(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111476381.7 (22)申请日 2021.12.0 6 (71)申请人 江苏航天大为科技股份有限公司 地址 214101 江苏省无锡市锡山经济开发 区科技工业园1号 (72)发明人 冷天航　王胜　王晓磊　刘杰　 柴畅　 (74)专利代理 机构 无锡华源专利商标事务所 (普通合伙) 32228 代理人 孙建 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/15(2020.01) (54)发明名称 一种软件联合自动驾驶系统仿真方法 (57)摘要 本发明属于自动驾驶仿 真领域， 公开了软件 联合自动驾驶系统仿真方法， 包括以下步骤： 根 据不同仿真需求， 利用Vi ssim生成对应的交通流 汽车信息； 将交通流汽车信息导入到感知与环境 模块的非自动驾驶车辆中； Simu link根据自动驾 驶汽车的功能需求构建规划与控制模块功能， 在 虚拟场景中实现自动驾驶； 汽车动力学模块根据 规划与控制模块产生的汽车行为决策实现车辆 的位置姿态改变； 汽车动力学模块完成自动驾驶 车辆位置姿态改变后将信息逐阶回传给感知与 环境模块后， 再通过外部接口传递给Vissim； 可 视化模块实时显示当前道路及车辆信息。 本发明 实现接近真实驾驶场景的虚拟 仿真， 提高了自动 驾驶车辆功能测试的准确性和有效性。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114297827 A 2022.04.08 CN 114297827 A 1.一种软件联合自动驾驶系统仿真方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1交通流产生： 根据不同仿真需求， 利用Vis sim软件生成对应的交通 流汽车信息； S2车辆仿真： 将所述交通流汽车信息导入到Simulink软件感知与环境模块的非 自动驾 驶车辆中； S3路径规划与控制： Simulink软件根据自动驾驶汽车的功能需求构 建不同的规划与控 制模块功能， 在虚拟场景中实现自动驾驶； S4车辆控制： 汽车动力学模块根据所述规划与控制模块产生的汽车行为决策实现车辆 的位置姿态改变； S5信息反馈： 所述汽车动力学模块完成自动驾驶车辆位置姿态改变后将信息逐阶回传 给所述Simul ink软件感知与环境模块后， 再通过外 部接口传递给Vis sim软件； S6自动驾驶仿真可视化： 可视化模块实时显示当前道路及车辆信息 。 2.根据权利要求1所述的软件联合自动驾驶系统仿真方法， 其特征在于， 所述S1步骤 中， 所述仿真需求包括不同情况下驾驶行为， 根据当前自动驾驶仿真测试车辆不同功能决 定。 3.根据权利要求1所述的软件联合自动驾驶系统仿真方法， 其特征在于， 所述S2步骤 中， 还包括： 根据Vissim软件在不同仿真情况下生成的交通参与者的每个时刻的信息赋给 Simulink软件感知与环境模块中非自动驾驶车辆 。 4.根据权利要求3所述的软件联合自动驾驶系统仿真方法， 其特征在于， 所述交通参与 者的信息包括交通 参与者的id， 类型， 大小、 颜色， 位置， 速度， 方向信息 。 5.根据权利要求1所述的软件联合自动驾驶系统仿真方法， 其特征在于， 所述S3步骤 中， Simulink中规划与控制 模块的功能根据车辆当前测试的不同功能进行设计， 至少包括 高速变道、 路口转向之一。 6.根据权利要求3所述的软件联合自动驾驶系统仿真方法， 其特征在于， 所述S3包括如 下步骤： 根据所述Simulink软件仿真感知与环境模块获取交通参与者信息、 道路与传感器信 息， 对自身车辆位置进行定位； 自动驾驶车辆根据所述路径规划与控制模块实现的下发决策调用汽车动力学模块， 实 现自动驾驶车辆的位置姿态更新。 7.根据权利要求1所述的软件联合自动驾驶系统仿真方法， 其特征在于， 经汽车动力学 模块改变的汽车位置姿态信息会通过Simulink软件的内部接口， 反馈给所述Simulink软件 仿真感知与环境模块， 再由该模块 通过外部接口传输给Vis sim。 8.根据权利要求1所述的软件联合自动驾驶系统仿真方法， 其特征在于， 所述可视化界 面显示两 部分内容， 道路信息及车辆运动信息 。 9.根据权利要求8所述的软件联合自动驾驶系统仿真方法， 其特征在于， 所述可视化内 容通过Unity 3D或者Unreal引擎显示更丰富的仿真场景， 包括建筑和/或道路标牌。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114297827 A 2一种软件联合自动驾驶系统仿真方 法 技术领域 [0001]本发明属于自动驾驶仿真和系统仿真技术领域， 尤其涉及一种软件联合自动驾驶 系统仿真方法。 背景技术 [0002]随着如雷达、 相机等感知设备的发展， 自动驾驶汽车也进入一个爆发的时期， 自动 驾驶系统的安全与稳定验证是自动驾驶 技术研发的关键内容。 [0003]仿真测试即通过计算机仿真系统对自动驾驶所需的场景与道 路等信息进行重构， 模拟自动驾驶车辆的行驶情况。 [0004]鉴于仿真测试不需要真实车辆在实际道路上进行测试， 能够降低研发成本、 消除 安全隐患， 同时可以通过计算机 仿真得到大量训练数据。 [0005]当下， 交通参与者大多数是由事先采集的真实道路数据， 仿真车辆与实际车流量 没有交互作用， 或者在仿 真测试时随机生成， 与真实的交通流有一定的差异， 仿 真结果的真 实性也会低于实际情况。 发明内容 [0006]本发明旨在解决当前自动驾驶仿真系统中实际车流与自动驾驶车辆没有交互作 用、 随机交通 流无规律性问题。 [0007]为了解决上述问题， 提高自动驾驶仿真的真实， 本发明提供了一种软件联合自动 驾驶系统仿真方法， 该自动驾驶仿真方法使用如下 软件： [0008]PTV‑Vissim软件， 用于提供不同场景下不同驾驶行为产生交通流的车辆驾驶行 为。 [0009]Simulink软件是美国Mathworks公司推出的MATLAB中的一种可视化仿真工具， 软 件用于实现车辆自动 驾驶功能仿 真， 包括感知与 环境模块、 路径规划与控制模块、 汽车动力 学模块和可视化模块， 感知与环境模块用于提供不同测试功能的场景用例， 路径规划与控 制模块用于实现自动驾驶车辆的路径规划与控制， 汽车动力学模块用于完成自动 驾驶车辆 的位置姿态改变， 可视化模块用于实现自动驾驶车辆实现路径规划与控制的直观展示。 如 图1所示， Simul ink软件的感知与环境模块与PTV ‑Vissim软件建立 通信连接 。 [0010]如图2和图3所示， 本发明公开的软件联合自动驾驶系统仿真方法， 包括以下步骤： [0011]S1交通流产生： 根据不同仿真需求， 利用Vis sim软件生成对应的交通 流汽车信息； [0012]S2车辆仿真： 将所述 交通流汽车信息导入到S imulink软件感知与环境模块的非自 动驾驶车辆中； [0013]S3路径规划与控制： S imulink软件根据自动驾 驶汽车的功能需求构建不同的规划 与控制模块功能， 在虚拟场景中实现自动驾驶； [0014]S4车辆控制： 汽车动力学模块根据所述规划与 控制模块产生的汽车行为决策实现 车辆的位置姿态改变；说　明　书 1/4 页 3 CN 114297827 A 3