[发明专利]映射真实世界道路条件的自动驾驶虚拟测试平台搭建方法

说明书

本发明公开了一种映射真实世界道路条件的自动驾驶虚拟测试平台搭建方法，步骤如下：获取真实世界道路条件信息；建立映射真实世界道路条件的道路环境模块；构建自动驾驶车辆模块与交互车辆模块；集成道路环境模块、自动驾驶车辆模块与交互车辆模块，实现信息互联，搭建能够映射真实世界道路条件的自动驾驶虚拟测试平台。本发明能够快速测试自动驾驶车辆在真实世界道路条件下的运行状态，并方便调整交互车辆行驶轨迹、自动驾驶感知传感器模型与自动驾驶功能模型，以满足不同自动驾驶测试工况需求。

技术领域

本发明属于自动驾驶虚拟测试技术领域，涉及一种映射真实世界道路条件的自动驾驶虚拟测试平台搭建方法。

背景技术

由于未知的试验道路交通场景难以穷尽，相较于自动驾驶虚拟测试手段，基于实车的试验场地或公开道路测试方法均存在测试周期长、测试场景不可控、人力物力限制及测试安全无法保障的技术瓶颈。因此，虚拟仿真测试成为约束经济条件下自动驾驶真实物理测试的重要替代手段，而虚拟测试平台也是进行自动驾驶相关研究的重要工具。

道路交通系统是人-车-路-交通环境要素间相互耦合的非线性复杂系统，自动驾驶虚拟测试平台的重点研发方向是提供接近真实世界道路条件的道路交通场景，尤其关注道路环境模块及系统要素间的动态交互行为，如道路-自动驾驶车辆、自动驾驶车辆-交互车辆。此外，随着围绕自动驾驶技术的研究不断推进，许多学者与相关政策制定者针对自动驾驶落地方案的普遍共识为在既有道路，即真实世界已建成道路上直接划分现有车道或增设车道作为自动驾驶专用车道、走廊或者共用车道，如在建的京雄高速将设置自动驾驶专用车道、美国I-5洲际公路等。因此，研发能够还原既有道路条件的自动驾驶虚拟测试平台具有迫切的需求。

对现有的自动驾驶虚拟测试平台进行调研发现，单一仿真平台无法同时集成复杂道路环境模块，包括准确的道路线形描述，可调整的路面摩擦系数、不平整度与丰富的天气环境信息；专业车辆动力学模型、基于物理模型的感知传感器模型、可与自动驾驶车辆发生交互行为的车辆模型以及自动驾驶功能模型，而已有的联合仿真平台无法较准确地构建能够映射真实世界道路条件的道路环境模块。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是：提供一种映射真实世界道路条件的自动驾驶虚拟测试平台搭建方法，有助于快速测试自动驾驶车辆在真实世界道路条件下的运行状态，并方便调整交互车辆行驶轨迹、自动驾驶感知传感器模型与自动驾驶功能模型，以满足不同自动驾驶测试工况需求。

为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种映射真实世界道路条件的自动驾驶虚拟测试平台搭建方法，包括如下步骤：

步骤1，获取真实世界道路条件信息，包括道路几何形态信息与路面功能状况信息；

步骤2，利用步骤1获取的真实世界道路条件信息构建道路环境模块，所述道路环境模块包括道路线形模型、路面摩擦系数、不平整度与天气环境信息；

步骤3，构建自动驾驶车辆模块，包括期望行驶轨迹信息、驾驶员模型、车辆动力学模型、自动驾驶车辆模型、感知传感器模型与自动驾驶功能模型；

步骤4，构建交互车辆模块，包括期望行驶轨迹信息、驾驶员模型、车辆动力学模型与交互车辆模型；

步骤5，集成步骤2中的道路环境模块、步骤3中的自动驾驶车辆模块与步骤4中的交互车辆模块，实现信息互联，搭建能够映射真实世界道路条件的自动驾驶虚拟测试平台。

作为本发明的一种优选方案，步骤1所述的道路几何形态信息包括道路边线三维坐标及桩号；路面功能状况信息包括路面摩擦系数与不平整度；

作为本发明的一种优选方案，所述步骤2的具体过程如下：

步骤21，利用步骤1获取的真实世界道路几何形态信息，自道路起点至终点按固定间隔设置道路边线三维坐标及桩号，构建道路线形模型；