基于自然驾驶数据的仿真场景构建方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115062445A(43)申请公布日2022.09.16(21)申请号202210304419.0(22)申请日2022.03.26(71)申请人中国第一汽车股份有限公司地址130011吉林省长春市汽车经济技术开发区新红旗大街1号(72)发明人刘迪郑建明覃斌张建军张宇飞金鉴(74)专利代理机构哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司23211专利代理师张宏威(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)G06F16/29(2019.01)G06F11/36(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图4页(54)发明名称基于自然驾驶数据的仿真场景构建方法及系统(57)摘要基于自然驾驶数据的仿真场景搭建方法及系统，涉及自动驾驶技术领域中驾驶场景的构建技术。解决了现有自动驾驶场景构建方法依赖于手工搭建、可移植性差，并且无法完全还原全部动态信息的问题。所述方法采集自然驾驶情况下获得的场景数据作为基础；从其中提取csv信息；将本车坐标与目标车坐标转转到同一坐标系中；利用开源地图OSM和采集获得的场景数据生成静态地图；将车道信息、本车信息和目标车信投影至所述静态地图中，同时对所述静态地图中的路网信息进行修正；通过SCP指令将所述csv信息转换成xml格式文件；以时间为触发条件，将修正路网信息之后的静态地图和xml格式文件导入VTD生成动态图，完成搭建。本发明适用于对自动驾驶场景的构建。CN115062445ACN115062445A权利要求书1/2页1.基于自然驾驶数据的仿真场景搭建方法，其特征在于，所述方法包括：场景数据采集步骤，用于采集自然驾驶情况下获得的场景数据；csv信息提取步骤，用于从场景数据中提取csv信息，所述csv信息包括本车信息、目标车信息、车道信息；本车坐标转换步骤，用于将本车所在的地球坐标系转为大地坐标系；目标车坐标转换步骤，用于将目标车所在的局部坐标系转为大地坐标系；静态图获取步骤，用于利用开源地图OSM和采集获得的场景数据生成静态地图；路况信息投影步骤，将车道信息、转换坐标之后的本车信息和目标车信投影至所述静态地图中，同时对所述静态地图中的路网信息进行修正；文件格式转换步骤，用于通过SCP指令将所述csv信息转换成xml格式文件；仿真场景搭建步骤，用于以时间为触发条件，将修正路网信息之后的静态地图和xml格式文件导入VTD生成动态图，完成仿真场景的搭建。2.根据权利要求1所述的基于自然驾驶数据的仿真场景搭建方法，其特征在于，所述本车坐标转换步骤，采用通用横轴墨卡托投影作为投影方式实现对坐标的转换。3.根据权利要求1所述的基于自然驾驶数据的仿真场景搭建方法，其特征在于，所述将目标车坐标转换步骤中，通过公式x”＝(x‑m)cosθ+(y‑n)sinθy”＝(y‑n)cosθ‑(x‑m)sinθ实现对坐标系的转换，公式中，x、y分别是车辆在局部坐标系中的横、纵坐标，θ是局部坐标系转过渡坐标系的旋转角，m、n是过渡坐标系转大地坐标系的横、纵向偏移，纵坐标，x”、y”分别是目标车在所述大地坐标系中的横、纵坐标。4.根据权利要求1所述的基于自然驾驶数据的仿真场景搭建方法，其特征在于，所述静态图获取步骤的过程为：采用用于自动驾驶研究的开源模拟器CARLA读取由OsmOpenStreetMap生成的开源地图文件中的内容，并将其转换为OpenDRIVE格式；将开源地图osm中的每条道路默认有两条参考线，分别为来路和去路；采用开源模拟器CARLA最底层算法依照参考线向右扩展形成两条车道。5.根据权利要求1所述的基于自然驾驶数据的仿真场景搭建方法，其特征在于，所述路况信息投影步骤中，对所述静态地图中的路网信息进行修正的过程为：a)计算每个采样点中本车坐标相对开源地图osm中参考线的最短距离，如果该最短距离满足条件，则认为该采样点隶属参考线所在道路；b)结合本车所属车道编号，将参考线平移，绘制本车车道和周围所有车车道；c)结合中央隔离带类型，加载隔离带信息；d)识别距离当前参考线最近的参考线，将其定义为对向车道参考线；e)删除对向车道参考线，同时将本侧车道对称至对向形成对向车道；f)输出以OpenDRIVE为标准的xodr地图工程文件，即最终仿真场景所需的静态地图。6.根据权利要求1所述的基于自然驾驶数据的仿真场景搭建方法，其特征在于，所述仿真场景搭建步骤的过程为：采用VTD仿真软件中SCP命令，提取修正路网信息之后的静态地图中的车辆的位置和运2CN115062445A权利要求书2/2页动朝向信息；通过命令出发仿真环境中的交通参与者；使用c++语言中引用rapidxmlSDK，将上述构造好的SCP指令转成标准xml格式，即可与修正路网信息之后的静态地图文件一同