面向自动驾驶算法开发与评估的定制化协同仿真环境

在道路车辆中实现更高的 SAE 自动驾驶等级，需要在实车试验场和公共道路测试之前，于逼真的仿真环境中进行大量仿真与验证。仿真环境的细致程度有助于确保实际部署的安全性，并通过使开发人员在仿真环境中完成大部分验证来降低算法开发成本。考虑到自动驾驶车辆中使用的摄像头、LIDAR、雷达和 V2X 等传感器，创建能够尽可能真实地提供这些传感器仿真的仿真环境至关重要。虽然传感器仿真对于感知算法开发极为重要，但若无逼真的车辆动力学模型与交通协同仿真作为补充，该仿真环境对于自动驾驶车辆整体运行的仿真仍不完整。因此，本文调研现有仿真环境，明确用例场景，并基于 Unreal 游戏引擎的 Carla 仿真器用于环境、Sumo 或 Vissim 用于交通协同仿真、Carsim 或 Matlab/Simulink 用于车辆动力学协同仿真、Autoware 或作者及用户例程用于自动驾驶算法协同仿真，构建了一套协同仿真环境以满足自动驾驶功能开发的仿真需求。作为本工作成果，我们提出了一种兼具逼真传感器仿真与交通仿真的基于模型的车辆动力学仿真。在所构建的仿真环境中，以传感器融合方法作为用例场景进行了实现。本工作成果将为需要综合协同仿真环境以开发网联与自动驾驶算法的研究人员提供宝贵资源。