一种自动驾驶仿真方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本技术涉及自动驾驶领域，特别涉及一种自动驾驶仿真方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、现有的自动驾驶仿真技术主要分为两类，一类是基于通用仿真框架的仿真引擎，可以通过游戏引擎在三维仿真场景中模拟传感器的输出。进而产生较为逼真的仿真传感器数据。另一类是基于实车数据回灌的仿真引擎，这类仿真引擎采集实车的数据，然后利用特定的硬件和数据预处理的手段，完成数据的同步还原测试场景。

2、但是，基于通用仿真框架的仿真引擎产生的较为逼真的仿真传感器数据，在自动驾驶过程中，仍然不够真实，不能很好地还原现实环境。基于实车数据回灌的仿真引擎虽然直接采用了实车录制数据，但是这类仿真引擎的实车录制数据基于特定场景录制，难以泛化到其他场景，无法实时更新传感器数据以支持闭环仿真。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本技术实施例提出了一种自动驾驶仿真方法、装置、电子设备及存储介质。

2、在本技术实施的第一方面，首先提供一种自动驾驶仿真方法，应用于自动驾驶仿真系统，所述自动驾驶仿真系统包括自动驾驶组件和传感器模拟组件，所述方法包括：

3、获取在车辆实际行驶过程中采集的实测数据帧；所述实测数据帧包括实测传感器数据帧；

4、将所述实测传感器数据帧发送至所述自动驾驶组件进行仿真，得到仿真车辆控制数据帧；

5、通过所述传感器模拟组件，基于所述仿真车辆控制数据帧进行仿真，得到目标传感器数据帧；

6、将所述目标传感器数据帧发送至所述自动驾驶组件进行仿真，得到目标仿真数据帧，将所述目标仿真数据帧作为自动驾驶仿真结果。

7、可选地，所述通过所述传感器模拟组件，基于所述仿真车辆控制数据帧进行仿真，得到目标传感器数据帧，包括：

8、根据所述仿真车辆控制数据帧更新所述实测车辆控制数据帧，得到虚拟车辆控制数据帧；

9、将所述虚拟车辆控制数据帧发送至所述传感器模拟组件进行仿真，得到仿真传感器数据帧；

10、根据所述仿真传感器数据帧更新所述实测传感器数据帧，得到目标传感器数据帧。

11、可选地，所述自动驾驶组件包括端到端自动驾驶组件和/或视觉语言自动驾驶组件，所述方法还包括：

12、获取数据流转信息，并写入所述实测数据帧；所述数据流转信息用于指示所述端到端自动驾驶组件、所述视觉语言自动驾驶组件、传感器模拟组件中的至少一种是所述实测数据帧的数据源和/或接收端；

13、获取数据构成信息，并写入所述实测数据帧；所述数据构成信息用于指示对所述实测数据帧进行仿真所需的前置数据帧；

14、按照采集时间顺序对所述实测数据帧进行排序，构成实测数据帧序列。

15、可选地，所述自动驾驶仿真系统还包括流程调度组件，所述将所述实测传感器数据帧发送至所述自动驾驶组件进行仿真，得到仿真车辆控制数据帧，包括：

16、获取所述实测数据帧序列中的实测传感器数据帧；

17、将所述实测传感器数据帧封装为第一仿真请求报文；

18、根据所述实测传感器数据帧中的所述数据流转信息，通过所述流程调度组件将所述第一仿真请求报文发送至所述自动驾驶组件进行仿真，得到所述仿真车辆控制数据帧。

19、可选地，所述方法还包括：

20、将所述仿真车辆控制数据帧封装为第一仿真结果响应报文并发送至所述流程调度组件。

21、可选地，所述根据所述仿真车辆控制数据帧更新所述实测车辆控制数据帧，得到虚拟车辆控制数据帧，包括：

22、通过所述流程调度组件接收并解析所述第一仿真结果响应报文，得到所述仿真车辆控制数据帧；

23、所述数据流转信息保持不变，根据所述仿真车辆控制数据帧更新所述数据构成信息；

24、使用所述仿真车辆控制数据帧中的数据替换所述实测车辆控制数据帧中的数据，得到所述虚拟车辆控制数据帧。

25、可选地，所述自动驾驶仿真系统还包括流程调度组件，所述将所述虚拟车辆控制数据帧发送至所述传感器模拟组件进行仿真，得到仿真传感器数据帧，包括：

26、将所述虚拟车辆控制数据帧封装为第二仿真请求报文；

27、根据所述虚拟车辆控制数据帧中的数据流转信息，通过所述流程调度组件将所述第二仿真请求报文发送至所述传感器模拟组件进行仿真，得到所述仿真传感器数据帧。

28、可选地，所述方法还包括：

29、将所述仿真传感器数据帧封装为第二仿真结果响应报文并发送至所述流程调度组件。

30、可选地，所述根据所述仿真传感器数据帧更新所述实测传感器数据帧，得到目标传感器数据帧，包括：

31、通过所述流程调度组件接收并解析所述第二仿真结果响应报文，得到所述仿真传感器数据帧；

32、所述数据流转信息保持不变，根据所述仿真传感器数据帧更新所述数据构成信息；

33、使用所述仿真传感器数据帧中的数据替换所述实测传感器数据帧中的数据，得到所述目标传感器数据帧。

34、可选地，所述自动驾驶组件或所述传感器模拟组件包括数据缓冲池、数据注入工具以及与所述自动驾驶组件或所述传感器模拟组件对应的功能应用，采用如下步骤进行仿真：

35、将待仿真数据帧缓存至所述数据缓冲池；

36、根据所述待仿真数据帧中的所述数据构成信息确定对所述功能应用进行仿真所需的所述前置数据帧；

37、若所述数据缓冲池中包含所述前置数据帧，则通过所述数据注入工具对所述待仿真数据帧进行处理，得到待计算数据帧；

38、控制所述自动驾驶组件或所述传感器模拟组件驱动所述功能应用根据所述待计算数据帧进行仿真，得到所述仿真数据帧。

39、可选地，所述方法还包括：

40、根据待仿真数据帧中的数据流转信息确定目标缓存组件；所述目标缓存组件包括端到端自动驾驶组件、视觉语言自动驾驶组件以及传感器模拟组件中的至少一个；所述目标缓存组件用于对所述待仿真数据帧进行缓存；

41、将所述待仿真数据帧缓存至所述数据缓冲池，并生成缓存成功信息；

42、将所述缓存成功信息封装为缓存响应报文并发送至流程调度组件。

43、可选地，所述方法还包括：

44、在流程调度组件接收到第一仿真结果响应报文、第二仿真结果响应报文、缓存响应报文中的任一个之后，所述流程调度组件将第一仿真请求报文发送至所述自动驾驶组件进行仿真；

45、或，在所述流程调度组件接收到所述第一仿真结果响应报文、所述第二仿真结果响应报文、所述缓存响应报文中的任一个之后，所述流程调度组件将第二仿真请求报文发送至所述传感器模拟组件进行仿真。

46、可选地，所述自动驾驶组件或所述传感器模拟组件包括消息中间件，或者，所述功能应用包括回调接口，所述控制所述自动驾驶组件或所述传感器模拟组件驱动所述功能应用根据所述待计算数据帧进行仿真，得到所述仿真数据帧，包括：

47、所述自动驾驶组件或所述传感器模拟组件调用所述回调接口，驱动所述功能应用根据所述待计算数据帧进行仿真，得到所述仿真数据帧；

48、或，所述自动驾驶组件或所述传感器模拟组件调用所述消息中间件，驱动所述功能应用根据所述待计算数据帧进行仿真，得到所述仿真数据帧。

49、在本技术实施的第二方面，还提供一种自动驾驶仿真装置，应用于自动驾驶仿真系统，所述自动驾驶仿真系统包括自动驾驶组件和传感器模拟组件，所述装置包括：

50、数据获取模块，用于获取在车辆实际行驶过程中采集的实测数据帧；所述实测数据帧包括实测传感器数据帧；

51、第一仿真模块，用于将所述实测传感器数据帧发送至所述自动驾驶组件进行仿真，得到仿真车辆控制数据帧；

52、第二仿真模块，用于通过所述传感器模拟组件，基于所述仿真车辆控制数据帧进行仿真，得到目标传感器数据帧；

53、第三仿真模块，用于将所述目标传感器数据帧发送至所述自动驾驶组件进行仿真，得到目标仿真数据帧，将所述目标仿真数据帧作为自动驾驶仿真结果。

54、在本技术实施的第三方面，还提供一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的方法。

55、在本技术实施的第四方面，还提供一种存储介质，所述存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法。

56、本技术实施例具有以下优点：

57、在本技术实施例中，通过获取在车辆实际行驶过程中采集的实测数据帧，实测数据帧包括实测传感器数据帧，本技术获取真实车辆行驶过程中的实测数据帧作为仿真基础，确保了数据源的真实性和可靠性。将实测传感器数据帧发送至自动驾驶组件进行仿真，得到仿真车辆控制数据帧，本技术采用实测传感器数据帧直接驱动自动驾驶组件进行仿真，有效保留了真实传感器数据的物理特性，避免了传统仿真引擎因虚拟渲染导致的数据失真问题。通过传感器模拟组件，基于仿真车辆控制数据帧进行仿真，得到目标传感器数据帧，本技术将仿真生成的车辆控制数据帧反馈至传感器模拟组件进行二次仿真，实现了传感器数据的动态更新，克服了传统回灌方案只能静态复现录制数据的局限性。将目标传感器数据帧发送至自动驾驶组件进行仿真，得到目标仿真数据帧，将目标仿真数据帧作为自动驾驶仿真结果。本技术构建了完整闭环仿真链路，既保持了实车数据的真实度优势，又获得了动态调整仿真环境的能力，最终生成的目标仿真数据帧既包含真实场景的物理特性，又能反映自动驾驶系统与环境的动态交互过程，为自动驾驶系统提供了兼具高保真度和强泛化能力的仿真测试环境，显著提升了自动驾驶算法验证的有效性和可靠性。