本申請(qǐng)涉及量子波形控制，尤其涉及一種基于多層級(jí)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的仿真駕駛場(chǎng)景生成方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的訓(xùn)練和測(cè)試中，需要豐富的場(chǎng)景數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練每個(gè)模塊，以提高模型的穩(wěn)健性，能夠?qū)τ?xùn)練好的模型進(jìn)行更全面的評(píng)估。從真實(shí)物理世界中收集駕駛場(chǎng)景數(shù)據(jù)既昂貴又低效，因此，在駕駛模擬器中自動(dòng)生成場(chǎng)景數(shù)據(jù)是加速自動(dòng)駕駛系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵?，F(xiàn)有研究大多通過(guò)改變簡(jiǎn)單道路網(wǎng)絡(luò)上動(dòng)態(tài)對(duì)象的行為來(lái)生成模擬駕駛場(chǎng)景，而沒(méi)有考慮路邊結(jié)構(gòu)和具有高度交互可能性的道路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響?，F(xiàn)有技術(shù)中，大多集中在動(dòng)態(tài)對(duì)象在預(yù)定義的固定路網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的行為，而忽略了復(fù)雜路網(wǎng)對(duì)訓(xùn)練和模擬場(chǎng)景的重要影響，生成的仿真駕駛場(chǎng)景不能滿足復(fù)雜路網(wǎng)的模擬需求。雖然有少量研究考慮了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)對(duì)象的協(xié)同生成，但生成的道路結(jié)構(gòu)(如高速公路)都比較簡(jiǎn)單、數(shù)量少且支離破碎。因此，無(wú)法在生成的場(chǎng)景中模擬對(duì)抗性和合作性更強(qiáng)的駕駛行為，而這些行為在交叉路口或環(huán)島比在高速公路上發(fā)生得更頻繁。此外，現(xiàn)有技術(shù)也無(wú)法生成長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)駕駛場(chǎng)景。

2、因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N基于多層級(jí)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的仿真駕駛場(chǎng)景生成方法和系統(tǒng)，通過(guò)多層級(jí)的層次化組件，生成多樣化的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，適用于模擬多種交通和道路場(chǎng)景，能解決現(xiàn)有技術(shù)中靜態(tài)場(chǎng)景的道路結(jié)構(gòu)單一，無(wú)法模擬復(fù)雜路況的仿真駕駛場(chǎng)景的問(wèn)題。本申請(qǐng)的仿真駕駛場(chǎng)景生成方法可以根據(jù)用戶定義或者隨機(jī)選擇預(yù)定義的超參數(shù)，配置和生成不同等級(jí)的路網(wǎng)，并且可以生成連續(xù)駕駛場(chǎng)景，可以滿足復(fù)雜和多樣化的仿真駕駛場(chǎng)景需求。

2、本申請(qǐng)的技術(shù)方案如下：

3、本申請(qǐng)的第一方面在于提供一種基于多層級(jí)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的仿真駕駛場(chǎng)景生成方法，包括以下步驟：

4、生成靜態(tài)仿真場(chǎng)景，并將所述靜態(tài)仿真場(chǎng)景集成至駕駛仿真平臺(tái)；

5、根據(jù)所述靜態(tài)仿真場(chǎng)景生成動(dòng)態(tài)對(duì)象，并將所述動(dòng)態(tài)對(duì)象集成至所述駕駛仿真平臺(tái)；

6、在所述駕駛仿真平臺(tái)中生成所述仿真駕駛場(chǎng)景。

7、具體地，所述靜態(tài)仿真場(chǎng)景包括路網(wǎng)、交通規(guī)則和路邊物體。

8、具體地，所述生成靜態(tài)仿真場(chǎng)景，并將所述靜態(tài)仿真場(chǎng)景集成至駕駛仿真平臺(tái)，包括：

9、根據(jù)超參數(shù)生成多層級(jí)的路網(wǎng)；

10、根據(jù)配置的交通規(guī)則，生成交通規(guī)則參數(shù)；

11、搜索出所述路網(wǎng)的空位置，放置路邊物體；

12、將包含所述路網(wǎng)、所述交通規(guī)則參數(shù)和所述路邊物體的所述靜態(tài)仿真場(chǎng)景集成至所述駕駛仿真平臺(tái)。

13、具體地，所述路網(wǎng)包括五個(gè)層級(jí)，分別為基礎(chǔ)車道、基礎(chǔ)路結(jié)構(gòu)、組合路結(jié)構(gòu)、道路段和路網(wǎng)，每個(gè)所述層級(jí)都有對(duì)應(yīng)的所述超參數(shù)。

14、具體地，所述根據(jù)超參數(shù)生成多層級(jí)路網(wǎng)，包括：

15、配置第一超參數(shù)生成若干所述基礎(chǔ)車道，所述基礎(chǔ)車道的類型包括直道、弧形車道、螺旋車道以及多項(xiàng)式車道；

16、配置第二超參數(shù)，組合一個(gè)或多個(gè)所述基礎(chǔ)車道，形成若干所述基礎(chǔ)路結(jié)構(gòu)；

17、配置第三超參數(shù)，組合一個(gè)或多個(gè)所述基礎(chǔ)路結(jié)構(gòu)，形成若干所述組合路結(jié)構(gòu)；

18、配置第四超參數(shù)，組合一個(gè)或多個(gè)所述組合路結(jié)構(gòu)，形成若干所述道路段；

19、配置第五超參數(shù)，組合一個(gè)或多個(gè)所述組合路結(jié)構(gòu)，形成若干所述路網(wǎng)。

20、具體地，所述根據(jù)所述靜態(tài)仿真場(chǎng)景生成動(dòng)態(tài)對(duì)象，并將所述動(dòng)態(tài)對(duì)象集成至所述駕駛仿真平臺(tái)，包括：

21、在所述靜態(tài)仿真場(chǎng)景中，配置一個(gè)或多個(gè)智能體，所述智能體沿著預(yù)定路徑行駛；

22、控制一個(gè)或多個(gè)所述智能體形成交通流；

23、將所述交通流集成至所述駕駛仿真平臺(tái)。

24、本申請(qǐng)的第二方面在于提供一種基于多層級(jí)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的仿真駕駛場(chǎng)景生成系統(tǒng)，包括：

25、靜態(tài)對(duì)象生成器，用于生成靜態(tài)仿真場(chǎng)景，所述靜態(tài)仿真場(chǎng)景包括路網(wǎng)、交通規(guī)則和路邊物體；

26、動(dòng)態(tài)對(duì)象生成器，用于生成動(dòng)態(tài)對(duì)象，所述動(dòng)態(tài)對(duì)象包括智能體和交通流；

27、駕駛仿真平臺(tái)，用于集成動(dòng)態(tài)仿真場(chǎng)景和動(dòng)態(tài)對(duì)象，生成仿真駕駛場(chǎng)景并輸出；

28、駕駛場(chǎng)景輸出器，用于連接顯示設(shè)備展示所述仿真駕駛場(chǎng)景。

29、具體地，所述靜態(tài)對(duì)象生成器包括路網(wǎng)生成器、交通規(guī)則生成器和路邊物體生成器。

30、具體地，所述路網(wǎng)生成器包括基礎(chǔ)車道組件、基礎(chǔ)路結(jié)構(gòu)組件、組合路結(jié)構(gòu)組件、道路段組件和路網(wǎng)組件。

31、具體地，本申請(qǐng)的第三方面，在于提供一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有一種基于多層級(jí)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的仿真駕駛場(chǎng)景生成方法的程序，所述程序由處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)以下步驟：

32、生成靜態(tài)仿真場(chǎng)景，并將所述靜態(tài)仿真場(chǎng)景集成至駕駛仿真平臺(tái)；

33、根據(jù)所述靜態(tài)仿真場(chǎng)景生成動(dòng)態(tài)對(duì)象，并將所述動(dòng)態(tài)對(duì)象集成至所述駕駛仿真平臺(tái)；

34、在所述駕駛仿真平臺(tái)中生成所述仿真駕駛場(chǎng)景。

35、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：本申請(qǐng)通過(guò)多層級(jí)的層次化組件，生成多樣化的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，適用于模擬多種交通和道路場(chǎng)景，能解決現(xiàn)有技術(shù)中靜態(tài)場(chǎng)景的道路結(jié)構(gòu)單一，無(wú)法模擬復(fù)雜路況的仿真駕駛場(chǎng)景的問(wèn)題。本申請(qǐng)的仿真駕駛場(chǎng)景生成方法可以根據(jù)用戶定義或者隨機(jī)選擇預(yù)定義的超參數(shù)，配置和生成不同等級(jí)的路網(wǎng)，并且可以生成連續(xù)駕駛場(chǎng)景，可以滿足復(fù)雜和多樣化的仿真駕駛場(chǎng)景需求。

技術(shù)特征：

1.一種基于多層級(jí)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的仿真駕駛場(chǎng)景生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多層級(jí)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的仿真駕駛場(chǎng)景生成方法，其特征在于，所述靜態(tài)仿真場(chǎng)景包括路網(wǎng)、交通規(guī)則和路邊物體。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于多層級(jí)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的仿真駕駛場(chǎng)景生成方法，其特征在于，所述生成靜態(tài)仿真場(chǎng)景，并將所述靜態(tài)仿真場(chǎng)景集成至駕駛仿真平臺(tái)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于多層級(jí)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的仿真駕駛場(chǎng)景生成方法，其特征在于，所述路網(wǎng)包括五個(gè)層級(jí)，分別為基礎(chǔ)車道、基礎(chǔ)路結(jié)構(gòu)、組合路結(jié)構(gòu)、道路段和路網(wǎng)，每個(gè)所述層級(jí)都有對(duì)應(yīng)的所述超參數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于多層級(jí)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的仿真駕駛場(chǎng)景生成方法，其特征在于，所述根據(jù)超參數(shù)生成多層級(jí)路網(wǎng)，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多層級(jí)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的仿真駕駛場(chǎng)景生成方法，其特征在于，所述根據(jù)所述靜態(tài)仿真場(chǎng)景生成動(dòng)態(tài)對(duì)象，并將所述動(dòng)態(tài)對(duì)象集成至所述駕駛仿真平臺(tái)，包括：

7.一種基于多層級(jí)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的仿真駕駛場(chǎng)景生成系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于多層級(jí)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的仿真駕駛場(chǎng)景生成系統(tǒng)，其特征在于，所述靜態(tài)對(duì)象生成器包括路網(wǎng)生成器、交通規(guī)則生成器和路邊物體生成器。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于多層級(jí)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的仿真駕駛場(chǎng)景生成系統(tǒng)，其特征在于，所述路網(wǎng)生成器包括基礎(chǔ)車道組件、基礎(chǔ)路結(jié)構(gòu)組件、組合路結(jié)構(gòu)組件、道路段組件和路網(wǎng)組件。

10.一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有一種基于多層級(jí)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的仿真駕駛場(chǎng)景生成方法的程序，所述程序由處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
一種基于多層級(jí)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的仿真駕駛場(chǎng)景生成方法和系統(tǒng)，所述方法包括：生成靜態(tài)仿真場(chǎng)景，并將所述靜態(tài)仿真場(chǎng)景集成至駕駛仿真平臺(tái)；根據(jù)所述靜態(tài)仿真場(chǎng)景生成動(dòng)態(tài)對(duì)象，并將所述動(dòng)態(tài)對(duì)象集成至所述駕駛仿真平臺(tái)；在所述駕駛仿真平臺(tái)中生成所述仿真駕駛場(chǎng)景。本申請(qǐng)通過(guò)多層級(jí)的層次化組件，生成多樣化的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，適用于模擬多種交通和道路場(chǎng)景，能解決現(xiàn)有技術(shù)中靜態(tài)場(chǎng)景的道路結(jié)構(gòu)單一，無(wú)法模擬復(fù)雜路況的仿真駕駛場(chǎng)景的問(wèn)題。本申請(qǐng)的仿真駕駛場(chǎng)景生成方法可以根據(jù)用戶定義或者隨機(jī)選擇預(yù)定義的超參數(shù)，配置和生成不同等級(jí)的路網(wǎng)，并且可以生成連續(xù)駕駛場(chǎng)景，可以滿足復(fù)雜和多樣化的仿真駕駛場(chǎng)景需求。

技術(shù)研發(fā)人員：藍(lán)文興,劉佳琳,袁博
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南方科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6