1.一種智能車輛規(guī)劃能力測試平臺,其特征在于:包括有磁盤、規(guī)劃能力測試系統(tǒng)及待測智能車輛;
所述的磁盤用于儲存樣本數(shù)據(jù)、任務(wù)文件、參考答案、評分規(guī)則和測試結(jié)果;
所述的規(guī)劃能力測試系統(tǒng)是針對智能車輛的規(guī)劃能力進(jìn)行測試的軟件系統(tǒng),由三個部分構(gòu)成:測試試題題庫、測試過程可視化和測試結(jié)果與量化評價方法;
所述的待測智能車輛包括規(guī)劃決策單元、控制單元和車載執(zhí)行機(jī)構(gòu),待測智能車輛是規(guī)劃能力測試系統(tǒng)的測試對象,待測智能車輛和規(guī)劃能力測試系統(tǒng)間通過網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能車輛規(guī)劃能力測試平臺,其特征在于:所述的儲存在磁盤中的樣本數(shù)據(jù),是用于規(guī)劃能力測試的柵格地圖,可通過兩種方式獲取:其一,事先通過感知系統(tǒng)獲取的場景數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)化成的規(guī)劃地圖;其二,在測試系統(tǒng)中,測試人員根據(jù)測試需求可自行繪制柵格地圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能車輛規(guī)劃能力測試平臺,其特征在于:所述的柵格地圖,是測試系統(tǒng)針對規(guī)劃路徑測試用來模擬場景環(huán)境的一種二維地圖,柵格地圖以右下角為坐標(biāo)原點,每個柵格的坐標(biāo)表述為(xn,yn),其屬性值為:-2,動態(tài)障礙物;-1,靜態(tài)障礙物;0,可通行區(qū)域;1,未行駛到的規(guī)劃路徑;2,已行駛過的規(guī)劃路徑;3,敏感區(qū)域,其中路徑的規(guī)劃在非障礙物區(qū)域中進(jìn)行,同時柵格地圖中用不同的標(biāo)志來標(biāo)識不同的對象。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能車輛規(guī)劃能力測試平臺,其特征在于:所述的規(guī)劃地圖分為三種:局部規(guī)劃地圖、全局規(guī)劃地圖和動態(tài)規(guī)劃地圖;局部規(guī)劃地圖大小為500px×500px,以一定比例對應(yīng)實際的場景環(huán)境;全局規(guī)劃地圖是多個局部規(guī)劃地圖拼接而成,即更大范圍的場景環(huán)境,根據(jù)智能車輛的行駛位置實時的更新規(guī)劃地圖;動態(tài)規(guī)劃地圖是測試系統(tǒng)在局部規(guī)劃地圖或全局規(guī)劃地圖的基礎(chǔ)上可動態(tài)地添加障礙物,當(dāng)智能車輛模型行駛到某一敏感區(qū)域時,測試系統(tǒng)在原規(guī)劃路徑的基礎(chǔ)上在指定的位置添加對應(yīng)的障礙物,所述的敏感區(qū)域是柵格地圖在初始化時已設(shè)置好,其與添加障礙物的位置是一一對應(yīng)的,確定了某一敏感區(qū)域HotArean:{(xa1,ya1),(xa2,ya2),…,(xan,yan)},其對應(yīng)的添加障礙物的區(qū)域DynamicObstaclen:{(xb1,yb1),(xb2,yb2),…,(xbn,ybn)}同時也就確定了。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種智能車輛規(guī)劃能力測試平臺,其特征在于:所述的智能車輛模型,是真實待測智能車輛在測試系統(tǒng)中的虛擬模型,動態(tài)地反映待測智能車輛的行駛狀態(tài),其屬性有:位置、速度、航向及前后左右的障礙物的信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能車輛規(guī)劃能力測試平臺,其特征在于:所述的測試試題題庫,根據(jù)柵格地圖的三種不同類型可分為局部、全局和動態(tài)三種不同類型的規(guī)劃能力測試;
局部規(guī)劃能力測試是基于單幀局部柵格地圖M,必經(jīng)點NESS={(xs,ys),(xg,yg)},(xs,ys)和(xg,yg)分別為起點與終點,局部規(guī)劃返回規(guī)劃的路徑P={(xs,ys),(x1,y1),(x2,y2),...,(xn,yn),(xg,yg)},(xn,yn)為先后經(jīng)過的單元格的坐標(biāo);
全局規(guī)劃能力測試是全局柵格地圖M,必經(jīng)點NESS={(xs,ys),(xt1,yt1),(xt2,yt2),...,(xtn,ytn),(xg,yg)},(xs,ys)和(xg,yg)分別為起點與終點,(xt1,yt1),(xt2,yt2),...,(xtn,ytn)為必經(jīng)的任務(wù)點,要求全局規(guī)劃返回的路徑P={(xs,ys),(x1,y1),(x2,y2),...,(xn,yn),(xg,yg)}必須按先后順序經(jīng)過這些任務(wù)點,即(xn,yn)為先后經(jīng)過的單元格的坐標(biāo);
動態(tài)規(guī)劃能力測試是智能車輛在進(jìn)行局部或全局規(guī)劃能力的過程中,當(dāng)智能車輛行駛到柵格地圖的某一敏感區(qū)域時,測試系統(tǒng)根據(jù)原規(guī)劃路徑在柵格地圖的指定位置動態(tài)地添加障礙物,根據(jù)測試任務(wù),由起點S到終點E可能有兩種規(guī)劃路徑A和B,當(dāng)測試系統(tǒng)檢測到智能車輛模型行駛到敏感區(qū)域A時,即時在柵格地圖上添加動態(tài)障礙物A,將單元格屬性值改成(xn,yn)=-2,之后取消敏感區(qū)域A和與其關(guān)聯(lián)的敏感區(qū)域B的設(shè)置,將單元格屬性值(xn,yn)=3改成(xn,yn)=0;所述的敏感區(qū)域的關(guān)聯(lián)關(guān)系是添加了敏感區(qū)域A對應(yīng)的動態(tài)障礙物A就不能添加敏感區(qū)域B對應(yīng)的動態(tài)障礙物B,添加了動態(tài)障礙物B就不能添加動態(tài)障礙物A,否則從起點S到終點E就沒有可通路徑,與此同時,測試系統(tǒng)將柵格地圖變化的信息通過網(wǎng)絡(luò)告知待測智能車輛,使其及時改變規(guī)劃路徑,以達(dá)到實時地檢測待測智能車輛的對場景瞬變的重規(guī)劃能力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能車輛規(guī)劃能力測試平臺,其特征在于:所述的測試過程可視化模擬,測試系統(tǒng)根據(jù)待測智能車輛反饋回來的信息在柵格地圖上利用智能車輛模型動態(tài)顯示其運動狀態(tài)與軌跡,測試系統(tǒng)將測試試題信息,包括原始柵格地圖和測試任務(wù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給待測智能車輛,待測車輛規(guī)劃出行駛路徑,進(jìn)一步地控制車輛的轉(zhuǎn)向柱、油門、制動、檔位等車輛執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出動作,同時,將這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作信息定時地反饋給測試系統(tǒng),測試系統(tǒng)根據(jù)反饋的速度、航向信息,控制智能車輛模型進(jìn)行相應(yīng)的同步動作,動態(tài)規(guī)劃能力測試過程中,測試系統(tǒng)在不斷地更新智能車輛模型的位置及運動軌跡的同時,對添加的障礙物信息進(jìn)行不斷地更新,動態(tài)地顯示待測智能車輛的路徑規(guī)劃與重規(guī)劃的結(jié)果,達(dá)到運動過程的可視化效果。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能車輛規(guī)劃能力測試平臺,其特征在于:所述的測試結(jié)果與量化評價方法,是測試系統(tǒng)在待測智能車輛完成測試任務(wù)時,針對提交的規(guī)劃路徑和其他測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評價,針對其合理性和最優(yōu)性進(jìn)行評分,下面給出了一些具體的量化評價指標(biāo):
(1)路徑長度L
(2)完成任務(wù)情況M
通過測試車輛的運動規(guī)劃路徑是否經(jīng)過任務(wù)文件中的起點、終點和任務(wù)點等,來判斷是否完成規(guī)劃任務(wù)成功;
(3)路徑的碰撞風(fēng)險性(Risk,R)
通過計算車輛的運動規(guī)劃路徑中每點與周圍障礙物的最近距離是否滿足小于最小碰撞距離,來判斷路徑是否存在風(fēng)險;
(4)規(guī)劃耗時T
T=TE-TS (4)
TS記為待測智能車輛接收到測試系統(tǒng)的測試任務(wù)數(shù)據(jù)時間,TE記為待測智能車輛完成測試任務(wù),向測試系統(tǒng)發(fā)送任務(wù)完成標(biāo)記的時間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種智能車輛規(guī)劃能力測試平臺,其特征在于:所述的量化評價指標(biāo),路徑規(guī)劃每題總得分計算方法如下:
wi表示每種測試指標(biāo)的權(quán)重,Si表示每種測試指標(biāo)的得分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能車輛規(guī)劃能力測試平臺,其特征在于:所述的待測智能車輛,是集網(wǎng)絡(luò)通信接口、決策功能模塊、控制功能模塊與車載執(zhí)行結(jié)構(gòu)于一體的無人智能車輛,智能車輛接收到測試任務(wù)后,通過決策與控制模塊控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)動作,同時將檢測到的運動變化結(jié)果反饋給測試系統(tǒng),測試系統(tǒng)將其動態(tài)變化過程反應(yīng)在虛擬場景中的智能車輛模型上,待測智能車輛在試驗過程中置于試驗臺架上,使車輪在轉(zhuǎn)鼓上滾動,來模擬汽車在道路上行駛,在運動的過程中,車體本身的位置并沒有改變,滿足在相對狹小的實驗室空間內(nèi)完成各種測試試驗。