发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种V2X效率类应用的测试系统和方法,以克服目前测试结果可靠性较低的问题。
为实现以上目的,本发明采用如下技术方案:
一种V2X效率类应用的测试系统,包括:场景仿真模块、控制模块、数据采集模块、评价模块和节点模块;所述节点模块与被测V2X系统通讯连接;
所述场景仿真模块,用于根据预设的应用类型,确定试验所需的关联节点、干扰节点和拥堵等级,以及,所述关联节点和所述干扰节点的初始信息;
所述控制模块,用于在所述节点模块中指定关联节点和干扰节点,并配置初始信息,以进行仿真模拟;其中,所述关联节点用于在预设范围内发射第一信号,以模拟路侧交通设备发射交通信号信息;所述干扰节点用于发射高频率的第二信号,以模拟交通拥堵状态下,过往车辆发射干扰信号占用信道,为所述被测V2X系统创建模拟环境;
所述信息采集模块,用于在仿真模拟时,动态采集被测V2X系统的当前信息;所述当前信息包括所述被测V2X系统与所述关联节点仿真距离,以及,所述被测V2X系统的通信密度;
所述控制模块,还用于根据所述仿真距离和所述预设范围,调整所述第一信号的发射强度;根据所述通信密度,调整所述第二信号的发射频率,以使所述通信密度满足所述拥堵等级,直至所述仿真模拟结束;
所述控制模块,还用于获取所述仿真模拟过程中的交互数据;
所述评价模块,用于根据所述交互数据,对所述被测V2X系统在交通拥堵状态下的表现进行评价。
进一步地,以上所述的V2X效率类应用的测试系统,所述初始信息包括所述被测V2X系统、所述关联节点和所述干扰节点的相对位置关系,以及,所述被测V2X系统、所述关联节点和所述干扰节点的相对运动关系。
进一步地,以上所述的V2X效率类应用的测试系统,所述评价模块包括通信评价单元和业务评价单元;
所述通信评价单元,用于对所述被测V2X系统的通信效果进行评价;
所述业务评价单元,用于对所述被测V2X系统业务处理效果进行评价。
进一步地,以上所述的V2X效率类应用的测试系统,所述控制模块包括主控单元和若干个节点控制单元;
所述主控单元与所述场景仿真模块相连,所述主控单元还与每个所述节点控制单元相连;
所述节点控制单元与所述节点模块相连。
进一步地,以上所述的V2X效率类应用的测试系统,所述节点控制器,还用于获取所述交互数据;其中,所述交互数据包括仿真模拟过程中,被测V2X系统发送的数据、所述关联节点发送的数据和所述干扰节点发送的数据;
所有所述数据均具有统一时间基准的时间戳。
进一步地,以上所述的V2X效率类应用的测试系统,所述数据采集模块设置在被测车辆上。
进一步地,以上所述的V2X效率类应用的测试系统,所述场景仿真模块和所述控制模块通过有线连接。
进一步地,以上所述的V2X效率类应用的测试系统,所述测试系统的部署包括固定部署、移动部署和分布式中的一种。
本发明还提供了一种V2X效率类应用的测试方法,应用于以上任一项所述的V2X效率类应用的测试系统,所述方法包括:
根据预设的应用类型和拥堵等级,确定测试所需的关联节点、干扰节点和拥堵等级,以及,所述关联节点和所述干扰节点的初始信息;
控制所述关联节点和所述干扰节点按照所述初始信息开始仿真模拟;其中,所述关联节点用于在预设范围内发射第一信号,以模拟路侧交通设备发射交通信号信息;所述干扰节点用于发射第二信号,以模拟过往车辆发射干扰信号占用信道;
动态采集被测V2X系统的当前信息;所述当前信息包括当前所述被测V2X系统与所述关联节点的仿真距离,以及,当前所述被测V2X系统的通信密度;
根据所述仿真距离和所述预设范围,调整所述第一信号的发射强度;根据所述通信密度,调整所述第二信号的发射频率,以使所述通信密度满足所述拥堵等级,直至所述仿真模拟结束;
获取所述仿真模拟过程中的交互数据;
根据所述交互数据,对所述被测V2X系统在交通拥堵状态下的表现进行评价。
进一步地,以上所述的V2X效率类应用的测试方法,所述根据所述交互数据,对所述被测V2X系统在交通拥堵状态下的表现进行评价,包括:
对所述被测V2X系统的通信效果进行评价,以及,对所述被测V2X系统业务处理效果进行评价。
本发明的V2X效率类应用的测试系统和方法,场景仿真模块模拟真实的行驶场景,对节点模块进行初始信息配置,以模拟关联节点和干扰节点。在此后的模拟过程中,信息采集模块动态采集通信密度和被测V2X系统与关联节点仿真距离,控制模块根据仿真距离调整关联节点的第一信号发射强度,根据通信密度调整干扰节点的第二信号发射强度,以使仿真过程更加贴近于真实的交通拥堵情况,符合预设效率类的应用类型要求。在模拟过程中,控制模块保存交互数据,评价模块可以根据交互数据,对测试的结果进行评价。本技术方案提供了真实的仿真测试环境,能够基于交互数据对被测V2X系统进行全面的测试,背景环境数据及路侧业务数据真实,测试结果可靠性高。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
V2X是指在车辆上安装一种专用通信终端,可实现与其他车辆、道路、行人以及云端进行数据交互服务,具体包括车与车连接(Vehicle To Vehicle,V2V),车与基础设施连接(Vehicle To Infrastructure,V2I),车与行人连接(Vehicle To Pedestrian,V2P),车与网络连接(Vehicle To Network,V2N)。V2X专用通信终端对通信时延要求较高,一般小于10ms,且支持设备之间直接连接。目前主流技术之一是专用短距离通讯(Dedicated ShortRange Communications,DSRC),另一种是基于蜂窝移动通信的V2X(LTE-V2X)。
而性能测试主要是在功能测试基础上,按照应用场景需求,定义真实大量背景通信节点,对应用实现过程中的通信环境与主要车辆运动数据,例如位置、速度、方向、加速度等进行模拟,测试应用实现过程中不同通信背景下的表现能力。
实施例
图1是本发明V2X效率类应用的测试系统一种实施例提供的结构示意图。请参阅图1。本实施例的V2X效率类应用的测试系统包括:场景仿真模块10、控制模块11、节点模块12、数据采集模块13和评价模块14。节点模块12与被测V2X系统20通讯连接,本实施例中优选设置数量较多的节点模块12,以模拟真实的信号环境。
场景仿真模块10,用于根据预设的应用类型,确定测试所需的关联节点、干扰节点和拥堵等级。应用类型为被测V2X系统20在实际运行过程中可能会出现的各种效率类应用场景,效率类应用场景主要是指路侧设备通过V2X网络向车辆发送信号灯配时数据、标志标牌数据、交通拥堵数据等信息,车辆根据应用算法进行决策,主要包括车辆控制车速、改变行驶轨迹等,从而提升交通通行效率。例如,前方拥堵提醒、基于信号灯的车速引导、交通灯控制动态规划、紧急车辆信号优先权、高优先级车辆让行、协作式车队、协作式自动巡航控制、车内标牌、增强的路线指引和导航、专用道路管理、限行管理和动态潮汐车道行驶等。
拥堵等级包括高拥堵等级、中拥堵等级和低拥堵等级等。拥堵等级的级别越高,可以配置更多的干扰节点,创造更加拥堵的信号环境。
其中,关联节点用于在预设范围内发射第一信号,以模拟路侧交通设备发射交通信号信息,例如模拟交通标志牌、信号灯等路侧节点发送交通标志信息、信号灯信息以及交通拥堵状态信息的过程;干扰节点用于发射第二信号,以模拟交通拥堵状态下,过往车辆发射干扰信号占用信道。
本实施例以前方拥堵提醒为例,对V2X系统的运行过程进行简要说明。图2为前方拥堵提醒典型应用场景示意图,请参阅图2,搭载有V2X系统的车辆HV从远处接近路测设备RSU,路测设备RSU周期广播局部道路拥堵数据信息,车辆HV根据上述信息,结合被车的定位和行驶状态,计算出本车在路网中的位置,并判断前方是否拥堵,如果前方拥堵,则给驾驶员进行前方拥堵的提示。有助于驾驶员合理定制行车路线,提高道路通行效率。
本实施例中,场景仿真模块10还可以确定关联节点和干扰节点的初始信息。其中,初始信息包括被测V2X系统、关联节点和干扰节点的相对位置关系,被测V2X系统、关联节点和干扰节点的相对运动关系,例如位置、移动速度、移动方向和移动加速度等。需要注意的是,为了使仿真过程更加贴近于真实的拥堵环境,需要设置数量较多的关联节点和干扰节点,并且给所有关联节点和干扰节点配置不同的初始信息。
控制模块11包括主控单元111和若干个节点控制单元112。主控单元111和场景仿真模块10相连,主控单元111还与每个节点控制单元112相连,节点控制单元112与节点模块12相连。
场景仿真模块10确定初始信息后,主控单元111,则可以根据初始信息生成配置指令。节点控制单元112根据配置指令,在节点模块12中确定第一目标节点作为关联节点,以使关联节点发送第一信号,模拟交通标志牌、信号灯等路侧节点发送交通标志信息、信号灯信息以及交通拥堵状态信息的过程,与被测V2X系统20进行业务数据的交互。节点控制单元112根据配置指令,在节点模块12中确定第二目标节点模块12作为干扰节点,发送第二信号,模拟过往车辆发射干扰信号占用信道的过程。最后,控制关联节点和干扰节点按照初始信息进行仿真模拟。
在仿真模拟时,被测V2X系统20会根据模拟出的第一信号和第二信号,调整自身的移动方向、速度和加速等。本实施例的信息采集模块,用于动态采集被测V2X系统20的当前信息;当前信息包括被测V2X系统20与关联节点仿真距离,被测V2X系统20的通信密度,以及,被测V2X系统20的移动状态等。
主控单元111根据仿真距离和预设范围生成关联信号指令,根据通信密度生成干扰信号指令。节点控制单元112根据关联信号指令调整关联节点的第一信号发射强度,即被测V2X系统20的模拟距离越远,被测V2X系统20收到的第一信号应越弱,此时应降低对应关联节点第一信号的发射强度,当模拟距离超过预设范围时接收不到第一信号,此时应该把对应关联节点第一信号的发射强度调整为零;根据干扰信号指令调整干扰节点的第二信号发射频率,以使所述通信密度满足所述拥堵等级,直至所述仿真模拟结束。
节点控制单元112,还用于获取交互数据并上传给主控单元111。其中,交互数据包括仿真模拟过程中,被测V2X系统20发送的数据、关联节点发送的数据和干扰节点发送的数据;所有数据均还有统一时间基准的时间戳。根据该时间戳,即可确定被测V2X系统20发送的数据、关联节点发送的数据和干扰节点发送的数据的先后顺序和时间间隔,再结合场景信息,即可确定整个业务处理流程中数据收发的时间和业务处理结果。
进一步地,评价模块14包括通信评价单元141和业务评价单元142。通信评价单元141针对业务处理整个流程中数据收发的时间与数据收发率,对通信传输时延、丢包率等性能进行评价,业务评价单元142针对业务处理过程中业务逻辑处理的数据与处理结果,对业务处理时延、业务处理成功率与误处理率等性能进行评价。
而安装有被测V2X系统20的被测车辆在测试前需要做好准备工作,并且安装数据采集模块13。准备就绪后启动被测V2X系统20,当节点模块12响应后触发被测V2X系统20。
本发明中测试系统可灵活部署,包括固定部署、移动部署和分布式部署三种方式,其中评价模块14部署方式不受限制,只需可以访问到主控单元111中的交互数据即可。
固定部署时,将场景仿真模块10和主控单元111部署在控制中心,将节点控制单元112、节点模块12部署在测试场或测试道路旁,将数据采集模块13部署在被测车辆上。同时,也可根据实际需要,将场景仿真模块10和主控单元111部署在测试场或测试道路旁。
移动部署时,将场景仿真模块10、主控单元111、节点控制单元112和节点模块12部署在移动测试车中,将数据采集模块13部署在被测车辆上。
同时,在大规模测试时,也可进行分布式部署,将场景仿真模块10和主控单元111部署在测试场或测试道路旁,将节点控制单元112、背景节122点部署在移动测试车中,由主控单元111对各移动测试车上节点控制单元112集中控制。
本实施例中测试系统各模块网络连接方式包括有线连接(光纤、网线等),无线连接(V2X、5G等),其中场景仿真模块10、主控单元111之间通过光纤、网线等有线方式连接,主控单元111与节点控制单元112之间通过光纤、网线、5G等方式连接,节点控制单元112与节点模块12之间通过网线方式连接,节点模块12与被测V2X系统20通过V2X、5G方式连接,数据采集模块13与主控单元111之间通过V2X、5G等方式连接。
本实施例的V2X效率类应用的测试系统和方法,场景仿真模块10模拟真实的行驶场景,对过节点模块12进行初始信息配置,以模拟关联节点和干扰节点。在此后的模拟过程中,信息采集模块动态采集被测V2X系统20与关联节点仿真距离和被测V2X系统20的通信密度,然后主控单元111通过控制节点控制单元112,根据被测V2X系统20与关联节点仿真距离调整关联节点的第一信号发射强度,根据通信密度调整干扰节点的第二信号发射强度,以使仿真过程更加贴近于真实的情况,符合预设的应用类型和拥堵等级要求。在模拟过程中,节点控制单元112保存交互数据并发送给主控单元111,进而根据交互数据,对测试的结果进行评价。本技术方案提供了真实的仿真测试环境,能够基于交互数据对被测V2X系统20进行全面的测试,背景环境数据及路侧业务数据真实,测试结果可靠性高。
图3是本发明V2X效率类应用的测试方法一种实施例提供的流程图。请参阅图3,本实施例还提供了一种V2X效率类应用的测试方法,应用于以上实施例所述的V2X效率类应用的测试系统,方法包括:
S100、根据预设的应用类型,确定试验所需的关联节点、干扰节点和拥堵等级,以及,关联节点和干扰节点的初始信息;
S101、控制关联节点和干扰节点按照初始信息开始仿真模拟;
S102、动态采集被测V2X系统的当前信息;当前信息包括被测V2X系统20与关联节点的仿真距离,以及,被测V2X系统的通信密度;
S103、根据仿真距离和预设范围,调整关联节点的第一信号发射强度;根据通信密度,调整干扰节点的第二信号发射频率,以使通信密度满足拥堵等级,直至仿真模拟结束;
S104、获取仿真模拟过程中的交互数据;
S105、对被测V2X系统的通信效果进行评价,以及,对被测V2X系统业务处理效果进行评价。
可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块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,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。