于数据驱动和用户编辑的交通流仿真方法，其特征在于，所述自设定的编辑节点起搜索道路地图，得到价值函数取值最小的道路地图网格集合作为编辑轨迹的步骤包括：确定作为起点的第一编辑节点和作为终点的第二编辑节点；将所述第一编辑节点作为路径节点，将价值函数最小的路径节点相邻网格作为更新的路径节点，并添加至道路地图网格集合；重复所述将价值函数最小的路径节点相邻网格作为更新的路径节点，并添加至道路地图网格集合的步骤，直至所述第二编辑节点被添加至所述道路地图网格集合，得到编辑轨迹。4.根据权利要求3所述的基于数据驱动和用户编辑的交通流仿真方法，其特征在于：所述距离参数与第一距离正相关；所述第一距离为所述网格至第一编辑节点间的距离；所述距离参数还与第二距离正相关；所述第二距离为所述网格至第二编辑节点间的距离。5.根据权利要求2所述的基于数据驱动和用户编辑的交通流仿真方法，其特征在于，所述价值函数满足：g(n)＝||n
‑
n
goal
||+α
·
(β

【专利技术属性】
技术研发人员：任佳萍，李伟，
申请(专利权)人：际络科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：