OpenDRIVE作為一種高度專業(yè)化的道路建模標(biāo)準(zhǔn)格式,采用XML數(shù)據(jù)語言構(gòu)建,其核心優(yōu)勢在于能夠精確且詳盡地刻畫道路網(wǎng)絡(luò)的幾何特征,包括但不限于車道寬度、曲率、坡度以及道路交叉口的復(fù)雜布局。它不僅涵蓋了基礎(chǔ)的道路元素,還深入到了交通基礎(chǔ)設(shè)施的細(xì)節(jié)層面,如交通標(biāo)志的位置與類型、交通信號燈的相位與時序、道路表面的材質(zhì)與摩擦系數(shù)等,為自動駕駛算法和高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)提供了全面且精確的環(huán)境感知基礎(chǔ)。
此外,OpenDRIVE支持靈活的道路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)定義,能夠處理環(huán)路、分支、合并等多種復(fù)雜道路形態(tài),并通過層次化的節(jié)點和鏈接設(shè)計,有效管理大規(guī)模道路數(shù)據(jù)的組織與訪問。這種結(jié)構(gòu)化的建模方式簡化了自動駕駛系統(tǒng)對復(fù)雜交通場景的理解與應(yīng)對,提升了系統(tǒng)的安全性、可靠性與適應(yīng)性。
在自動駕駛技術(shù)的研發(fā)與驗證階段,OpenDRIVE格式的數(shù)據(jù)被廣泛應(yīng)用于仿真測試平臺的搭建,幫助開發(fā)者在虛擬環(huán)境中對算法進行高效迭代與優(yōu)化,從而加速自動駕駛技術(shù)的商業(yè)化進程,推動汽車行業(yè)向更加智能化、自主化的未來發(fā)展。
經(jīng)緯恒潤動力學(xué)仿真軟件ModelBase遵循國際道路標(biāo)準(zhǔn)OpenDRIVE標(biāo)準(zhǔn),開發(fā)內(nèi)嵌了道路編輯器,可用于對仿真測試過程中的車輛行駛工況進行搭建。從搭建的形式上,軟件支持通過導(dǎo)入OpenDRIVE格式文件來自動生成道路,然后可利用道路編輯器在此基礎(chǔ)上進行編輯修改,或是從零開始進行道路模型的創(chuàng)建。當(dāng)然,編輯后的道路模型也可以O(shè)penDRIVE格式對外導(dǎo)出使用。
下面我們來一起看一下道路編輯器的功能和操作使用方法,道路編輯器的操作界面如圖1所示。
圖1 道路編輯器操作界面
繪制工具欄
通過鼠標(biāo)左鍵單擊可實現(xiàn)對工具欄中不同功能按鈕間的切換,這些功能包括以下多種選擇。
· 選擇
用于對編輯區(qū)域內(nèi)的Road、Junction、Signal和Object等進行選中,然后用于在右側(cè)的參數(shù)配置界面對這些元素進行詳細(xì)的特征編輯,或是進行復(fù)制粘貼、刪除等操作。
· 移動旋轉(zhuǎn)
在選中編輯區(qū)域內(nèi)的Road、Signal和Object等元素,可通過拖拽形式對其位置進行移動,或結(jié)合右側(cè)的路網(wǎng)參數(shù)配置窗口以參數(shù)輸入形式對元素的位置和角度進行調(diào)整。
· 局部放大
用于在編輯區(qū)域內(nèi)對添加后的元素進行放大顯示。
· 創(chuàng)建直路
用于實現(xiàn)在編輯區(qū)域內(nèi)進行直路的創(chuàng)建。在具體操作時,用鼠標(biāo)左鍵在編輯區(qū)域內(nèi)單擊點下第一個點作為直路的起點,移動鼠標(biāo),此時在第一個點和鼠標(biāo)移動點之間會出現(xiàn)一條黑色直虛線(直路中心線位置預(yù)覽),當(dāng)再次單擊點下第二個點作為直路的終點后,一條直路便繪制完成了。
· 創(chuàng)建圓弧路
用于實現(xiàn)在編輯區(qū)域內(nèi)進行圓弧路的創(chuàng)建。在具體操作時,用鼠標(biāo)左鍵在編輯區(qū)域內(nèi)單擊點下第一個點作為圓弧路的起點,移動鼠標(biāo),此時在第一個點和鼠標(biāo)移動點之間會出現(xiàn)一條黑色直虛線(圓弧路起點位置切線方向預(yù)覽),當(dāng)確定好切線角度并再次點擊鼠標(biāo)左鍵后,在第一個點和鼠標(biāo)位置之間將會出現(xiàn)一條黑色圓弧形虛線(圓弧路中心線位置預(yù)覽),當(dāng)單擊點下第三個點作為圓弧路的終點后,一條圓弧路便繪制完成了。
· 創(chuàng)建樣條路
用于實現(xiàn)在編輯區(qū)域內(nèi)進行任意形狀樣條路的創(chuàng)建。在具體操作時,用鼠標(biāo)左鍵在編輯區(qū)域內(nèi)單擊點下第一個點作為樣條路的起點,移動鼠標(biāo),此時在第一個點和鼠標(biāo)移動點之間會出現(xiàn)一條黑色直線(該段樣條路中心線位置預(yù)覽),然后可再次單擊點下第二個點作為道路的拐點位置,此時可繼續(xù)移動鼠標(biāo),第二點和鼠標(biāo)移動點之間同樣會出現(xiàn)一條黑色直線??梢来酥貜?fù)操作,使樣條路不斷被延長,當(dāng)想結(jié)束繪制時,單擊鼠標(biāo)右鍵即可退出編輯并得到一條樣條路。
· 創(chuàng)建路口
用于進行交通路口的創(chuàng)建。在具體操作時,用鼠標(biāo)左鍵在編輯區(qū)域內(nèi)待添加路口附近單擊點下第一個點,然后移動鼠標(biāo),在第一個點和鼠標(biāo)移動點之間出現(xiàn)一個黑色矩形框,令矩形框囊括路口涉及路段后,可再次單擊點下第二個點來確定矩形框的大小,隨后可基于選擇按鈕對路口中道路的車道按實際需求進行連接。
· 自定義編輯道路配置
① 添加直路:用于對已創(chuàng)建好的直路/圓弧路/樣條路以直路的形式進行延長
② 添加圓弧路:用于對已創(chuàng)建好的直路/圓弧路/樣條路以圓弧路的形式進行延長
③ 添加樣條路:用于對已創(chuàng)建好的直路/圓弧路/樣條路以樣條路的形式進行延長
④ 合并道路:用于對兩條不同道路路段進行前后連接合并
⑤ 切割道路:功能與合并道路相反,用于將道路分割成多個路段
路網(wǎng)參數(shù)配置
在基于工具欄完成道路形狀樣式的繪制后,可通過“選擇”按鈕選中編輯區(qū)域內(nèi)的Road、Signal和Object等元素,在界面右側(cè)的路網(wǎng)參數(shù)配置窗口對更加詳細(xì)的特征參數(shù)進行具體查看和編輯,包括以下幾點。
· 軌跡
用于不同樣式道路的中心軌跡進行查看或編輯,其中包括:
① 直路:可查看和修改道路起點的X、Y坐標(biāo),以及道路的航向角和長度
② 圓弧路:可查看和修改道路起點的X、Y坐標(biāo)和切線方向的航向角,以及圓弧路的長度和轉(zhuǎn)彎半徑
③ 樣條路:可查看道路起點的X、Y坐標(biāo)和切線方向的航向角,以及道路長度和形狀擬合多項式系數(shù)
· 車道
用于對道路進行車道顆粒度的特征編輯,可編輯參數(shù)包括車道的類型、寬度、高度、最大行駛速度和附著系數(shù),以及車道線樣式等。
· 高程
可結(jié)合偏移量對道路中選定路段的高程值進行設(shè)置,進而實現(xiàn)對道路坡度的編輯。
· 超高
結(jié)合偏移量對道路中選定路段的側(cè)傾角進行設(shè)置。
· 類型
可用于對道路的類型參數(shù)(如最大車速)進行設(shè)置。
· 中心偏移
可結(jié)合偏移量對道路中選定路段的中心線偏移量進行設(shè)置。
· 前驅(qū)后繼
用于對選定道路的前驅(qū)和后繼道路類型、ID進行查看。
· 地形
用于對道路兩側(cè)進行平原、高山、森林、山區(qū)、耕地和建筑等地形環(huán)境的添加,并可對添加區(qū)域范圍進行編輯。
以上是使用ModelBase搭建OpenDRIVE道路的操作說明,如何進一步豐富實現(xiàn)靜態(tài)場景,敬請關(guān)注《手把手教你搭建OpenDRIVE道路模型(下)》
ModelBase是經(jīng)緯恒潤自主研發(fā)的綜合駕駛測試仿真軟件,具備車輛動力學(xué)模型及智能駕駛場景仿真能力,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、測試和驗證??梢愿采w電控系統(tǒng)的整個開發(fā)周期,包括早期的算法仿真測試(MIL/SIL),控制器的硬件在環(huán)測試(HIL),半實物臺架測試(如電機臺架、動力系統(tǒng)臺架、整車臺架等),以及車輛在環(huán)測試(VIL)。
ModelBase軟件可免費申請試用,只需要發(fā)送【姓名、聯(lián)系電話、郵箱、公司/學(xué)校名稱、部門/院系、申請版本(動力學(xué)版本/智能駕駛版本)】信息到market_dept@hirain.com即可。