手把手教你搭建OpenScenario交通場(chǎng)景（上）

OpenScenario是一種專為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)仿真測(cè)試設(shè)計(jì)的場(chǎng)景描述語(yǔ)言，它基于XML格式，旨在提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的框架，用于定義和重現(xiàn)復(fù)雜的道路交通場(chǎng)景。該語(yǔ)言不僅能夠詳細(xì)描繪車輛、行人、交通信號(hào)及其他動(dòng)態(tài)交通參與者的行為模式，還涵蓋了環(huán)境條件（如天氣、光照）和道路基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)定，為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的驗(yàn)證提供了豐富且逼真的測(cè)試環(huán)境。

與OpenDRIVE專注于靜態(tài)道路網(wǎng)絡(luò)建模不同，OpenScenario更多地聚焦于動(dòng)態(tài)交通場(chǎng)景的構(gòu)建，它允許開(kāi)發(fā)者靈活設(shè)定車輛間的交互邏輯、事故觸發(fā)條件、緊急避讓情形等，以全面評(píng)估自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在各種極端或異常狀況下的反應(yīng)能力。通過(guò)OpenScenario，開(kāi)發(fā)者能夠創(chuàng)建從簡(jiǎn)單的直行、轉(zhuǎn)彎測(cè)試到復(fù)雜的城市擁堵、高速公路超車、夜間行駛等多種場(chǎng)景，確保自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在面對(duì)真實(shí)世界復(fù)雜多變的交通環(huán)境時(shí)，能夠做出安全、合理的決策。

經(jīng)緯恒潤(rùn)動(dòng)力學(xué)仿真軟件ModelBase基于OpenScenario1.0標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)內(nèi)嵌了場(chǎng)景編輯器，可用于對(duì)仿真測(cè)試過(guò)程中的車輛行駛道路模型之外，繼續(xù)進(jìn)行周邊動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的搭建。從搭建的形式上，軟件支持通過(guò)導(dǎo)入OpenScenario1.0格式文件來(lái)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的自動(dòng)復(fù)現(xiàn)，然后可利用場(chǎng)景編輯器在此基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改，或是從零開(kāi)始進(jìn)行動(dòng)態(tài)交通場(chǎng)景的創(chuàng)建。從兩者的關(guān)系來(lái)看，交通場(chǎng)景依賴于道路模型存在，而在同一個(gè)道路模型下，可創(chuàng)建多個(gè)不同交通場(chǎng)景，并支持通過(guò)選擇激活的形式進(jìn)行待運(yùn)行場(chǎng)景間的切換。當(dāng)然，編輯后的交通場(chǎng)景也可以O(shè)penScenario格式對(duì)外導(dǎo)出使用。

下面我們來(lái)一起看一下場(chǎng)景編輯器的功能和操作使用方法，場(chǎng)景編輯器的操作界面如下圖所示。

菜單欄

場(chǎng)景編輯器的菜單欄中包括文件、編輯和窗口三個(gè)選項(xiàng)，通過(guò)將鼠標(biāo)放著在選項(xiàng)上將自動(dòng)彈出其對(duì)應(yīng)的下拉選項(xiàng)，然后可使用鼠標(biāo)左鍵單擊進(jìn)行具體的功能選擇，其中：

• 文件：用于對(duì)場(chǎng)景文件進(jìn)行操作，包括新建、打開(kāi)、保存和地址另存為
• 編輯：囊括了工具欄中的場(chǎng)景編輯工具，可在交通場(chǎng)景編輯過(guò)程中進(jìn)行使用
• 窗口：用于管理編輯器布局中窗口的顯示和關(guān)閉

工具欄

為便于用戶在交通場(chǎng)景搭建過(guò)程中對(duì)編輯工具進(jìn)行快速調(diào)用，編輯器將菜單欄--編輯中的工具顯示在工具欄，通過(guò)鼠標(biāo)左鍵單擊可直接進(jìn)行選擇或切換，包括以下幾個(gè)方面。

• 創(chuàng)建車輛

進(jìn)入車輛模式，點(diǎn)擊后的鼠標(biāo)光標(biāo)在編輯器內(nèi)將變?yōu)樗{(lán)色小車圖標(biāo)，通過(guò)在道路中再次點(diǎn)擊來(lái)進(jìn)行放置，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)車輛實(shí)體的初步創(chuàng)建。創(chuàng)建完成后，界面中將自動(dòng)彈出“車輛行為設(shè)置”對(duì)話框，可對(duì)車輛信息和行駛路線等初始狀態(tài)進(jìn)行預(yù)設(shè)，并以“觸發(fā)條件+車輛行為”組合的形式對(duì)行駛過(guò)程中車輛的行為變化情況進(jìn)行預(yù)設(shè)，其中需要重點(diǎn)關(guān)注的有：

① 在初始狀態(tài)--車輛信息中，新增車輛默認(rèn)為非主車（交通車），將自動(dòng)生成命名并在編輯器界面中顯示為藍(lán)色；通過(guò)選擇為主車以后，可通過(guò)“名稱”下拉選項(xiàng)與工程中已創(chuàng)建的車輛動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行綁定，主車在編輯器界面中顯示為黃色，以示與交通車之間的區(qū)別。

② 在初始狀態(tài)--行駛路線中，選擇“指定不規(guī)則軌跡”或“指定車道路線”模式前，需提前定義與之對(duì)應(yīng)的“軌跡”或“路線”，之后可在下拉選項(xiàng)中進(jìn)行選用。

③ 在觸發(fā)條件及行為子界面中，可在車輛行為列表中創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)event，然后可以測(cè)試需求，對(duì)event的觸發(fā)條件進(jìn)行定義，并選擇車輛在此階段發(fā)生的橫縱向行為變化。另外，也可以通過(guò)SCP指令作為一種特殊的行為定義形式，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛行為或交通場(chǎng)景變化的控制。

• 創(chuàng)建行人

進(jìn)入行人模式，點(diǎn)擊后的鼠標(biāo)光標(biāo)在編輯器內(nèi)將變?yōu)槿诵螆D標(biāo)，通過(guò)在道路中或路旁再次點(diǎn)擊來(lái)進(jìn)行放置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)行人實(shí)體的初步創(chuàng)建。創(chuàng)建完成后，界面中將自動(dòng)彈出“行人行為設(shè)置”對(duì)話框，可對(duì)行人的位置、外觀模型和初速度信息和行駛路線等初始狀態(tài)進(jìn)行預(yù)設(shè)，并以“觸發(fā)條件+行人行為”組合的形式對(duì)不同觸發(fā)條件下行人的行為變化情況進(jìn)行預(yù)設(shè)。例如，可實(shí)現(xiàn)定義行人行走的不規(guī)則軌跡，然后將觸發(fā)條件設(shè)置為相對(duì)于車輛位置進(jìn)行觸發(fā)，隨后令其行走速度由無(wú)到有進(jìn)行變更，由此可實(shí)現(xiàn)行人橫穿道路這一交通場(chǎng)景的搭建。

• 創(chuàng)建物體

進(jìn)入物體模式，點(diǎn)擊后的鼠標(biāo)光標(biāo)在編輯器內(nèi)將變?yōu)槲矬w圖標(biāo)，通過(guò)在道路中或路旁再次點(diǎn)擊來(lái)進(jìn)行放置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)物體實(shí)體的初步創(chuàng)建。創(chuàng)建完成后，界面中將自動(dòng)彈出“物體配置”對(duì)話框，可對(duì)物體的名稱，外觀（物體模型），放置位置和角度等進(jìn)行設(shè)置。

通過(guò)對(duì)車輛、行人和物體模型進(jìn)行選擇，ModelBase支持令這些實(shí)體在動(dòng)畫(huà)界面中呈現(xiàn)出不同的外觀樣式，如下圖所示。

• 創(chuàng)建RSU

進(jìn)入RSU模式，點(diǎn)擊后的鼠標(biāo)光標(biāo)在編輯器內(nèi)將變?yōu)镽SU圖標(biāo)，通過(guò)在道路中或路旁再次點(diǎn)擊來(lái)進(jìn)行放置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)RSU實(shí)體的初步創(chuàng)建。創(chuàng)建完成后，界面中將自動(dòng)彈出“V2X信號(hào)配置”對(duì)話框，可用于對(duì)場(chǎng)景中車輛的OBU進(jìn)行開(kāi)啟/關(guān)閉，或?qū)SU的基礎(chǔ)參數(shù)和對(duì)外發(fā)送的事件信息等進(jìn)行配置。RSU模塊主要用于V2X仿真測(cè)試工況的搭建，上述V2X配置界面也可以通過(guò)工具欄中的“V2X編輯”按鈕進(jìn)行開(kāi)啟。

在完成上述行為設(shè)置后，可通過(guò)點(diǎn)擊界面右下角的“確認(rèn)”按鈕進(jìn)行關(guān)閉，當(dāng)然，后續(xù)如需對(duì)實(shí)體再次進(jìn)行修改設(shè)置，可通過(guò)鼠標(biāo)左鍵雙擊界面中的實(shí)體標(biāo)志重新打開(kāi)配置界面。至此，創(chuàng)建實(shí)體的方法已介紹完畢，了解更多場(chǎng)景搭建教程，敬請(qǐng)關(guān)注《手把手教你搭建OpenScenario交通場(chǎng)景（下）》

ModelBase是經(jīng)緯恒潤(rùn)自主研發(fā)的綜合駕駛測(cè)試仿真軟件，具備車輛動(dòng)力學(xué)模型及智能駕駛場(chǎng)景仿真能力，可用于乘用車、商用車的整車電控系統(tǒng)、ADAS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、測(cè)試和驗(yàn)證?？梢愿采w電控系統(tǒng)的整個(gè)開(kāi)發(fā)周期，包括早期的算法仿真測(cè)試（MIL/SIL），控制器的硬件在環(huán)測(cè)試（HIL），半實(shí)物臺(tái)架測(cè)試（如電機(jī)臺(tái)架、動(dòng)力系統(tǒng)臺(tái)架、整車臺(tái)架等），以及車輛在環(huán)測(cè)試（VIL）。