[发明专利]一种基于数字孪生的自动驾驶仿真测试方法与系统

说明书

本发明公开了一种基于数字孪生的自动驾驶仿真测试系统，包括：采集模块，用于采集真实道路场景，得到原始数据；上位机，所述上位机通过场景建模工具将原始数据转换为数字孪生模型；实时机，所述实时机将数字孪生模型中的场景元素映射为虚拟场景并预设虚拟车的初始状态信息；实时机上的显示器显示虚拟场景和虚拟车，并根据车辆动力学模型发送的虚拟车状态信息进行更新；电子控制单元，用于根据场景元素和虚拟车的状态信息采用自动驾驶算法进行自动驾驶仿真测试，得到驾驶控制指令；车辆动力学模型，所述车辆动力学模型根据接收到的驾驶控制指令，得出虚拟车的状态信息。

技术领域

本发明涉及自动驾驶测试技术领域，特别是涉及一种自动驾驶仿真测试方法。

背景技术

近年来，人工智能技术已经在全球范围内的各个领域中崭露头角，而作为其在汽车与交通领域中最为热门的应用之一便是自动驾驶技术。搭载有智能驾驶系统的车辆可借助车上装配的传感器单元对车辆所处的交通环境与自身状态参数做出“感知”，并将实时获取的信息交予电子控制单元做出车辆的行为决策与判断，从而使车辆能够代替人类驾驶员做出诸如加速、制动、转向、换挡等基础控制逻辑与跟车、超车、避障等高级驾驶行为，最终实现对车辆的自动控制与接管。自动驾驶是一个集合多领域先进技术的综合产物，依靠定位、感知、决策、规划、控制等系统协同合作，让车辆在没有人员操控的情况下，自主安全的行驶。自动驾驶算法作为汽车自动驾驶中最重要的一环，算法控制性能的好坏直接决定着车辆是否能够在规定指标内完成特定任务，自动驾驶算法在确定部署到车辆实现真正商业化应用之前，需要经过大量的道路测试才能达到商业要求。然而受到法规、成本等限制，无法实现在真实道路上测试自动驾驶算法。

目前针对无法在真实道路测试自动驾驶算法的问题，公开了供一种自动驾驶功能车辆在环虚拟仿真测试方法及系统，该方法包括：通过路测试验收集自动驾驶车辆真实的道路交通场景信息，采用数字孪生的方法获得虚拟的仿真场景，并存储在车载工控机内或车联网数据平台的云端上。自动驾驶车辆内设置有VR显示设备，在自动驾驶车辆根据所述仿真场景进行自动驾驶时，所述车载工控机通过运行的虚拟仿真软件将所述仿真场景传送给VR显示设备，车辆乘员通过所述VR显示设备进入数字虚拟场景。自动驾驶车辆内设置有高精定位导航设备，所述车载工控机通过所述高精定位导航设备准确测量得到车辆行驶数据及驾驶轨迹，并上传至车联网数据平台，以进行数据分析。虽然上述自动驾驶测试方法提高车辆测试的精确性和效率，同时减少了一定的测试成本。但是由于上述自动驾驶测试方法依然需要使用车辆进行测试，因此测试成本偏高；此外，上述自动驾驶测试方法并未考虑到车辆的车型，因此通用性不高，导致车辆测试的精确性和效率并不高。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的自动驾驶测试成本高、车辆测试通用性低等缺陷，提供一种基于数字孪生的自动驾驶仿真测试方法与系统。

为实现以上发明目的，而采用的技术手段是：

一种基于数字孪生的自动驾驶仿真测试系统，包括：

采集模块，用于采集真实道路场景，得到原始数据；

上位机，所述上位机通过场景建模工具将原始数据转换为数字孪生模型；

实时机，所述实时机将数字孪生模型中的场景元素映射为虚拟场景并预设虚拟车的初始状态信息；实时机上的显示器显示虚拟场景和虚拟车，并根据车辆动力学模型发送的虚拟车状态信息进行更新；

电子控制单元，用于根据场景元素和虚拟车的状态信息采用自动驾驶算法进行自动驾驶仿真测试，得到驾驶控制指令；

车辆动力学模型，所述车辆动力学模型根据接收到的驾驶控制指令，得出虚拟车的状态信息。