CN108646586A - 一种智能网联汽车在环仿真、测试验证系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明请求保护一种智能网联汽车在环仿真、测试验证系统与方法，主要由IPG CarMaker、CarSIM等工具对智能小车运行场景模拟，Simulink对数据仿真计算、将仿真场景参数传给智能小车模拟真实场景、智能小车图像采集与显示、测试分析等功能组成；智能小车端主要负责智能网联汽车的环境感知与控制算法验证，由小车与控制模块、驱动模块、通信模块、传感器模块等组成，作为搭载测试算法软件以及需要测试的传感器、通信模块的载体。该系统既降低了智能网联汽车试验测试的成本和危险性，又能在真实的场地中进行智能车系统的实地验证，对在不同的模拟交通场景中进行车路协同等应用进行建模、仿真和控制等方面的研究工作，从而为智能网联汽车的研究提供大量的数据支持。

Description

一种智能网联汽车在环仿真、测试验证系统与方法

技术领域

本发明属于智能网联汽车技术领域，具体属于一种智能网联汽车在环仿真测试系统，

背景技术

随着当今智能网联汽车的发展，鉴于实际智能车辆的复杂性，大多数研究仅仅是将算法通过相关软件进行仿真验证，由于难以充分考虑实际中车车通信、机械性能等因素，这些算法在应用于实际智能车辆时会存在很多问题。

从目前来看，智能驾驶安全性还是受到大众的质疑，特斯拉已在国内外发生过几次因智能驾驶导致的重大人员伤亡事故。对智能汽车的测试评价问题越来越受到关注，各国各研究机构以及高校都在对此展开研究，由此就需要进行大量的测试。

如果把智能驾驶系统的评价测试看成一个预备驾驶员参加驾驶考试的过程，首先就要做好系统的考试前体检准备，对系统的控制系统，传感器系统进行检查；检查通过后，才能开始对交通规则的遵守验证；然后需要特定的场地验证智能驾驶的功能；最终考试就是让搭载智能驾驶设备的汽车在开发的道路上进行实地测试，就相当于驾驶员考试的路考。

从国内目前的实际情况来看，一方面智能汽车本身实现智能化，通过高性能的传感器设计，可靠且高效的控制系统等来实现，但目前来说我国的高性能传感器主要依靠国外进口，我国的智能汽车还不能适应较复杂的场景，特别是在感知行驶环境这一方面，国内的研究进展和国外著名实验室相比差距较大；另一方面是实现智能网联汽车运行的电子产品模块，国内已对其中的核心算法展开研究，但还没有较好的测试验证平台。

根据目前对智能网联汽车的研究进展看，智能汽车、车联网的相关研究实验已取得了不错的效果，已经能对单个汽车进行智能控制。智能汽车的研究包含非常多的部分，就目前的进度来说，大多数研究还集中在对算法的软件仿真验证工作，对实际的车车通信、实际传感器应用、机械性能等方面还没有进行充分的验证和测试，这会导致目前研究的算法在达到实际应用这个阶段，还有非常长的路需要走。

目前国内对智能网联汽车的测试主要采用三种方式进行，采用软件仿真进行验证、通过测试实验场采用真实车辆进行实验以及建立微缩交通环境采用微缩智能小车进行半实物仿真实验。这些方式是目前智能网联汽车研究测试的的主要方式，下面就对这三种方式进行对比分析。

(1)真实测试实验场测试。采用实际智能车辆作为实验平台在现实道路上进行测试还具有危险性较大，测试成本高，测试效率低等问题。由于这些缺陷带来不足，让该测试方法很难被广泛采用。国内目前已在政府的支持下开始建设大型封闭式测试场。2015年6月，中国在上海试点示范区建成第一个智能网联汽车试验场。由此可见实地测试场地的建设是非常不易，不能满足各大厂商、研究机构以及高校的需求；并且使用场地进行测试的费用也相对较高。

(2)软件仿真测试。如果采用软件仿真测试可以直接模拟车辆的运行，模拟智能车在行驶路面上遇到的各种交通状况和突发事件，软件仿真同时可以模拟车辆的加速、减速、超车和变道等操作，和真实实验场相比测试相对灵活，不会受到场地影响，测试安全性也有保障，测试所花费的成本和时间最少；但是软件模拟的环境却和真实场地有一定的差距，有较大的局限性。

(3)如果采用微缩实验场进行智能汽车测试，它一般是由智能小车、微缩交通场景、通信网络和操作控制平台四个部分组成。它也是需要规划一个较大的室内场地来建立实验平台，建设成本比较高，建设周期长，而且微缩场景建设完成后不易更换，如需更新实验场景或实验内容，又需要新一轮的建设，耗时耗力。虽然和大型真实车辆测试场地相比占用的场地较小，测试安全性相对要高，但由于采用智能小车的设计，和在实际道路中遇到的问题还是有所差别。

本发明建立了一个仿真测试平台和实际智能小车相结合的在环仿真测试平台，由仿真终端虚拟出交通场景，并通过将智能小车运行环境参数和控制命令通过无线网络发送给智能小车，智能小车实时处理传感器数据和虚拟运行环境参数相结合，来实现小车的智能驾驶、避障等功能，从而验证智能网联汽车控制算法的性能，并能和仿真数据及时进行比对，为以后的改进收集宝贵的数据。这种在环仿真测试平台既控制了成本又满足对真实场景的测试。

发明内容

本发明针对真实交通场景中进行车路协同等测试验证，存在的系统建设成本高、维护复杂、实验危险性高等问题，提出了一种降低了实验测试的成本和危险性，又能在真实的场地中进行智能车系统的实地验证的智能网联汽车在环仿真、测试验证系统与方法。本发明的技术方案如下：

一种智能网联汽车在环仿真、测试验证系统，其通过场景仿真平台、Simulink工具及智能小车端共同构建了一个完整的车联网在环仿真系统，其中，场景仿真平台负责搭建车联网仿真场景，通过该平台提供的场景模型、车辆模型、交通灯模型，搭建各种测试验证场景，配置车辆数目、车辆类型及优先级、车辆的行驶路径；Simulink工具，负责与场景仿真平台之间建立输入输出关联模型，使在仿真场景中对包括交通灯、行人、仿真车辆在内的交通对象的参数配置数据在Simulink环境中进行运算、处理以及建模并将其传给智能小车模拟真实场景，以及将仿真道路转化为真实道路GPS信息并实时传递给智能小车指导小车运行；其次，Simulink还负责实现控制算法仿真结果的输出；智能小车主要负责智能网联汽车的环境感知与决策控制算法验证，智能小车由小车、控制模块、驱动模块、通信模块及传感器模块组成，小车是用于直接测试的载体，驱动模块用于驱动小车运动，通信模块用于小车和仿真平台通信，传感器模块用于感知周围环境信息，作为搭载测试算法软件以及需要测试的传感器、通信模块的载体。

进一步的，所述场景仿真平台的仿真场景搭建包含以下三个部分：

1)针对不同的测试场景需求调用仿真平台的建筑物模型库和道路物模型库建立不同的道路类型和道路信息，其中道路类型包括城市道路、乡村道路、高速公路等，道路信息包含直道、弯道、丁字路口、十字路口；

2)针对交通对象的选择调用仿真平台的交通对象模型库和交通灯模型库建立不同的交通对象，主要交通对象有车辆、行人、交通灯、绿化、房屋、电子设备，这些交通对象可以根据实际需要放置在场景中指定的位置，设定相应的功能；

3)设定仿真车辆的行驶路径范围，智能小车根据仿真平台下发的路径进行行走，并把控制车辆操作指令上发给仿真平台，控制仿真车辆行驶，形成实时映射。

进一步的，所述场景仿真平台采用IPG Carmaker或CarSIM，根据平台提供的场景模型、车辆模型、交通灯模型，可以在仿真场景中设置直道、弯道、丁字路口、十字路口、斜坡，场景仿真平台可以根据需求，增添建筑物、房屋、路灯、树木、施工道路、泥泞在内的静止对象，还可以设置仿真车辆的型号、起始出发距离、偏移、正向行驶还是反向行驶，车辆的行驶速度、加速度、驾驶模式在内的参数，形成测试所需求的真实交通场景，仿真场景里车辆、行人、交通灯、树木以及房屋等对象的参数可传输到Simulink环境中搭建模型，获得仿真结果，并和智能小车的反馈信息进行对比。

进一步的，所述Simulink与场景仿真平台之间建立输入输出关联模型具体包括：在Simulink中建立一个仿真平台实现仿真对象与验证对象数据输入输出的关联，配置场景中仿真对象与Simulink模型之间的输入输出关联接口，建立场景仿真环境和Simulink环境之间的数据传输通道，为仿真环境中对参数的运算、处理和建模提供基础并将其传给智能小车模拟真实场景。

进一步的，所述Simulink环境模块具有TCP/UDP通信模块，通过TCP/UDP通信模块和智能小车的移动通信设备建立通信连接实现仿真平台与智能小车之间数据交互，其中，通信的数据包括仿真环境的各种参数信息，智能小车的运行状态信息，智能小车上各种传感器的信息。

进一步的，所述智能小车包括硬件结构和软件结构，其中硬件结构包括主控器、小车控制器、传感接口板；主控器负责与仿真测试平台通信，控制算法的运行，以及与其他智能小车之间的通信；小车控制器负责小车控制指令接收、解析与小车控制执行操作；传感接口板负责智能网联汽车主要传感器的集成、信号的采集与转换；所述软件结构包括感知层、数据层、通信层、规划决策层、驱动执行层五个层次，感知层的作用是收集传感器的各种信息，并将收集的信息写入到数据层的文件中去，其他层通过对数据层文件的读写，就可以将传感器的信息进行汇总分析；数据层用于创建数据文件，分别保存智能小车需要的关键数据信息；通信层用于和仿真平台进行通信；决策规划层是智能小车的核心，主要是由控制模块组成，用于环境感知传感器的状态信息，远程控制端的控制命令和仿真平台传来的环境参数，最后通过智能网联汽车控制算法决策小车的动作和行驶路径，并做出避障在内的动作。

一种基于所述系统的智能网联汽车在环仿真、测试验证方法，验证流程分为三个阶段：待命阶段、控制运行阶段和停止阶段，具体包括：

在待命阶段，接收仿真平台下传的各种场景信息，接收仿真平台提供的GPS行驶路径信息，接收自身传感器获取的信息，对数据解析与融合，调用数据列表与算法模块，上传小车状态信息到仿真平台；首先监听Socket端口判断是否与仿真平台建立了通信连接，连接建立之后再判断是否有数据传输，如果有就将其存放到数据库中以备使用，同时判断智能小车传感器是否被加载以及数据是否读取到，同样将接收到的数据存放在数据库中，等待所有的数据准备就绪后便调用算法模块以便做后继控制处理，然后再判断接收到的数据中是否存在智能小车GPS行驶路径信息，倘若未收到便从新监听Socket端口，一旦收到立即启动决策控制模块并进入控制运行阶段。

智能小车进入到控制运行阶段后，会判断小车状态数据中是否有传感器采集模块启动标识符，如果没有启动，就会启动传感器采集模块，再启动决策控制模块，决策控制模块读取小车状态信息，再读取命令数据和环境参数，执行控制算法后，将控制命令输出。当决策控制模块监测到小车停止命令，就跳转到小车停止阶段，并向驱动控制器发送小车停止命令。

智能小车进入停止阶段后，小车将持续发送小车停止命令，并检查速度传感器信息，直到监测到小车速度为零，才跳转到命令监听状态，这时有两种选择，如果监测到小车启动命令，小车返回控制运动阶段，如果监测到小车关机，就会杀死监听线程、决策线程、状态采集线程，并关闭设备，跳出循环完成程序并关机。

本发明的优点及有益效果如下：

本发明把场景仿真平台提供的模拟数据通过场景输入输出接口发送到Simulink环境，再通过建立Simulink环境与智能小车的通信连接把模拟数据发送给智能小车，智能小车收到数据后通过控制算法进行测试和验证，同时，智能小车将获取传感器的信息上传达Simulink环境中进行数据分析和对比。该系统既降低了实验测试的成本和危险性，又能在真实的场地中进行智能车系统的实地验证，对不同的模拟交通场景中进行车路协同问题进行建模、仿真和控制等方面的研究工作，从而为智能网联汽车的研究提供大量的数据支持和技术上的储备。

附图说明

图1是本发明提供优选实施例智能网联汽车控制算法在环仿真系统整体设计架构图；

图2是仿真平台场景搭建流程图；

图3是建立仿真平台和Simulink环境的输入输出关联模型；

图4是实现在环仿真平台的搭建原理图；

图5是搭建智能小车硬件架构的框架图；

图6是智能小车软件系统架构图；

图7是智能小车待命阶段流程图；

图8是智能小车控制运行阶段流程图；

图9是智能小车停止阶段流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

本发明的目的是借助IPG Carmaker或CarSIM等仿真平台、Simulink工具以及智能小车搭建一种智能网联汽车控制算法在环仿真、测试验证系统。图1即为该系统的整体结构图，具体包含在环仿真测试平台(01)和智能小车(02)两大部分。

为了实现上述目的，首先，本发明提供现有场景仿真工具进行仿真场景搭建。参见图2所示，仿真场景的搭建包含以下三个部分：

1)针对不同的测试场景需求调用仿真平台的建筑物模型库(03)和道路物模型库(04)建立不同的道路类型和道路信息，其中道路类型包括城市道路、乡村道路、高速公路等，道路信息包含直道、弯道、丁字路口、十字路口等。

2)针对交通对象的选择调用仿真平台的交通对象模型库(05)和交通灯模型库(06)建立不同的交通对象，主要交通对象有车辆、行人、交通灯、绿化、房屋、电子设备等。这些交通对象可以根据实际需要放置在场景中指定的位置，设定相应的功能。

3)设定仿真车辆的行驶路径范围。智能小车根据仿真平台下发的路径进行行走，并把控制车辆操作指令上发给仿真平台，控制仿真车辆行驶，形成实时映射。

所述的模型库可以对仿真环境参数进行配置，这些参数可以实时显示在仿真平台上，也可以通过场景输入输出关联模型(07)实时传到Simulink环境中，为Simulink模型的搭建提供数据基础。

其次是搭建仿真平台和Simulink环境的输入输出关联模型，参照图3，仿真场景搭建好之后，将需要的参数传入到Simulink环境中进行分析、处理和运算，具体步骤为在Simulink环境中调用场景仿真软件相关工具箱，建立输入输出关联模型来统一数据传输的类型、协议和接口。

为了实现智能小车与仿真平台的实时相互映射，构建一个硬件在环仿真系统，需要建立智能小车和Simulink环境之间的通信机制。具体方案如下：

参照图4所示，场景仿真平台(08)产生模拟参数，并通过场景输入输出关联模型(09)将其传给Simulink环境(10)，通过Simulink环境的TCP/UDP通信模块(11)实现将仿真场景里的道路、周围车辆、行人、障碍物、交通灯等信息传给智能小车(12)，从而智能小车在虚拟真实场景中运行；同时将智能小车的控制命令，行驶状态以及传感器数据回传到仿真平台显示、对比分析以及控制仿真车辆，最终形成一个在环仿真系统。

所述的TCP/UDP通信模块是在Simulink环境中搭建实现的。

所述的仿真平台信息和智能小车之间的数据交互是通过Simulink环境的TCP/UDP通信模块和智能小车的移动通信模块建立Socket通信实现的。

所述的智能车辆控制命令、行驶状态是通过主控制设计的控制算法结果得到的，传感器数据是由智能小车周围的传感器实时获取的，比如小车的速度和加速度、视频图像、高精度GPS位置、障碍物位置等信息。

进一步的，建立智能小车和Simulink环境之间的通信机制之后，仿真平台下发GPS信息给智能车，指导智能车运动，同时智能车把自身运动状态信息回传给仿真平台控制仿真车辆运动，形成在环仿真。

进一步的，所述的GPS信息是通过仿真场景转换得到的。现有场景仿真软件坐标系一般为三维直角坐标系，而GPS信息是地理坐标系，因此存在三维直角坐标系到地理坐标系转换的问题，具体方案如下：

场景仿真软件产生模拟场景，以该场景的原点坐标为基点，可以通过在Simulink环境中编程求出仿真场景中交通对象对应此基点的距离L：

其中，(x₁,y₁)为基点的坐标，(x₂,y₂)为仿真场景某一个交通对象的坐标。

以坐标y轴对应地理坐标的正北方向，可以通过在Simulink环境中编程求出仿真场景中交通对象对应正北方向的方位角：

最后根据基点所对应的经纬度坐标、距离、方位角建立Simulink映射模型求出仿真场景二维坐标所对应真实场景的经纬度坐标，计算公式如下：

B_w＝90-arccos(cos(90-A_w)×cos(C)+sin(90-A_w)×sin(C)+cos(α)) (3)

其中，A_j为基点的经度，A_w为基点的纬度；B_j为仿真场景交通对象的经度，B_w为仿真场景交通对象的纬度(北纬为正，南纬为负；东经为正，西经为负)，弧度C为：

其中，R为地球平均半径。

设计该在环仿真系统的主要目的是对控制算法的测试及验证，首先是对智能小车的机械结构和硬件结构设计。具体方案如下：

智能小车机械架构要求智能小车体积小、轻便，以便于测试人员方便携带，并能面对各种测试环境的要求，例如：坡路，泥泞路面，涉水路面等情况。智能小车的硬件结构设计参照图5所示，整个智能小车由电源模块(13)、主控制板(14)、小车控制板(15)、传感器模块(16)、移动通信模块(17)、预留CAN总线接口(18)组成。电源模块给整个车身供给电源；主控制板将获取的仿真场景信息、传感器信息通过控制算法进行分析、融合、处理得到小车运行的控制指令，从而操作小车的运行；小车控制板通过串口通信接收主控制板控制算法得到的指令驱动小车运行；传感器模块获取图像、小车GPS、速度、加速度、超声波雷达信息，并通过SPI或IIC协议传给主控制板作后继处理。移动通信模块用于和Simulink环境的TCP/UDP通信模块通信，获取仿真场景信息或者将小车的运行状态信息回传给仿真平台控制仿真车辆运行。

所述的控制算法主要是智能网联汽车决策控制算法，以从仿真平台获得场景为数据为来源验证控制算法的可行性。

所述的控制指令操作小车运行是通过把控制指令传到小车控制板上，从而准确的实现小车加速、减速、后退或者转弯等动作。

参照图6所示，该方法提供智能小车的软件系统设计，分为通信层、感知层、数据层、规划决策层、驱动执行层五个层次来实现。具体方案如下：

通信层的设计是以移动通信模块为载体，利用Socket通信实现智能小车和仿真平台数据交互；

感知层的包含摄像头、速度加速度传感器、超声波雷达传感器、GPS定位传感器等智能网联汽车常用传感器，用于获取小车自身以及周围环境信息；

数据层创建了不同的数据文件分别保存智能小车需要的关键数据信息。主要包括图像数据、小车状态信息、远程控制端命令及小车环境信息、GPS目标坐标、传感器列表数据、算法模块调用、算法模块输出命令。其中，图像数据用于控制器做图像处理识别物体；小车状态信息用于控制反馈或者回传给仿真平台控制仿真车辆；远程控制端命令及小车环境信息用于模拟真实场景；GPS目标坐标由仿真平台提供，为小车提供导航功能，智能小车根据目标GPS坐标和自身的定位坐标，来判断运动方向，运行速度；传感器列表数据用于存储感知层传感器获取的数据；算法模块调用以及算法模块输出命令用于存放控制算法需要用到数据或者得到的结果。

决策规划层是智能小车的核心，主要是由智能网联汽车决策控制模块组成，用于综合传感器的状态信息，远程控制端的控制命令和小车环境参数，通过算法决策小车的动作和行驶路径，并做出避障等动作。

驱动层的设计根据规划决策层的行车命令控制智能小车电机转速和舵机转向，准确执行既定动作。

本发明还提供智能网联汽车控制算法验证，验证流程分为三个阶段：待命阶段、控制运行阶段和停止阶段。具体方案如下：

待命阶段的作用是接收仿真平台下传的各种场景信息，接收仿真平台提供的GPS行驶路径信息，接收自身传感器获取的信息，对数据解析与融合，调用数据列表与算法模块，上传小车状态信息到仿真平台。具体步骤参照图7所示，首先是监听Socket端口判断是否与仿真平台建立了通信连接，连接建立之后再判断是否有数据传输，如果有就将其存放到数据库中以备使用，同时判断智能小车传感器是否被加载以及数据是否读取到，同样将接收到的数据存放在数据库中，等待所有的数据准备就绪后便调用算法模块以便做后继控制处理，然后再判断接收到的数据中是否存在智能小车GPS行驶路径信息，倘若未收到便从新监听Socket端口，一旦收到立即启动决策控制模块并进入控制运行阶段。

参照图8所示，智能小车进入到控制运行阶段后，会判断小车状态数据中是否有传感器采集模块启动标识符，如果没有启动，就会启动传感器采集模块，再启动决策控制模块。决策控制模块会读取小车状态信息，再读取命令数据和环境参数，执行控制算法后，将控制命令输出。当决策控制模块监测到小车停止命令，就跳转到小车停止阶段，并向驱动控制器发送小车停止命令。

参照图9所示，智能小车进入停止阶段后，小车将持续发送小车停止命令，并检查速度传感器信息，直到监测到小车速度为零，才跳转到命令监听状态，这时有两种选择，如果监测到小车启动命令，小车返回控制运动阶段，如果监测到小车关机，就会杀死前面几个线程(监听线程，决策线程，状态采集线程)，并关闭设备，跳出循环完成程序并关机。

以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种智能网联汽车在环仿真、测试验证系统，其特征在于，通过场景仿真平台、Simulink工具及智能小车端共同构建了一个完整的车联网在环仿真系统，其中，场景仿真平台负责搭建车联网仿真场景，通过该平台提供的场景模型、车辆模型、交通灯模型，搭建各种测试验证场景，配置车辆数目、车辆类型及优先级、车辆的行驶路径；Simulink工具，负责与场景仿真平台之间建立输入输出关联模型，使在仿真场景中对包括交通灯、行人、仿真车辆在内的交通对象的参数配置数据在Simulink环境中进行运算、处理以及建模并将其传给智能小车模拟真实场景，以及将仿真道路转化为真实道路GPS信息并实时传递给智能小车指导小车运行；其次，Simulink还负责实现控制算法仿真结果的输出；智能小车主要负责智能网联汽车的环境感知与决策控制算法验证，智能小车由小车、控制模块、驱动模块、通信模块及传感器模块组成，小车是用于直接测试的载体，驱动模块用于驱动小车运动，通信模块用于小车和仿真平台通信，传感器模块用于感知周围环境信息，作为搭载测试算法软件以及需要测试的传感器、通信模块的载体。

2.根据权利要求1所述的一种智能网联汽车在环仿真、测试验证系统，其特征在于，所述场景仿真平台的仿真场景搭建包含以下三个部分：

1)针对不同的测试场景需求调用仿真平台的建筑物模型库和道路物模型库建立不同的道路类型和道路信息，其中道路类型包括城市道路、乡村道路、高速公路等，道路信息包含直道、弯道、丁字路口、十字路口；

2)针对交通对象的选择调用仿真平台的交通对象模型库和交通灯模型库建立不同的交通对象，主要交通对象有车辆、行人、交通灯、绿化、房屋、电子设备，这些交通对象可以根据实际需要放置在场景中指定的位置，设定相应的功能；

3)设定仿真车辆的行驶路径范围，智能小车根据仿真平台下发的路径进行行走，并把控制车辆操作指令上发给仿真平台，控制仿真车辆行驶，形成实时映射。

3.根据权利要求1所述的一种智能网联汽车在环仿真、测试验证系统，其特征在于，所述场景仿真平台采用IPG Carmaker或CarSIM，根据平台提供的场景模型、车辆模型、交通灯模型，可以在仿真场景中设置直道、弯道、丁字路口、十字路口、斜坡，场景仿真平台可以根据需求，增添建筑物、房屋、路灯、树木、施工道路、泥泞在内的静止对象，还可以设置仿真车辆的型号、起始出发距离、偏移、正向行驶还是反向行驶，车辆的行驶速度、加速度、驾驶模式在内的参数，形成测试所需求的真实交通场景，仿真场景里车辆、行人、交通灯、树木以及房屋等对象的参数可传输到Simulink环境中搭建模型，获得仿真结果，并和智能小车的反馈信息进行对比。

4.根据权利要求1所述的一种智能网联汽车在环仿真、测试验证系统，其特征在于，所述Simulink与场景仿真平台之间建立输入输出关联模型具体包括：在Simulink中建立一个仿真平台实现仿真对象与验证对象数据输入输出的关联，配置场景中仿真对象与Simulink模型之间的输入输出关联接口，建立场景仿真环境和Simulink环境之间的数据传输通道，为仿真环境中对参数的运算、处理和建模提供基础并将其传给智能小车模拟真实场景。

5.根据权利要求1所述的一种智能网联汽车在环仿真、测试验证系统，其特征在于，所述Simulink环境模块具有TCP/UDP通信模块，通过TCP/UDP通信模块和智能小车的移动通信设备建立通信连接实现仿真平台与智能小车之间数据交互，其中，通信的数据包括仿真环境的各种参数信息，智能小车的运行状态信息，智能小车上各种传感器的信息。

6.根据权利要求1所述的一种智能网联汽车在环仿真、测试验证系统，其特征在于，所述智能小车包括硬件结构和软件结构，其中硬件结构包括主控器、小车控制器、传感接口板；主控器负责与仿真测试平台通信，控制算法的运行，以及与其他智能小车之间的通信；小车控制器负责小车控制指令接收、解析与小车控制执行操作；传感接口板负责智能网联汽车主要传感器的集成、信号的采集与转换；所述软件结构包括感知层、数据层、通信层、规划决策层、驱动执行层五个层次，感知层的作用是收集传感器的各种信息，并将收集的信息写入到数据层的文件中去，其他层通过对数据层文件的读写，就可以将传感器的信息进行汇总分析；数据层用于创建数据文件，分别保存智能小车需要的关键数据信息；通信层用于和仿真平台进行通信；决策规划层是智能小车的核心，主要是由控制模块组成，用于环境感知传感器的状态信息，远程控制端的控制命令和仿真平台传来的环境参数，最后通过智能网联汽车控制算法决策小车的动作和行驶路径，并做出避障在内的动作。

7.一种基于权利要求1-6之一所述系统的智能网联汽车在环仿真、测试验证方法，其特征在于，验证流程分为三个阶段：待命阶段、控制运行阶段和停止阶段，具体包括：

在待命阶段，接收仿真平台下传的各种场景信息，接收仿真平台提供的GPS行驶路径信息，接收自身传感器获取的信息，对数据解析与融合，调用数据列表与算法模块，上传小车状态信息到仿真平台；首先监听Socket端口判断是否与仿真平台建立了通信连接，连接建立之后再判断是否有数据传输，如果有就将其存放到数据库中以备使用，同时判断智能小车传感器是否被加载以及数据是否读取到，同样将接收到的数据存放在数据库中，等待所有的数据准备就绪后便调用算法模块以便做后继控制处理，然后再判断接收到的数据中是否存在智能小车GPS行驶路径信息，倘若未收到便从新监听Socket端口，一旦收到立即启动决策控制模块并进入控制运行阶段；

智能小车进入到控制运行阶段后，会判断小车状态数据中是否有传感器采集模块启动标识符，如果没有启动，就会启动传感器采集模块，再启动决策控制模块，决策控制模块读取小车状态信息，再读取命令数据和环境参数，执行控制算法后，将控制命令输出。当决策控制模块监测到小车停止命令，就跳转到小车停止阶段，并向驱动控制器发送小车停止命令；

智能小车进入停止阶段后，小车将持续发送小车停止命令，并检查速度传感器信息，直到监测到小车速度为零，才跳转到命令监听状态，这时有两种选择，如果监测到小车启动命令，小车返回控制运动阶段，如果监测到小车关机，就会杀死监听线程、决策线程、状态采集线程，并关闭设备，跳出循环完成程序并关机。