CN110442037B - 车辆通信场景模拟方法、装置及仿真模拟器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及车辆通信技术领域，具体而言，涉及一种车辆通信场景模拟方法、装置及仿真模拟器，该方法能够将测试场地与虚拟场地进行有效结合，在虚拟场地中设置若干虚拟车辆，并在虚拟场地中同时模拟若干虚拟车辆和第一测试车辆的行驶和通信，使得真实的测试场地中仅需要两辆测试车辆便能实现实车的通信场景模拟，有效减少了成本，从而降低实车通信模拟的难度。

Description

车辆通信场景模拟方法、装置及仿真模拟器

技术领域

本发明实施例涉及车辆通信技术领域，具体而言，涉及一种车辆通信场景模拟方法、装置及仿真模拟器。

背景技术

随着车联网技术的愈发成熟，智能交通和汽车智能化也得到了快速发展。伴着随智能汽车的普及，行驶在道路上的智能汽车越来越多，这样可能导致车联网通信信道的网络负荷增大，从而影响到智能汽车之间准确、可靠的通信。因此，需要对大规模车辆场景下的车辆通信进行模拟，以便于后续优化通信性能和预先制定相应的调度策略，保证智能汽车之间准确、可靠的通信，从而减少拥堵、提高驾驶安全性。但是现有技术难以实现实车的通信模拟。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种车辆通信场景模拟方法、装置及仿真模拟器。

本发明实施例提供了一种车辆通信场景模拟方法，包括：

获取测试场地的测绘数据，根据所述测绘数据生成与所述测试场地相对应的虚拟场地；其中，所述测试场地为真实场地，所述测试场地中包括行驶中的第一测试车辆和第二测试车辆；

在所述虚拟场地中设置若干虚拟车辆，为每个虚拟车辆设置车辆模拟参数，根据所述车辆模拟参数，模拟所述每个虚拟车辆在所述虚拟场地中的行驶和通信；

获取所述第一测试车辆在所述测试场地中行驶时的车辆信息，根据所述车辆信息，模拟所述第一测试车辆在所述虚拟场地中的行驶；

当所述第一测试车辆行驶至所述测试场地中的设定位置，并向所述第二测试车辆发送第一报文信息时，基于在所述虚拟场地中对所述第一测试车辆的模拟，获取所述设定位置在所述虚拟场地中的虚拟位置；

判断所述虚拟位置是否位于目标虚拟车辆的通信区域内，若所述虚拟位置位于所述通信区域内，获取所述目标虚拟车辆的车辆模拟参数，根据所述目标虚拟车辆的车辆模拟参数，生成干预指令；其中，所述目标虚拟车辆为所述若干虚拟车辆中进行第二报文信息发送的虚拟车辆；

将所述干预指令发送至无线信号生成设备，以使所述无线信号生成设备根据所述干预指令生成无线干预信号；所述无线干预信号用于干预所述第一测试车辆和所述第二测试车辆之间的通信，所述无线信号生成设备设置于所述第一测试车辆内。

可选地，所述车辆模拟参数包括设定行驶路线、设定行驶速度、设定报文发送频率、设定报文长度、设定报文发送功率和通信范围；所述根据所述车辆模拟参数，模拟所述每个虚拟车辆在所述虚拟场地中的行驶和通信，包括：

根据所述设定行驶路线和所述设定行驶速度，模拟所述每个虚拟车辆在所述虚拟场地中的行驶；

根据所述设定报文发送频率、所述设定报文长度、所述设定报文发送功率和所述通信范围，模拟所述每个虚拟车辆在所述虚拟场地中的通信。

可选地，所述仿真模拟器中预存有车辆运动学模型，所述根据所述设定行驶路线和所述设定行驶速度，模拟所述每个虚拟车辆在所述虚拟场地中的行驶，包括：

将所述设定行驶路线和所述设定行驶速度输入所述车辆运动学模型，得到所述每个虚拟车辆在所述虚拟场地中的实时位置。

可选地，所述判断所述虚拟位置是否位于目标虚拟车辆的通信区域内，包括：

当所述第一测试车辆行驶至所述测试场地中的设定位置，并向所述第二测试车辆发送第一报文信息时，

获取所述目标虚拟车辆的当前位置和所述目标虚拟车辆的通信范围；

根据所述当前位置和所述通信范围，确定所述目标虚拟车辆在发送所述第二报文信息时的当前信号覆盖范围；

判断所述虚拟位置是否位于所述当前信号覆盖范围内，若所述虚拟位置位于所述当前信号覆盖范围内，判定所述虚拟位置位于所述目标虚拟车辆的通信区域内。

可选地，所述根据所述目标虚拟车辆的车辆模拟参数，生成干预指令，包括：

根据所述目标虚拟车辆的设定报文发送功率，确定所述第二报文信息到达所述虚拟位置处的信号功率；

根据所述目标虚拟车辆的设定报文长度，确定所述第二报文信息的发送时长；其中，所述发送时长为所述第二报文信息到达所述虚拟位置处所需的时长；

根据所述信号功率和所述发送时长，生成所述干预指令。

可选地，所述车辆信息包括车辆行驶信息，所述根据所述车辆信息模拟所述第一测试车辆在所述虚拟场地中的行驶和通信，包括：

根据所述车辆行驶信息模拟所述第一测试车辆在所述虚拟场地中的行驶；其中，所述车辆行驶信息包括车辆位置信息、车辆速度信息、车辆加速度信息、车辆航向角信息、车辆俯仰角信息和车辆横滚角信息。

本发明实施例还提供了一种仿真模拟器，所述仿真模拟器包括：

虚拟场地生成模块，用于获取测试场地的测绘数据，根据所述测绘数据生成与所述测试场地相对应的虚拟场地；其中，所述测试场地为真实场地，所述测试场地中包括行驶中的第一测试车辆和第二测试车辆；

虚拟车辆设置模块，用于在所述虚拟场地中设置若干虚拟车辆，为每个虚拟车辆设置车辆模拟参数，根据所述车辆模拟参数，模拟所述每个虚拟车辆在所述虚拟场地中的行驶和通信；

测试车辆模拟模块，用于获取所述第一测试车辆在所述测试场地中行驶时的车辆信息，根据所述车辆信息，模拟所述第一测试车辆在所述虚拟场地中的行驶；

虚拟位置获取模块，用于当所述第一测试车辆行驶至所述测试场地中的设定位置，并向所述第二测试车辆发送第一报文信息时，基于在所述虚拟场地中对所述第一测试车辆的模拟，获取所述设定位置在所述虚拟场地中的虚拟位置；

干预指令生成模块，用于判断所述虚拟位置是否位于目标虚拟车辆的通信区域内，若所述虚拟位置位于所述通信区域内，获取所述目标虚拟车辆的车辆模拟参数，根据所述目标虚拟车辆的车辆模拟参数，生成干预指令；其中，所述目标虚拟车辆为所述若干虚拟车辆中进行第二报文信息发送的虚拟车辆；

干预指令发送模块，用于将所述干预指令发送至无线信号生成设备，以使所述无线信号生成设备根据所述干预指令生成无线干预信号；所述无线干预信号用于干预所述第一测试车辆和所述第二测试车辆之间的通信，所述无线信号生成设备设置于所述第一测试车辆内。

本发明实施例还提供了一种车辆通信模拟装置，包括仿真模拟器和无线信号生成设备，所述无线信号生成设备设置于第一测试车辆内，所述第一测试车辆行驶于测试场地中，所述测试场地中还包括行驶中的第二测试车辆，所述测试场地为真实场地；

所述仿真模拟器用于获取所述测试场地的测绘数据，根据所述测绘数据生成与所述测试场地相对应的虚拟场地；

所述仿真模拟器用于在所述虚拟场地中设置若干虚拟车辆，为每个虚拟车辆设置车辆模拟参数，根据所述车辆模拟参数，模拟所述每个虚拟车辆在所述虚拟场地中的行驶和通信；

所述仿真模拟器用于获取所述第一测试车辆在所述测试场地中行驶时的车辆信息，根据所述车辆信息，模拟所述第一测试车辆在所述虚拟场地中的行驶；

所述仿真模拟器用于当所述第一测试车辆行驶至所述测试场地中的设定位置，并向所述第二测试车辆发送第一报文信息时，基于在所述虚拟场地中对所述第一测试车辆的模拟，获取所述设定位置在所述虚拟场地中的虚拟位置；

所述仿真模拟器用于判断判断所述虚拟位置是否位于目标虚拟车辆的通信区域内，若所述虚拟位置位于所述通信区域内，获取所述目标虚拟车辆的车辆模拟参数，根据所述目标虚拟车辆的车辆模拟参数，生成干预指令；其中，所述目标虚拟车辆为所述若干虚拟车辆中进行第二报文信息发送的虚拟车辆；

所述仿真模拟器用于将所述干预指令发送至所述无线信号生成设备；

所述无线信号生成设备用于根据所述干预指令生成无线干预信号，所述无线干预信号用于干预所述第一测试车辆和所述第二测试车辆之间的通信。

本发明实施例还提供了一种仿真模拟器，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的车辆通信场景模拟方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质包括计算机程序，所述计算机程序运行时控制所述可读存储介质所在仿真模拟器执行上述的车辆通信场景模拟方法。

本发明实施例提供的一种车辆通信场景模拟方法、装置及仿真模拟器，能够根据测绘数据生成与真实场地相对应的虚拟场地，在虚拟场地中设置若干虚拟车辆，并模拟每个虚拟车辆在虚拟场地中的行驶和通信，能够根据第一测试车辆在真实的测试场地中行驶时的车辆信息，模拟第一测试车辆在虚拟场地中的行驶，当第一测试车辆行驶至测试场地中的设定位置，并向第二测试车辆发送第一报文信息时，能够获取设定位置在虚拟场地中的虚拟位置，并判断虚拟位置是否位于目标虚拟车辆的通信区域内，若位于，根据获取到的目标虚拟车辆的车辆模拟参数，生成干预指令，将干预指令发送至无线信号生成设备，以使无线信号生成设备生成无线干预信号。如此，能够将测试场地与虚拟场地进行有效结合，在虚拟场地中设置若干虚拟车辆，并在虚拟场地中同时模拟若干虚拟车辆和第一测试车辆的行驶和通信，使得真实的测试场地中仅需要两辆测试车辆便能实现实车的通信场景模拟，有效减少了成本，从而降低实车通信模拟的难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种车辆通信场景模拟装置的结构示意图。

图2为本发明实施例所提供的一种车辆通信场景模拟方法的流程图。

图3为本发明实施例所提供的一种测试场地与虚拟场地的示意图。

图4为本发明实施例所提供的一种仿真模拟器的功能模块框图。

图标：

100-车辆通信场景模拟装置；

1-第一测试车辆；11-仿真模拟器；111-虚拟场地生成模块；112-虚拟车辆设置模块；113-测试车辆模拟模块；114-虚拟位置获取模块；115-干预指令生成模块；116-干预指令发送模块；12-定位设备；13-陀螺仪；14-数据交互设备；15-执行设备；16-无线信号生成设备；17-第一通信设备；

2-第二测试车辆；21-第二通信设备。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

发明人经调查发现，现有技术难以实现实车的通信模拟。

以上现有技术中的方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本发明实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在本发明过程中对本发明做出的贡献。

基于上述研究，本发明实施例提供了一种车辆通信场景模拟方法、装置及仿真模拟器，能够降低实车通信模拟的难度。

图1示出了本发明实施例所提供的一种车辆通信场景模拟装置100的结构示意图，由图可见，该车辆通信场景模拟装置100包括仿真模拟器11以及设置于第一测试车辆1内的定位设备12、陀螺仪13、数据交互设备14、执行设备15、无线信号生成设备16和第一通信设备17。在本实施例中，仿真模拟器11可以设置于第一测试车辆1内，也可以设置于第一测试车辆1外。

其中，仿真模拟器11通信连接于数据交互设备14，数据交互设备14通信连接于定位设备12和陀螺仪13。

进一步地，仿真模拟器11还通信连接于执行设备15，执行设备15通信连接于无线信号生成设备16。

在本申请实施例种，第一测试车辆1是真实存在的车辆，第一测试车辆1行驶于真实的测试场地中。在真实的测试场地中还存在行驶中的第二测试车辆2，第二测试车辆2内设置有第二通信设备21。

可以理解，第一测试车辆1和第二测试车辆2之间的通信交互是基于第一通信设备17和第二通信设备21实现的。例如，第一通信设备17将第一测试车辆1的刹车信号发送至第二通信设备21，用以将第一测试车辆1的行驶状态告知第二测试车辆2。但随着道路上车辆的增多，道路上大量的其他车辆的通信会对第一通信设备17和第二通信设备21之间的通信产生干预，使得第二通信设备21难以实时、准确地接收到第一通信设备17发送的刹车信号，因此，需要对这种车辆场景下的车辆通信进行模拟，以便于后续优化通信性能和预先制定相应的调度策略，保证车辆之间准确、可靠的通信，从而减少拥堵、提高驾驶安全性。

但是大规模车辆场景下的车辆通信模拟在实际场景中难以实现，一方面，形成大规模车辆的测试环境需要耗费大量的人力、物力和财力，另一方面，即便形成大规模车辆的测试环境，测试环境容易受到外界其他不稳定因素的影响，通信模拟的复用性较低，如此，难以准确、低成本地实现大规模车辆场景下的车辆通信模拟。此外，通过纯仿真的方法对大规模车辆场景下的车辆通信进行模拟，难以与实际的测试环境进行有效结合。

为此，本申请实施例基于上述车辆通信场景模拟装置100，公开了一种在大规模车辆场景下的车辆通信场景模拟方法，能够降低实车通信模拟的难度。

图2示出了本发明实施例所提供的一种车辆通信场景模拟方法的流程图。所述方法有关的流程所定义的方法步骤应用于仿真模拟器11，下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述：

S21，获取测试场地的测绘数据，根据测绘数据生成与测试场地相对应的虚拟场地。

仿真模拟器11获取测试场地的实际测绘数据，并根据测绘数据生成与测试场地相对应的虚拟场地，由此实现测试场地与虚拟场地的映射匹配。

请结合参阅图3a，图3a为测试场地的示意图，可以理解，测试场地中的包括正在行驶的第一测试车辆1和第二测试车辆2。

S22，在虚拟场地中设置若干虚拟车辆，为每个虚拟车辆设置车辆模拟参数，根据车辆模拟参数，模拟每个虚拟车辆在虚拟场地中的行驶和通信。

请结合参阅图3b，仿真模拟器11在虚拟场地中设置若干虚拟车辆，例如，虚拟场地中包括虚拟车辆V1、虚拟车辆V2、虚拟车辆V3、虚拟车辆V4、虚拟车辆V5和虚拟车辆V6。

进一步地，仿真模拟器11为虚拟场地中的每个虚拟车辆设置车辆模拟参数，根据车辆模拟参数，模拟每个虚拟车辆在虚拟场地中的行驶和通信。

具体地，车辆模拟参数包括设定行驶路线、设定行驶速度、设定报文发送频率、设定报文长度、设定报文发送功率和通信范围。

仿真模拟器11根据车辆模拟参数，模拟每个虚拟车辆在虚拟场地中的行驶和通信，具体可以通过以下方式实现：

仿真模拟器11根据设定行驶路线和设定行驶速度，模拟每个虚拟车辆在虚拟场地中的行驶。可以理解，每个虚拟车辆在虚拟场地中按照各自的设定行驶路线和设定行驶速度行驶。

仿真模拟器11根据设定报文发送频率、设定报文长度、设定报文发送功率和通信范围，模拟每个虚拟车辆在虚拟场地中的通信。可以理解，每个虚拟车辆在虚拟场地中按照各自的设定报文发送频率、设定报文长度、设定报文发送功率和通信范围进行报文发送。

S23，获取第一测试车辆在测试场地中行驶时的车辆信息，根据车辆信息，模拟第一测试车辆在虚拟场地中的行驶。

在本申请实施例中，车辆信息包括车辆行驶信息。进一步地，车辆行驶信息包括车辆位置信息、车辆速度信息、车辆加速度信息、车辆航向角信息、车辆俯仰角信息和车辆横滚角信息。

请集合参阅图1，第一测试车辆1在测试场地中行驶时，定位设备12实时采集第一测试车辆1的车辆位置信息、车辆速度信息、车辆加速度信息，定位设备12将车辆位置信息、车辆速度信息、车辆加速度信息发送至数据交互设备14，陀螺仪13实时采集第一测试车辆1的车辆航向角信息、车辆俯仰角信息和车辆横滚角信息，陀螺仪13将车辆航向角信息、车辆俯仰角信息和车辆横滚角信息发送至数据交互设备14。

进一步地，数据交互设备14将车辆位置信息、车辆速度信息、车辆加速度信息、车辆航向角信息、车辆俯仰角信息和车辆横滚角信息发送至仿真模拟器11。

仿真模拟器11根据车辆位置信息、车辆速度信息、车辆加速度信息、车辆航向角信息、车辆俯仰角信息和车辆横滚角信息，模拟第一测试车辆1在虚拟场地中的行驶。

可以理解，第二测试车辆2在虚拟场地中的模拟也可以通过上述方法实现，因此再次不作更多说明。

在虚拟场地中模拟第一测试车辆1和第二测试车辆2的行驶可以理解为：将第一测试车辆1和第二测试车辆2在测试场地中的行驶映射到虚拟场地中。

请结合参阅图3b，在虚拟场地中，存在虚拟车辆V1～V6以及映射到虚拟场地中的第一测试车辆1和第二测试车辆2，如此，能够将测试场地与虚拟场地进行有效结合，降低了车辆通信场景模拟的难度。

S24，当第一测试车辆行驶至测试场地中的设定位置，并向第二测试车辆发送第一报文信息时，基于在虚拟场地中对第一测试车辆的模拟，获取设定位置在虚拟场地中的虚拟位置。

在本实施例中，设定位置可以为测试场地中的十字路口或者急转弯路口。

例如，第一测试车辆1和第二测试车辆2在测试场地中行驶，当第一测试车辆1行驶到测试场地中的急转弯路口时进行了紧急刹车，此时第一通信设备17生成用于表征紧急刹车的第一报文信息，然后将第一报文信息发送至第二测试车辆2的第二通信设备21。

可以理解，若急转弯路口的其他车辆较多，可能会干扰第一通信设备17和第二通信设备21之间的通信，但是在急转弯路口组织、安排其他车辆和驾驶员参与通信测试的成本较高，难以实现，因此，本申请实施例通过虚拟场地中的虚拟车辆模拟对第一通信设备17和第二通信设备21之间的通信干扰，然后将虚拟场地中的通信干扰实体化，以实现对第一通信设备17和第二通信设备21之间的通信的实际干扰测试，从而有效降低测试难度和成本。

基于上述分析，仿真模拟器11会在第一测试车辆1行驶至测试场地中的设定位置(急转弯路口)，并向第二测试车辆2发送第一报文信息时，基于在虚拟场地中对第一测试车辆1的模拟，获取设定位置在虚拟场地中的虚拟位置。

具体地，第一测试车辆1行驶至测试场地中急转弯路口时，映射到虚拟场地中的第一测试车辆1也行驶至虚拟场地中的急转弯路口(虚拟位置)，为便于区分，后续以虚拟位置表征虚拟场地中的急转弯路口。

S25，判断虚拟位置是否位于目标虚拟车辆的通信区域内，若虚拟位置位于通信区域内，获取目标虚拟车辆的车辆模拟参数，根据目标虚拟车辆的车辆模拟参数，生成干预指令。

在申请实施例中，目标虚拟车辆是若干虚拟车辆中进行第二报文信息发送的虚拟车辆，目标虚拟车辆可以为一个，也可以为两个及以上。

具体地，仿真模拟器11中预存有车辆运动学模型，仿真模拟器11将虚拟场地中每个虚拟车辆的设定行驶路线和设定行驶速度输入车辆运动学模型，得到每个虚拟车辆在虚拟场地中的实时位置，可以理解，每个虚拟车辆在虚拟场地中的实时位置是随时变化的。

判断虚拟位置是否位于目标虚拟车辆的通信区域内，具体可以通过以下方式实现：

假设目标虚拟车辆的数量为一个，第一测试车辆1在测试场地中行驶到急转弯路口，并向第二测试车辆2发送第一报文信息时，获取目标虚拟车辆的当前位置和目标虚拟车辆的通信范围，根据当前位置和通信范围，确定目标虚拟车辆发送第二报文信息时的当前信号覆盖范围。

可以理解，目标虚拟车辆在虚拟场地中一直在运动，因此目标虚拟车辆的位置也在实时变化，相应地，目标虚拟车辆在发送第二报文信息时的信号覆盖范围也是实时变化的，为了模拟目标虚拟车辆对第一测试车辆1和第二测试车辆2的通信干扰，需要确定第一测试车辆1与第二测试车辆2通信时目标虚拟车辆的信号覆盖范围，为便于描述，以当前信号覆盖范围表征在第一测试车辆1与第二测试车辆2通信时目标虚拟车辆的信号覆盖范围。

进一步地，判断虚拟位置是否位于当前信号覆盖范围内，若虚拟位置位于当前信号覆盖范围内，判定虚拟位置位于目标虚拟车辆的通信区域内。

当判定出虚拟位置位于目标虚拟车辆的通信区域内时，表明第一测试车辆1与第二测试车辆2通信时会受到目标虚拟车辆的干扰。在这种情况下，获取目标虚拟车辆的车辆模拟参数，根据目标虚拟车辆的车辆模拟参数，生成干预指令。

具体地，根据目标虚拟车辆的设定报文发送功率，确定第二报文信息到达虚拟位置处的信号功率，根据目标虚拟车辆的设定报文长度，确定第二报文信息的发送时长；其中，发送时长为第二报文信息到达虚拟位置处所需的时长，进一步地，根据信号功率和发送时长，生成干预指令。

例如，若在虚拟场地中，第二测试车辆2、第一测试车辆1和目标虚拟车辆呈一条直线。更为具体地，目标虚拟车辆对外发送的第二报文信息会沿第一测试车辆1的方向传播，更为具体地，若第一测试车辆1向第二测试车辆2发送第一报文信息，第二测试车辆2的信号接收路径上就会存在第一报文信息和第二报文信息，而第二测试车辆2接收的是第一报文信息，在这种情况下，第二报文信息可以理解为干预信息，可能导致第二测试车辆2在接收第一报文信息时串线。

因此，为了准确模拟第二测试车辆2在接收第一报文信息时的通信干预，需要确定目标虚拟车辆的第二报文信息的信号功率和发送时长。

进一步地，在确定了第二报文信息的信号功率和发送时长之后，根据信号功率和发送时长生成干预指令。可以理解，该干预指令是虚拟场地中，目标虚拟车辆对第一测试车辆1和第二测试车辆2通信干扰的虚拟信号参数。

可以理解，若目标虚拟车辆的数量为多个，第二报文信息也为多个，在这种情况下，会根据每个第二报文信息的信号功率和发送时长生成干预指令。

S26，将干预指令发送至无线信号生成设备，以使无线信号生成设备根据干预指令生成无线干预信号。

仿真模拟器11在生成干预指令之后，将干预指令发送至执行设备15，执行设备15将干预指令发送至无线信号生成设备16，以使得无线信号生成设备15根据干预指令生成无线干预信号。

应当理解，无线信号生成设备15生成的无线干预信号是实际的信号，无线干预信号用于干预第一测试车辆1和第二测试车辆2之间的通信。

例如，当第一测试车辆1在测试场地中的急转弯路口紧急刹车时，第一通信设备17向和第二通信设备21发送第一报文信息，基于上述说明，此时无线信号生成设备15会生成无线干预信号，无线信号生成设备15会将无线干预信号进行发送，其中，无线干预信号中携带有第二报文信息，在这种情况下，第二通信设备21在接收第一报文信息时可能会串线，例如，第二通信设备21可能会接收第二报文信息并中断第一报文信息的接收，又例如，第二通信设备21可能会接收第二报文信息并延迟接收第一报文信息。

可选地，若目标虚拟车辆的数量为多个，则无线干预信号携带的第二报文信息也为多个。

基于上述描述，无线信号生成设备15能够基于表征虚拟场地中通信干扰的干预指令，生成用于干扰第一测试车辆1和第二测试车辆2通信的实际无线干预信号，如此，能够降低第一测试车辆1和第二测试车辆2的实车通信模拟难度，并有效降低成本。

进一步地，由于虚拟场地是根据测试场地的测试数据生成的，并且虚拟场地中虚拟车辆之间的通信不会受到外界不稳定因素的干扰，复用性强，因此，这种车辆通信场景模拟方法还能够提高实车通信模拟的准确性。

可选地，由于产生通信干扰的车辆是虚拟场地中的虚拟车辆，因此，可以根据实际模拟工况，对虚拟场地中的虚拟车辆进行适当增减，以确定出第一测试车辆1与第二测试车辆2的通信出现串线时，虚拟场地中的虚拟车辆的数量，在这种情况下，可以基于虚拟场地中的虚拟车辆的数量对测试场地进行后期的交通规划和引导，进而减少拥堵、提高驾驶安全性。

例如，若采用上述方法确定出测试场地中第一测试车辆1与第二测试车辆2的通信出现串线时，虚拟车辆的数量为x，在后期对测试场地进行交通规划和引导时，可以将虚拟车辆的数量考虑在内，例如，测试场地在之后进行通车时，可以根据实际车辆的导航信息和车速信息预测出测试场地中的车辆超过x+2的时刻，然后根据该时刻预先对测试场地周围的实际车辆进行调度，避免测试场地在某个时间段内承载超过x+2的实际车辆，从而避免了实际车辆之间的通信干扰。

可选地，仿真模拟器11还可以在虚拟场地中模拟极端工况下的车辆通信。例如，仿真模拟器11根据车辆位置信息、车辆速度信息、车辆加速度信息、车辆航向角信息、车辆俯仰角信息和车辆横滚角信息，模拟第一测试车辆1在虚拟场地中的行驶。进一步地，仿真模拟器11可以对车辆速度信息、车辆加速度信息、车辆航向角信息、车辆俯仰角信息或车辆横滚角信息进行调整，以模拟极端工况，又例如，仿真模拟器11可以将模拟第一测试车辆1的车辆速度信息设置为200km/h，将模拟第二测试车辆2的车辆速度信息设置为220km/h，然后在这种工况下模拟虚拟车辆对第一测试车辆1和第二测试车辆2之间的通信干扰，如此，能够避免采用实车在极端工况下进行通信干扰测试，保障了测试人员的安全。

在上述基础上，如图4所示，本发明实施例提供了一种仿真模拟器11的模块框图，所述仿真模拟器11包括：虚拟场地生成模块111、虚拟车辆设置模块112、测试车辆模拟模块113、虚拟位置获取模块114、干预指令生成模块115和干预指令发送模块116。

虚拟场地生成模块111，用于获取测试场地的测绘数据，根据所述测绘数据生成与所述测试场地相对应的虚拟场地；其中，所述测试场地为真实场地，所述测试场地中包括行驶中的第一测试车辆和第二测试车辆；

虚拟车辆设置模块112，用于在所述虚拟场地中设置若干虚拟车辆，为每个虚拟车辆设置车辆模拟参数，根据所述车辆模拟参数，模拟所述每个虚拟车辆在所述虚拟场地中的行驶和通信；

测试车辆模拟模块113，用于获取所述第一测试车辆在所述测试场地中行驶时的车辆信息，根据所述车辆信息，模拟所述第一测试车辆在所述虚拟场地中的行驶；

虚拟位置获取模块114，用于当所述第一测试车辆行驶至所述测试场地中的设定位置，并向所述第二测试车辆发送第一报文信息时，基于在所述虚拟场地中对所述第一测试车辆的模拟，获取所述设定位置在所述虚拟场地中的虚拟位置；

干预指令生成模块115，用于判断所述虚拟位置是否位于目标虚拟车辆的通信区域内，若所述虚拟位置位于所述通信区域内，获取所述目标虚拟车辆的车辆模拟参数，根据所述目标虚拟车辆的车辆模拟参数，生成干预指令；其中，所述目标虚拟车辆为所述若干虚拟车辆中进行第二报文信息发送的虚拟车辆；

干预指令发送模块116，用于将所述干预指令发送至无线信号生成设备，以使所述无线信号生成设备根据所述干预指令生成无线干预信号；所述无线干预信号用于干预所述第一测试车辆和所述第二测试车辆之间的通信，所述无线信号生成设备设置于所述第一测试车辆内。

综上，本发明实施例所提供的一种车辆通信场景模拟方法、装置及仿真模拟器，能够将测试场地与虚拟场地进行有效结合，在虚拟场地中设置若干虚拟车辆，并在虚拟场地中同时模拟若干虚拟车辆和第一测试车辆的行驶和通信，使得真实的测试场地中仅需要两辆测试车辆便能实现大规模车辆的通信场景模拟，有效减少了成本，从而降低实车通信模拟的难度，进一步地，由于虚拟场地是根据测试场地的测试数据生成的，并且虚拟场地中虚拟车辆之间的通信不会受到外界不稳定因素的干扰，复用性强，因此，这种车辆通信场景模拟方法还能够提高实车通信模拟的准确性，进一步地，还可以在虚拟场地中模拟极端工况下的车辆通信，避免采用实车在极端工况下进行通信干扰测试，保障了测试人员的安全。

在本发明实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，仿真模拟器11，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆通信模拟方法，其特征在于，应用于仿真模拟器，所述方法包括：

获取测试场地的测绘数据，根据所述测绘数据生成与所述测试场地相对应的虚拟场地；其中，所述测试场地为真实场地，所述测试场地中包括行驶中的第一测试车辆和第二测试车辆；

在所述虚拟场地中设置若干虚拟车辆，为每个虚拟车辆设置车辆模拟参数，根据所述车辆模拟参数，模拟所述每个虚拟车辆在所述虚拟场地中的行驶和通信；

获取所述第一测试车辆在所述测试场地中行驶时的车辆信息，根据所述车辆信息，模拟所述第一测试车辆在所述虚拟场地中的行驶；

当所述第一测试车辆行驶至所述测试场地中的设定位置，并向所述第二测试车辆发送第一报文信息时，基于在所述虚拟场地中对所述第一测试车辆的模拟，获取所述设定位置在所述虚拟场地中的虚拟位置；

判断所述虚拟位置是否位于目标虚拟车辆的通信区域内，若所述虚拟位置位于所述通信区域内，获取所述目标虚拟车辆的车辆模拟参数，根据所述目标虚拟车辆的车辆模拟参数，生成干预指令；其中，所述目标虚拟车辆为所述若干虚拟车辆中进行第二报文信息发送的虚拟车辆，所述干预指令是虚拟场地中，目标虚拟车辆对第一测试车辆和第二测试车辆通信干扰的虚拟信号参数；

将所述干预指令发送至无线信号生成设备，以使所述无线信号生成设备根据所述干预指令生成无线干预信号；所述无线干预信号用于干预所述第一测试车辆和所述第二测试车辆之间的通信，所述无线信号生成设备设置于所述第一测试车辆内。

2.根据权利要求1所述的车辆通信模拟方法，其特征在于，所述车辆模拟参数包括设定行驶路线、设定行驶速度、设定报文发送频率、设定报文长度、设定报文发送功率和通信范围；所述根据所述车辆模拟参数，模拟所述每个虚拟车辆在所述虚拟场地中的行驶和通信，包括：

根据所述设定行驶路线和所述设定行驶速度，模拟所述每个虚拟车辆在所述虚拟场地中的行驶；

根据所述设定报文发送频率、所述设定报文长度、所述设定报文发送功率和所述通信范围，模拟所述每个虚拟车辆在所述虚拟场地中的通信。

3.根据权利要求2所述的车辆通信模拟方法，其特征在于，所述仿真模拟器中预存有车辆运动学模型，所述根据所述设定行驶路线和所述设定行驶速度，模拟所述每个虚拟车辆在所述虚拟场地中的行驶，包括：

将所述设定行驶路线和所述设定行驶速度输入所述车辆运动学模型，得到所述每个虚拟车辆在所述虚拟场地中的实时位置。

4.根据权利要求3所述的车辆通信模拟方法，其特征在于，所述判断所述虚拟位置是否位于目标虚拟车辆的通信区域内，包括：

当所述第一测试车辆行驶至所述测试场地中的设定位置，并向所述第二测试车辆发送第一报文信息时，

获取所述目标虚拟车辆的当前位置和所述目标虚拟车辆的通信范围；

根据所述当前位置和所述通信范围，确定所述目标虚拟车辆在发送所述第二报文信息时的当前信号覆盖范围；

判断所述虚拟位置是否位于所述当前信号覆盖范围内，若所述虚拟位置位于所述当前信号覆盖范围内，判定所述虚拟位置位于所述目标虚拟车辆的通信区域内。

5.根据权利要求2所述的车辆通信模拟方法，其特征在于，所述根据所述目标虚拟车辆的车辆模拟参数，生成干预指令，包括：

根据所述目标虚拟车辆的设定报文发送功率，确定所述第二报文信息到达所述虚拟位置处的信号功率；

根据所述目标虚拟车辆的设定报文长度，确定所述第二报文信息的发送时长；其中，所述发送时长为所述第二报文信息到达所述虚拟位置处所需的时长；

根据所述信号功率和所述发送时长，生成所述干预指令。

6.根据权利要求1所述的车辆通信模拟方法，其特征在于，所述车辆信息包括车辆行驶信息，所述根据所述车辆信息模拟所述第一测试车辆在所述虚拟场地中的行驶和通信，包括：

根据所述车辆行驶信息模拟所述第一测试车辆在所述虚拟场地中的行驶；其中，所述车辆行驶信息包括车辆位置信息、车辆速度信息、车辆加速度信息、车辆航向角信息、车辆俯仰角信息和车辆横滚角信息。

7.一种仿真模拟器，其特征在于，所述仿真模拟器包括：

虚拟场地生成模块，用于获取测试场地的测绘数据，根据所述测绘数据生成与所述测试场地相对应的虚拟场地；其中，所述测试场地为真实场地，所述测试场地中包括行驶中的第一测试车辆和第二测试车辆；

虚拟车辆设置模块，用于在所述虚拟场地中设置若干虚拟车辆，为每个虚拟车辆设置车辆模拟参数，根据所述车辆模拟参数，模拟所述每个虚拟车辆在所述虚拟场地中的行驶和通信；

测试车辆模拟模块，用于获取所述第一测试车辆在所述测试场地中行驶时的车辆信息，根据所述车辆信息，模拟所述第一测试车辆在所述虚拟场地中的行驶；

虚拟位置获取模块，用于当所述第一测试车辆行驶至所述测试场地中的设定位置，并向所述第二测试车辆发送第一报文信息时，基于在所述虚拟场地中对所述第一测试车辆的模拟，获取所述设定位置在所述虚拟场地中的虚拟位置；

干预指令生成模块，用于判断所述虚拟位置是否位于目标虚拟车辆的通信区域内，若所述虚拟位置位于所述通信区域内，获取所述目标虚拟车辆的车辆模拟参数，根据所述目标虚拟车辆的车辆模拟参数，生成干预指令；其中，所述目标虚拟车辆为所述若干虚拟车辆中进行第二报文信息发送的虚拟车辆，所述干预指令是虚拟场地中，目标虚拟车辆对第一测试车辆和第二测试车辆通信干扰的虚拟信号参数；

干预指令发送模块，用于将所述干预指令发送至无线信号生成设备，以使所述无线信号生成设备根据所述干预指令生成无线干预信号；所述无线干预信号用于干预所述第一测试车辆和所述第二测试车辆之间的通信，所述无线信号生成设备设置于所述第一测试车辆内。

8.一种车辆通信模拟装置，其特征在于，包括仿真模拟器和无线信号生成设备，所述无线信号生成设备设置于第一测试车辆内，所述第一测试车辆行驶于测试场地中，所述测试场地中还包括行驶中的第二测试车辆，所述测试场地为真实场地；

所述仿真模拟器用于获取所述测试场地的测绘数据，根据所述测绘数据生成与所述测试场地相对应的虚拟场地；

所述仿真模拟器用于在所述虚拟场地中设置若干虚拟车辆，为每个虚拟车辆设置车辆模拟参数，根据所述车辆模拟参数，模拟所述每个虚拟车辆在所述虚拟场地中的行驶和通信；

所述仿真模拟器用于获取所述第一测试车辆在所述测试场地中行驶时的车辆信息，根据所述车辆信息，模拟所述第一测试车辆在所述虚拟场地中的行驶；

所述仿真模拟器用于当所述第一测试车辆行驶至所述测试场地中的设定位置，并向所述第二测试车辆发送第一报文信息时，基于在所述虚拟场地中对所述第一测试车辆的模拟，获取所述设定位置在所述虚拟场地中的虚拟位置；

所述仿真模拟器用于判断所述虚拟位置是否位于目标虚拟车辆的通信区域内，若所述虚拟位置位于所述通信区域内，获取所述目标虚拟车辆的车辆模拟参数，根据所述目标虚拟车辆的车辆模拟参数，生成干预指令；其中，所述目标虚拟车辆为所述若干虚拟车辆中进行第二报文信息发送的虚拟车辆，所述干预指令是虚拟场地中，目标虚拟车辆对第一测试车辆和第二测试车辆通信干扰的虚拟信号参数；

所述仿真模拟器用于将所述干预指令发送至所述无线信号生成设备；

所述无线信号生成设备用于根据所述干预指令生成无线干预信号，所述无线干预信号用于干预所述第一测试车辆和所述第二测试车辆之间的通信。

9.一种仿真模拟器，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1-6任意一项所述的车辆通信场景模拟方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质包括计算机程序，所述计算机程序运行时控制所述可读存储介质所在仿真模拟器执行上述权利要求1-6任意一项所述的车辆通信场景模拟方法。

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