CN115981177B - 仿真车辆生成方法和装置、电子设备、计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种仿真车辆生成方法和装置，具体涉及智能交通、自动驾驶等技术领域。具体实现方案为：在车辆仿真运行之后，检测车辆仿真的阶段；响应于阶段为运行阶段，确定仿真主车所在的主车道以及仿真主车的车速；基于主车道以及与主车道相邻的车道，确定候选车道集；基于仿真主车在主车道的初始位置和仿真主车的车速，采用可通行性规则对候选车道集中候选车道的运行搜索位置进行可行性检测，运行搜索位置基于初始位置生成；响应于候选车道集中候选车道的运行搜索位置通过可行性检测，在运行搜索位置生成仿真车辆，并为仿真车辆设置运行速度。该实施方式提高了仿真车辆生成效率。

Description

仿真车辆生成方法和装置、电子设备、计算机存储介质

技术领域

本公开涉及计算机应用技术领域，具体涉及智能交通、自动驾驶等技术领域，尤其涉及一种仿真车辆生成方法和装置、电子设备、计算机可读介质以及计算机程序产品。

背景技术

现有车辆仿真模型中一般采用在整个路网随机撒点的方式生成仿真车辆。

在大规模路网中，往往会出现自动驾驶车辆空跑，路上无仿真车的情况，这种方法仿真车和自动驾驶车辆有效交互率低，达不到仿真测试的目的，同时高频率的撒点，也可能导致计算量过大的问题。

发明内容

提供了一种仿真车辆生成方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质以及计算机程序产品。

根据第一方面，提供了一种仿真车辆生成方法，该方法包括：在车辆仿真运行之后，检测车辆仿真的阶段；响应于车辆仿真阶段为运行阶段，确定仿真主车所在的主车道以及仿真主车的车速；基于主车道以及与主车道相邻的车道，确定候选车道集；基于仿真主车在主车道的初始位置和仿真主车的车速，采用可通行性规则对候选车道集中候选车道的运行搜索位置进行可行性检测，运行搜索位置基于初始位置生成；响应于候选车道集中候选车道的运行搜索位置通过可行性检测，在运行搜索位置生成仿真车辆，并为仿真车辆设置运行速度。

根据第二方面，提供了一种仿真车辆生成装置，该装置包括：阶段检测单元，被配置成在车辆仿真运行之后，检测车辆仿真的阶段；车速确定单元，被配置成响应于车辆仿真阶段为运行阶段，确定仿真主车所在的主车道以及仿真主车的车速；集合确定单元，被配置成基于主车道以及与主车道相邻的车道，确定候选车道集；可行检测单元，被配置成基于仿真主车在主车道的初始位置和仿真主车的车速，采用可通行性规则对候选车道集中候选车道的运行搜索位置进行可行性检测，运行搜索位置基于初始位置生成；车辆生成单元，被配置成响应于候选车道集中候选车道的运行搜索位置通过可行性检测，在运行搜索位置生成仿真车辆，并为仿真车辆设置运行速度。

根据第三方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如第一方面任一实现方式描述的方法。

根据第四方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，计算机指令用于使计算机执行如第一方面任一实现方式描述的方法。

根据第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现如第一方面任一实现方式描述的方法。

本公开的实施例提供的仿真车辆生成方法和装置，首先，在车辆仿真运行之后，检测车辆仿真的阶段；其次，响应于车辆仿真阶段为运行阶段，确定仿真主车所在的主车道以及仿真主车的车速；再次，基于主车道以及与主车道相邻的车道，确定候选车道集；从次，基于仿真主车在主车道的初始位置和仿真主车的车速，采用可通行性规则对候选车道集中候选车道的运行搜索位置进行可行性检测，运行搜索位置基于初始位置生成；最后，响应于候选车道集中候选车道的运行搜索位置通过可行性检测，在运行搜索位置生成仿真车辆，并为仿真车辆设置运行速度。由此，在仿真的运行阶段对运行搜索位置进行可行性检测，为仿真车辆的生成提供了可靠的依据，并且通过在仿真主车对应的候选车道集上生成仿真车辆，可在不对自动驾驶仿真场景中已有交通流产生较大影响的情况下实现车辆生成，保持交通流中的车辆数量处于合理范围内。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：

图1是根据本公开仿真车辆生成方法的一个实施例的流程图；

图2是本公开中候选车道集的一种结构示意图；

图3是根据本公开仿真车辆生成方法的另一个实施例的流程图；

图4是根据本公开可通行性规则的一个实施例的流程图；

图5是根据本公开仿真车辆生成装置的一个实施例的结构示意图；

图6是用来实现本公开实施例的仿真车辆生成方法的电子设备的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

本实施例中，“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

本公开提供了一种仿真车辆生成方法，图1示出了根据本公开仿真车辆生成方法的一个实施例的流程100，上述仿真车辆生成方法包括以下步骤：

步骤101，在车辆仿真运行之后，检测车辆仿真的阶段。

本实施例中，车辆仿真是一种对自动驾驶车辆的系统的性能进行测试的一种仿真系统，在车辆仿真启动之后，车辆仿真对应的程序周期循环运行，第一个程序周期是初始阶段，其余程序周期是运行阶段。在初始阶段车辆仿真中的车辆都是静止的，运行阶段车辆仿真中的车辆按照各自的程序静止或者运动。

本实施例中，通过对车辆仿真的程序运行进程进行监测可以确定车辆仿真的阶段。

步骤102，响应于阶段为运行阶段，确定仿真主车所在的主车道以及仿真主车的车速。

本实施例中，仿真主车是车辆仿真中被测试的自动驾驶车辆的虚拟表示，为了实现对该自动驾驶车辆的性能测试，在车辆仿真初始阶段，为该自动驾驶车辆生成虚拟表示。

本实施例中，仿真主车所在的主车道是仿真主车在车辆仿真的运行阶段所在的车道，仿真主车的车速是仿真主车在车辆仿真的运行阶段所对应的车速。

步骤103，基于主车道以及与主车道相邻的车道，确定候选车道集。

本实施例中，车辆仿真中具有多个车道，与主车道相邻的车道是在车辆仿真中可以通行的车道，并且与主车道相邻的车道可以包括：与主车道相邻的左车道以及右车道；当主车道确定之后，选取与主车道相邻的左车道以及右车道，将主车道、右车道以及左车道集合起来作为候选车道集。

本实施例中，与主车道相邻的车道还可以是主车道所在道路上除主车道之外的、所有可通行的车道。

步骤104，基于仿真主车在主车道的初始位置和仿真主车的车速，采用可通行性规则对候选车道集中候选车道的运行搜索位置进行可行性检测。

本实施例中，运行搜索位置是待检测的、可以生成仿真车辆的位置，运行搜索位置基于初始位置生成。

本实施例中，初始位置是测试时仿真主车相对主车道的起始线的位置，起始线是主车道的起始点所在的线，起始线也是候选车道集中所有候选车道的起始线，如图2所示，候选车道集包括三个候选车道—第一候选车道C1、第二候选车道C2、第三候选车道C3，第二候选车道C2为主车道，三个候选车道具有相同的起始线S，仿真主车F在所述主车道的位置为初始位置，仿真主车F相对起始线S的距离为初始距离。

本实施例中，运行搜索位置可以是在各个候选车道上初始距离加上车辆前视距离得到的位置，或/和在各个候选车道上初始距离加上车辆后视距离得到的位置。其中，初始距离为所述初始位置相对所述主车道的起始线的距离，车辆前视车距就是驾驶人在仿真主车上行车过程中向前方观察的距离，车辆前视车距就是驾驶人在仿真主车上行车过程中向后方观察的距离。

本实施例中，候选车道集中所有候选车道具有相同的起始线，针对各个候选车道，以起始线为起始确定运行搜索位置，通过可通行性规则检测各个候选车道上运行搜索位置是否可以生成仿真车辆。

本实施例中，可通行规则是一种检测运行搜索位置的规则，该规则由运行搜索位置的引导车和跟随车确定，相对于运行搜索位置所在车道的车辆运行方向，位于所述运行搜索位置前方且与所述运行搜索位置相邻的车辆为引导车；位于所述运行搜索位置后方且与所述运行搜索位置相邻的车辆为跟随车。当运行搜索位置(运行搜索位置可以以设定的初始速度进行位置变化)前第一设定距离无引导车，且运行搜索位置后第二设定距离无跟随车，确定运行搜索位置无碰撞和扰动的风险，运行搜索位置通过可行性检测，其中，第一设定距离与第二设定距离可以相等也可以不相等。

步骤105，响应于候选车道集中候选车道的运行搜索位置通过可行性检测，在运行搜索位置生成仿真车辆，并为仿真车辆设置运行速度。

本实施例提供的仿真车辆生成方法针对车辆仿真的运行阶段，在运行搜索位置通过可行性检测之后，在该运行搜索位置生成仿真车辆，并为仿真车辆设置运行速度，需要说明的是，运行速度也是经过可通行性规则检测的速度(如上述的初始速度)。

本公开的实施例提供的仿真车辆生成方法，首先，在车辆仿真运行之后，检测车辆仿真的阶段；其次，响应于车辆仿真阶段为运行阶段，确定仿真主车所在的主车道以及仿真主车的车速；再次，基于主车道以及与主车道相邻的车道，确定候选车道集；从次，基于仿真主车在主车道的初始位置和仿真主车的车速，采用可通行性规则对候选车道集中候选车道的运行搜索位置进行可行性检测，运行搜索位置基于初始位置生成；最后，响应于候选车道集中候选车道的运行搜索位置通过可行性检测，在运行搜索位置生成仿真车辆，并为仿真车辆设置运行速度。由此，在仿真的运行阶段对运行搜索位置进行可行性检测，为仿真车辆的生成提供了可靠的依据，并且通过在仿真主车对应的候选车道集上生成仿真车辆，可在不对自动驾驶仿真场景中已有交通流产生较大影响的情况下实现车辆生成，保持交通流中的车辆数量处于合理范围内。

本公开提供了一种仿真车辆生成方法，图3示出了根据本公开仿真车辆生成方法的一个实施例的流程300，上述仿真车辆生成方法包括以下步骤：

步骤301，在车辆仿真运行之后，检测车辆仿真的阶段是否为运行阶段；若为运行阶段，执行步骤302至步骤305；若不为运行阶段，执行步骤306至步骤308。

本实施例中，车辆仿真运行之后，车辆仿真对应的程序周期循环运行，第一个周期是初始化阶段，其余周期均是运行阶段，当车辆仿真的阶段不是运行阶段时，车辆仿真的阶段就是初始阶段，当车辆仿真不是运行阶段时，车辆仿真处于初始阶段。

步骤302，确定仿真主车所在的主车道以及仿真主车的车速。

步骤303，基于主车道以及与主车道相邻的车道，确定候选车道集。

步骤304，基于仿真主车在主车道的初始位置和仿真主车的车速，采用可通行性规则对候选车道集中候选车道的运行搜索位置进行可行性检测。

本实施例中，运行搜索位置基于初始位置生成。

步骤305，响应于候选车道集中候选车道的运行搜索位置通过可行性检测，在运行搜索位置生成仿真车辆，并为仿真车辆设置运行速度。

应当理解，上述步骤301-步骤305中的操作和特征，分别与步骤101-105中的操作和特征相对应，因此，上述在步骤101-105中对于操作和特征的描述，同样适用于步骤301-步骤305，在此不再赘述。

步骤306，确定仿真主车所在的主车道。

本实施例中，仿真主车是车辆仿真中被测试的自动驾驶车辆的虚拟表示，为了实现对该自动驾驶车辆的性能测试，在车辆仿真初始阶段，为该自动驾驶车辆生成虚拟表示。

本实施例中，仿真主车所在的主车道是仿真主车在车辆仿真的运行阶段所在的车道。

步骤307，基于主车道以及与主车道相邻的车道，确定初始车道集。

本实施例中，车辆仿真中具有多个车道，与主车道相邻的车道是在车辆仿真中可以通行的车道，并且与主车道相邻的车道可以包括：与主车道相邻的左车道以及右车道；当主车道确定之后，选取与主车道相邻的左车道以及右车道，将主车道、右车道以及左车道集合起来作为初始车道集。

可选地，与主车道相邻的车道还可以是主车道所在道路上除主车道之外的、所有可通行的车道。

步骤308，基于仿真主车在主车道的初始位置，在初始车道集的初始车道中生成仿真车辆。

本实施例中，初始车道集中所有初始车道的起始线与主车道的起始线相同，将各个初始车道中自起始线至仿真主车所在位置之间的距离作为初始距离，进行多个间隔值的递增(初始距离加上一个间隔值作为生成仿真车辆生成位置，在该生成位置生成车辆)直至初始距离和多个间隔值的总和达到参考预设值为止，停止生成仿真车辆。

本实施例提供的仿真车辆生成方法，基于车辆仿真的不同阶段，执行不同的生成策略。若处于车辆仿真的初始阶段，则执行初始阶段的车辆生成策略，若处于非初始化阶段，则执行运行阶段的车辆生成策略。本实施例提供的根据仿真阶段的不同，执行该阶段相应的生成策略，对构建真实可信的自动驾驶仿真场景具有一定的意义，本方法可用于自动驾驶算法实际路测前的仿真验证，促进自动驾驶算法迭代，提高路测安全性，提升研发效率。

本公开还提供了一种可通行性规则，图4示出了根据本公开可通行性规则的一个实施例的流程400，上述可通行性规则包括以下步骤：

步骤401，获取运行搜索位置、与运行搜索位置对应的引导车的前继间距、与运行搜索位置对应的跟随车的后继间距以及跟随车的速度。

本实施例中，运行搜索位置对应的引导车是指相对于车辆仿真中车辆的运行方向，位于运行搜索位置前方的仿真车辆。引导车的前继间距是指运行搜索位置与引导车之间的距离。

本实施例中，运行搜索位置对应的跟随车是指相对于车辆仿真中车辆的运行方向，位于运行搜索位置后方的仿真车辆。跟随车的后继间距是指运行搜索位置与跟随车之间的距离。

步骤402，基于仿真主车的车速，设置初始速度。

本实施例中，初始速度可以等于零值仿真主车的车速之间的任意值，也可以等于仿真主车的车速至速度上限之间的任意值，本实施例中，速度上限是所有仿真车辆的速度的最大值，基于不同的路网场景(例如，高速、市区等)，速度上限可以根据路网场景进行设置。

可选地，上述基于仿真车的车速，设置初始速度包括：获取仿真车的车速，将仿真车的车速作为初始速度。

步骤403，判断运行搜素位置与引导车的前继间距是否大于车头时距与初始速度的乘积；若是，执行步骤404；若否，执行步骤409。

本实施例中，车头时距(Time Headway，简称TH)指在同一车道上行驶的车辆队列中，两连续车辆车头端部通过某一断面的时间间隔，车头时距还代表着前后两辆车的前端通过同一地点的时间差，一般可使用前后车的车头间距除以后车速度来计算；车头时距又代表当前车刹车时，后车驾驶员所具有的最大反应时间，因此车头时距不随速度的变化而波动。

本实施例中，车头时距可以根据仿真需求而设置，例如，车头时距为3s或5s。

本实施例中，在运行搜素位置与引导车的前继间距小于车头时距与初始速度的乘积时，确定有追尾风险。

步骤404，判断运行搜索位置与跟随车的后继间距是否大于车头时距与跟随车的速度的乘积；若是，执行步骤405；若否，执行步骤409。

本实施例中，在运行搜索位置与跟随车的后继间距小于车头时距与跟随车的速度的乘积时，确定有追尾风险。

步骤405，计算跟随车的减速度。

本实施例中，可以采用跟驰模型计算跟随车的减速度，车辆跟驰(Car Following，CF)行为是最基本的微观驾驶行为，描述了在限制超车的单行道上行驶车队中相邻两车之间的相互作用。跟驰模型是运用动力学的方法来研究引导车(Leading Vehicle，LV)运动状态变化所引起跟随车(Following Vehicle，FV)的相应行为，通过分析各车辆逐一跟驰的方式来理解单车道交通流特性，从而在驾驶人微观行为与交通宏观现象之间架起一座桥梁。

步骤406，检测跟随车的减速度是否大于预设的减速度下限值；若检测结果为跟随车的减速度大于预设的减速度下限值，执行步骤407；若否，执行步骤409。

本实施例中，预设的减速度下限值是基于路网中车辆的情况而统计得出的减速度的最小值，在不同路网场景下，减速度下限值可以基于需要而调整。

本实施例中，在跟随车的减速度小于预设的减速度下限值时，确定运行搜索位置具有扰动风险。

步骤407，确定运行搜索位置通过可行性检测，执行步骤408。

步骤408，结束。

步骤409，确定运行搜索位置未通过可行性检测，执行步骤408。

本实施例提供的可通行性规则，在运行搜索位置前有引导车、运行搜索位置后有跟随车时，设置初始速度，在引导车的前继间距大于车头时距与初始速度的乘积、跟随车的后续间距大于车头时距与跟随车的速度的乘积以及跟随车的减速度大于预设的减速度下限值时，确定可以在运行搜索位置生成仿真车辆，从而排除了仿真车辆生成时的追尾风险、被追尾风险以及碰撞风险，提高了仿真车辆生成的安全性。

可选地，可通行性规则可以包括：获取运行搜索位置、与运行搜索位置对应的引导车的前继间距以及与运行搜索位置对应的跟随车的后继间距；基于仿真主车的车速，设置初始速度；判断运行搜索位置与跟随车的后继间距是否大于车头时距与跟随车的速度的乘积；响应于判断结果为后继间距大于车头时距与跟随车的速度的乘积，判断运行搜素位置与引导车的前继间距是否大于车头时距与初始速度的乘积；响应于判断结果为前继间距大于车头时距与初始速度的乘积，计算跟随车的减速度；响应跟随车的减速度大于预设的减速度下限值，确定运行搜索位置通过可行性检测。

可选地，可通行性规则还可以包括：针对运行搜索位置所在车道的中车辆的运行方向，检测运行搜索位置前方和后方的车辆；响应于运行搜索位置前方仅有引导车，则基于仿真主车的车速，设置初始速度；判断运行搜素位置与引导车的前继间距是否大于车头时距与初始速度的乘积；响应于判断结果为前继间距大于车头时距与初始速度的乘积，确定运行搜索位置通过可行性检测。

可选地，可通行性规则还可以包括：针对运行搜索位置所在车道的中车辆的运行方向，检测运行搜索位置前方和后方的车辆；响应于运行搜索位置后方仅有跟随车，判断运行搜索位置与跟随车的后继间距是否大于车头时距与跟随车的速度的乘积；响应于判断结果为后继间距大于车头时距与跟随车的速度的乘积，计算跟随车的减速度；响应跟随车的减速度大于预设的减速度下限值，确定运行搜索位置通过可行性检测。

在本实施例的一些可选实现方式中，上述运行搜索位置包括：正向搜索位置，正向搜索位置等于各个候选车道的初始距离和车辆前视距离之和对应的位置，初始距离为初始位置相对所述主车道的起始线的距离，初始速度为零至仿真主车的速度之间的值。

本可选实现方式中，在正向搜索位置等于初始距离和车辆前视距离之和对应的位置时，将初始速度设置为零至仿真主车的速度之间的值，从而可以在仿真主车之前生成车辆时，让仿真主车有机会追上这辆生成的车辆，最大化的增加生成的车辆与仿真主车的交互机会。

在本实施例的一些可选实现方式中，基于仿真主车在主车道的初始位置和仿真主车的车速，采用可通行性规则对候选车道集中候选车道的运行搜索位置进行可行性检测，包括：对于初始位置的一侧，搜索候选车道集的各个候选车道的正向搜索位置，并采用可通行性规则对各个候选车道的正向搜索位置进行可行性检测。

本可选实现方式中，获取仿真主车所在主车道，确定仿真主车相对于主车道起始线的初始距离ego_dist，即初始位置；将仿真主车所在的主车道及其可通行的邻接车道放入到候选车道集中；针对各个候选车道，设置运行搜索位置search_dist为初始距离ego_dist+车辆前视距离front_dist对应的位置；从候选车道中随机选取一个车道作为起始车道，从起始车道开始不断向其后继车道搜索，在距离起始车道距离为运行搜索位置search_dist进行可行性检验，设置仿真车辆的运行速度为0至仿真主车速度ego_speed之间的值。

本实施提供的对候选车道集中候选车道的运行搜索位置进行可行性检测的方法，在运行搜索位置为候选车道的初始距离和车辆前视距离之和对应的位置，搜索候选车道集的各个候选车道的正向搜索位置，采用可通行性规则对各个候选车道的正向搜索位置进行可行性检测，为仿真车辆的生成提供了一种可选方式。

在本实施例的一些可选实现方式中，运行搜索位置包括：反向搜索位置，反向搜索位置等于各个候选车道的初始距离和车辆后视距离之差对应的位置，初始距离为初始位置相对主车道的起始线的距离，初始速度为仿真主车的速度至预设的速度上限之间的值。

本可选实现方式中，在反向搜索位置等于各个候选车道的初始距离和车辆后视距离之差对应的位置时，将初始速度设置为仿真主车的速度至预设的速度上限之间的值，从而可以在仿真主车的之后生成车辆时，让生成的车辆有机会追上仿真主车，最大化的增加生成的车辆与仿真主车的交互机会。

在本实施例的一些可选实现方式中，基于仿真主车在主车道的初始位置和仿真主车的车速，采用可通行性规则对候选车道集中候选车道的运行搜索位置进行可行性检测，还包括：在初始位置的一侧的正向搜索位置检测完成之后，对于初始位置的另一侧，搜索候选车道集的各个候选车道的反向搜索位置，并采用可通行性规则对各个反向搜索位置进行可行性检测。

设置运行搜索位置search_dist为初始距离ego_dist与车辆后视距离back_dist对应的位置。

从候选车道集各个候选车道的运行搜索位置search_dist进行生成可行性检验，设置初始速度为仿真主车速度ego_speed与速度上限speed_limit间的某一随机值。

本实施提供的对候选车道集中候选车道的运行搜索位置进行可行性检测的方法，在运行搜索位置为候选车道的初始距离和车辆后视距离之差对应的位置，搜索候选车道集的各个候选车道的反向搜索位置，采用可通行性规则对各个候选车道的反向搜索位置进行可行性检测，为仿真车辆的生成提供了另一种可选方式。

在本实施例的一些可选实现方式中，响应于候选车道集中候选车道的运行搜索位置通过可行性检测，在运行搜索位置生成仿真车辆，并为仿真车辆设置运行速度，包括：

响应于候选车道集中候选车道的运行搜索位置通过可行性检测，在该运行搜索位置生成仿真车辆，并使该仿真车辆的运行速度为可通行性规则对应的初始速度。

本实施例中，可通行性规则对应的初始速度是满足仿真车辆运行的速度，将仿真车辆的运行速度设置为可通行性规则对应的初始速度，提高了仿真车辆生成的可靠性。

在本实施例的一些可选实现方式中，上述基于仿真主车在主车道的初始位置，在初始车道集的初始车道中生成仿真车辆包括：对于主车道的一个方向，自初始位置开始，在初始车道集的所有初始车道上等搜索间隔生成多个仿真车辆，直至每个初始车道上所有搜索间隔的数量均达到预设数值为止。

本实施例中，搜索间隔可以根据设计需求进行设计，例如，搜索间隔为5m。

本可选实现方式提供的生成仿真车辆的方法，对于主车道的一个方向，自初始位置开始，在初始车道上等搜索间隔生成仿真车辆，为车辆仿真的初始阶段中仿真车辆的生成提供了一种可选方式。

可选地，上述基于仿真主车在主车道的初始位置，在初始车道集的初始车道中生成仿真车辆还包括以下步骤：

1)获取仿真主车相对于主车道起点的初始距离ego_dist；2)将仿真主车所在的主车道及其可通行的邻接车道放入到候选车道集中；3)初始化初始搜索距离search_dist为初始距离ego_dist+搜索间隔gap；4)对于主车道的一个方向，在初始车道集的所有初始车道上在距离起始线(初始车道集中所有初始车道的起始线相同)距离为初始搜索距离search_dist的位置生成仿真车辆，并设置车辆的初始速度为0；5)更新初始搜索距离search_dist为serch_dist+gap；6)重复步骤4)、步骤5)直到初始搜索距离search_dist大于初始距离ego_dist+车辆前视距离front_dist为止。

在本实施例的一些可选实现方式中，上述基于仿真主车在主车道的初始位置，在初始车道集的初始车道中生成仿真车辆，还包括：响应于初始车道集的各个初始车道上所有搜索间隔之和均达到预设数值，对于主车道的另一个方向，在初始车道集的所有初始车道上等搜索间隔生成多个仿真车辆，直至每个初始车道上所有搜索间隔的数量均达到预设数值为止。

本可选实现方式提供的生成仿真车辆的方法，在主车道的一个方向上的仿真车辆生成完成之后，对于主车道的另一个方向，自初始位置开始，在初始车道上等搜索间隔生成仿真车辆，为车辆仿真的初始阶段中仿真车辆的生成提供了另一种可选方式。

可选地，上述基于仿真主车在主车道的初始位置，在初始车道集的初始车道中生成仿真车辆还包括以下步骤：

7)更新初始搜索距离search_dist为初始距离ego_dist-搜索间隔gap；8)从初始车道集的所有初始车道距离为初始搜索距离search_dist的位置生成车辆，并设置车辆初始速度为0；9)更新初始搜索距离search_dist为初始搜索距离search_dist-搜索间隔gap；10)重复8)、9)直到初始搜索距离search_dist小于-车辆后视距离back_dist为止。

进一步参考图5，作为对上述各图所示方法的实现，本公开提供了仿真车辆生成装置的一个实施例，该装置实施例与图1所示的方法实施例相对应，该装置具体可应用于各种电子设备中。

如图5所示，本实施例提供的仿真车辆生成装置500包括：阶段检测单元501，车速确定单元502，集合确定单元503，可行检测单元504，车辆生成单元505。其中，上述阶段检测单元501，可以被配置成在车辆仿真运行之后，检测车辆仿真的阶段。上述车速确定单元502，可以被配置成响应于车辆仿真阶段为运行阶段，确定仿真主车所在的主车道以及仿真主车的车速。上述集合确定单元503，可以被配置成基于主车道以及与主车道相邻的车道，确定候选车道集。上述可行检测单元504，可以被配置成基于仿真主车在主车道的初始位置和仿真主车的车速，采用可通行性规则对候选车道集中候选车道的运行搜索位置进行可行性检测，运行搜索位置基于初始位置生成。上述车辆生成单元505，可以被配置成响应于候选车道集中候选车道的运行搜索位置通过可行性检测，在运行搜索位置生成仿真车辆，并为仿真车辆设置运行速度。

在本实施例中，仿真车辆生成装置500中：阶段检测单元501，车速确定单元502，集合确定单元503，可行检测单元504，车辆生成单元505的具体处理及其所带来的技术效果可分别参考图1对应实施例中的步骤101、步骤102、步骤103、步骤104、步骤105的相关说明，在此不再赘述。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述装置还包括：车道确定单元(图中未示出)，初始确定单元(图中未示出)，初始生成单元(图中未示出)。上述车道确定单元，可以被配置成响应于车辆仿真阶段为初始阶段，确定仿真主车所在的主车道。上述初始确定单元，可以被配置成基于主车道以及与主车道相邻的车道，确定初始车道集。上述初始生成单元，可以被配置成基于仿真主车在主车道的初始位置，在初始车道集的初始车道中生成仿真车辆。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述可通行性规则通过规则生成单元(图中未示出)实现；上述规则生成单元进一步被配置成：获取运行搜索位置、与运行搜索位置对应的引导车的前继间距、与运行搜索位置对应的跟随车的后继间距以及跟随车的速度；基于仿真主车的车速，设置初始速度；判断运行搜素位置与引导车的前继间距是否大于车头时距与初始速度的乘积；响应于判断结果为前继间距大于车头时距与初始速度的乘积，判断运行搜索位置与跟随车的后继间距是否大于车头时距与跟随车的速度的乘积；响应于判断结果为后继间距大于车头时距与跟随车的速度的乘积，计算跟随车的减速度；响应跟随车的减速度大于预设的减速度下限值，确定运行搜索位置通过可行性检测。

在本公开的一些可选实现方式中，上述运行搜索位置包括：正向搜索位置，正向搜索位置等于各个候选车道的初始距离和车辆前视距离之和对应的位置，初始距离为初始位置相对主车道的起始线的距离，初始速度为零至仿真主车的速度之间的值。

在本公开的一些可选实现方式中，上述可行检测单元504进一步被配置成：对于初始位置的一侧，搜索候选车道集的各个候选车道的正向搜索位置，并采用可通行性规则对各个候选车道的正向搜索位置进行可行性检测。

在本公开的一些可选实现方式中，上述运行搜索位置包括：反向搜索位置，反向搜索位置等于各个候选车道的初始距离和车辆后视距离之差对应的位置，初始距离为初始位置相对主车道的起始线的距离，初始速度为仿真主车的速度至预设的速度上限之间的值。

在本公开的一些可选实现方式中，上述车辆生成单元505进一步被配置成：响应于候选车道集中候选车道的运行搜索位置通过可行性检测，在该运行搜索位置生成仿真车辆，并使该仿真车辆的运行速度为可通行性规则对应的初始速度。

在本公开的一些可选实现方式中，上述初始生成单元进一步被配置成：对于主车道的一个方向，自初始位置开始，在初始车道集的所有初始车道上等搜索间隔生成多个仿真车辆，直至每个初始车道上所有搜索间隔的数量均达到预设数值为止。

在本公开的一些可选实现方式中，上述初始生成单元进一步被配置成：响应于初始车道集的各个初始车道上所有搜索间隔之和均达到预设数值，对于主车道的另一个方向，在初始车道集的所有初始车道上等搜索间隔生成多个仿真车辆，直至每个初始车道上所有搜索间隔的数量均达到预设数值为止。

本公开的实施例提供的仿真车辆生成装置，首先，阶段检测单元501在车辆仿真运行之后，检测车辆仿真的阶段；其次，车速确定单元502响应于车辆仿真阶段为运行阶段，确定仿真主车所在的主车道以及仿真主车的车速；再次，集合确定单元503基于主车道以及与主车道相邻的车道，确定候选车道集；从次，可行检测单元504基于仿真主车在主车道的初始位置和仿真主车的车速，采用可通行性规则对候选车道集中候选车道的运行搜索位置进行可行性检测，运行搜索位置基于初始位置生成；最后，车辆生成单元505响应于候选车道集中候选车道的运行搜索位置通过可行性检测，在运行搜索位置生成仿真车辆，并为仿真车辆设置运行速度。由此，在仿真的运行阶段对运行搜索位置进行可行性检测，为仿真车辆的生成提供了可靠的依据，并且通过在仿真主车对应的候选车道集上生成仿真车辆，可在不对自动驾驶仿真场景中已有交通流产生较大影响的情况下实现车辆生成，保持交通流中的车辆数量处于合理范围内。

本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的收集、存储、使用、加工、传输、提供和公开等处理，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。

根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。

图6示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备600的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。

如图6所示，设备600包括计算单元601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的计算机程序或者从存储单元608加载到随机访问存储器(RAM)603中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还可存储设备600操作所需的各种程序和数据。计算单元601、ROM 602以及RAM603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。

设备600中的多个部件连接至I/O接口605，包括：输入单元606，例如键盘、鼠标等；输出单元607，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元608，例如磁盘、光盘等；以及通信单元609，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元609允许设备600通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

计算单元601可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元601的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元601执行上文所描述的各个方法和处理，例如仿真车辆生成方法。例如，在一些实施例中，仿真车辆生成方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元608。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM602和/或通信单元609而被载入和/或安装到设备600上。当计算机程序加载到RAM 603并由计算单元601执行时，可以执行上文描述的仿真车辆生成方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元601可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行仿真车辆生成方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程仿真车辆生成装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (23)

1.一种仿真车辆生成方法，所述方法包括：

在车辆仿真运行之后，检测车辆仿真的阶段；

响应于所述阶段为运行阶段，确定仿真主车所在的主车道以及所述仿真主车的车速；

基于所述主车道以及与所述主车道相邻的车道，确定候选车道集；

基于所述仿真主车在所述主车道的初始位置和所述仿真主车的车速，采用可通行性规则对所述候选车道集中候选车道的运行搜索位置进行可行性检测，所述运行搜索位置基于所述初始位置生成，所述运行搜索位置是待检测的、可以生成仿真车辆的位置；所述可通行性规则是检测所述候选车道集中各个候选车道上运行搜索位置的规则，该规则由所述运行搜索位置的引导车和/或跟随车确定，所述可通行性规则包括：运行搜索位置前第一设定距离无引导车，且所述运行搜索位置后第二设定距离无跟随车，确定所述运行搜索位置无碰撞和扰动的风险，确定所述运行搜索位置通过可行性检测；

响应于所述候选车道集中候选车道的运行搜索位置通过可行性检测，在所述运行搜索位置生成仿真车辆，并为所述仿真车辆设置运行速度。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

响应于车辆仿真阶段为初始阶段，确定所述仿真主车所在的主车道；

基于所述主车道以及与所述主车道相邻的车道，确定初始车道集；

基于所述仿真主车在所述主车道的初始位置，在所述初始车道集的初始车道中生成仿真车辆。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述可通行性规则包括：

获取运行搜索位置、与所述运行搜索位置对应的引导车的前继间距、与所述运行搜索位置对应的跟随车的后继间距以及所述跟随车的速度；

基于所述仿真主车的车速，设置初始速度；

判断所述运行搜索位置与所述引导车的前继间距是否大于车头时距与所述初始速度的乘积；

响应于判断结果为所述前继间距大于车头时距与所述初始速度的乘积，判断所述运行搜索位置与所述跟随车的后继间距是否大于车头时距与所述跟随车的速度的乘积；

响应于判断结果为后继间距大于车头时距与所述跟随车的速度的乘积，计算所述跟随车的减速度；

响应所述跟随车的减速度大于预设的减速度下限值，确定所述运行搜索位置通过可行性检测。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述运行搜索位置包括：正向搜索位置，所述正向搜索位置等于各个候选车道的初始距离和车辆前视距离之和对应的位置，所述初始距离为所述初始位置相对所述主车道的起始线的距离，所述初始速度为零至所述仿真主车的速度之间的值。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述基于所述仿真主车在所述主车道的初始位置和所述仿真主车的车速，采用可通行性规则对所述候选车道集中候选车道的运行搜索位置进行可行性检测，包括：

对于所述初始位置的一侧，搜索所述候选车道集的各个候选车道的所述正向搜索位置，并采用可通行性规则对各个候选车道的正向搜索位置进行可行性检测。

6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述运行搜索位置包括：反向搜索位置，所述反向搜索位置等于各个候选车道的初始距离和车辆后视距离之差对应的位置，所述初始距离为所述初始位置相对所述主车道的起始线的距离，所述初始速度为所述仿真主车的速度至预设的速度上限之间的值。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述基于所述仿真主车在所述主车道的初始位置和所述仿真主车的车速，采用可通行性规则对所述候选车道集中候选车道的运行搜索位置进行可行性检测，还包括：

在所述初始位置的一侧的正向搜索位置检测完成之后，对于所述初始位置的另一侧，搜索所述候选车道集的各个候选车道的所述反向搜索位置，并采用所述可通行性规则对各个反向搜索位置进行可行性检测。

8.根据权利要求5或7所述的方法，其中，所述响应于所述候选车道集中候选车道的运行搜索位置通过可行性检测，在所述运行搜索位置生成仿真车辆，并为所述仿真车辆设置运行速度，包括：

响应于所述候选车道集中候选车道的运行搜索位置通过可行性检测，在该运行搜索位置生成仿真车辆，并使该仿真车辆的运行速度为所述可通行性规则对应的初始速度。

9.根据权利要求2所述的方法，其中，所述基于所述仿真主车在所述主车道的初始位置，在所述初始车道集的初始车道中生成仿真车辆包括：

对于所述主车道的一个方向，自所述初始位置开始，在所述初始车道集的所有初始车道上等搜索间隔生成多个仿真车辆，直至每个初始车道上所有搜索间隔的数量均达到预设数值为止。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述基于所述仿真主车在所述主车道的初始位置，在所述初始车道集的初始车道中生成仿真车辆，还包括：

响应于所述初始车道集的各个初始车道上所有搜索间隔之和均达到预设数值，对于所述主车道的另一个方向，在所述初始车道集的所有初始车道上等搜索间隔生成多个仿真车辆，直至每个初始车道上所有搜索间隔的数量均达到所述预设数值为止。

11.一种仿真车辆生成装置，所述装置包括：

阶段检测单元，被配置成在车辆仿真运行之后，检测车辆仿真的阶段；

车速确定单元，被配置成响应于所述车辆仿真阶段为运行阶段，确定仿真主车所在的主车道以及所述仿真主车的车速；

集合确定单元，被配置成基于所述主车道以及与所述主车道相邻的车道，确定候选车道集；

可行检测单元，被配置成基于所述仿真主车在所述主车道的初始位置和所述仿真主车的车速，采用可通行性规则对所述候选车道集中候选车道的运行搜索位置进行可行性检测，所述运行搜索位置基于所述初始位置生成，所述运行搜索位置是待检测的、可以生成仿真车辆的位置；所述可通行性规则是检测所述候选车道集中各个候选车道上运行搜索位置的规则，该规则由所述运行搜索位置的引导车和/或跟随车确定，所述可通行性规则包括：运行搜索位置前第一设定距离无引导车，且所述运行搜索位置后第二设定距离无跟随车，确定所述运行搜索位置无碰撞和扰动的风险，确定所述运行搜索位置通过可行性检测；

车辆生成单元，被配置成响应于所述候选车道集中候选车道的运行搜索位置通过可行性检测，在所述运行搜索位置生成仿真车辆，并为所述仿真车辆设置运行速度。

12.根据权利要求11所述的装置，所述装置还包括：

车道确定单元，被配置成响应于车辆仿真阶段为初始阶段，确定所述仿真主车所在的主车道；

初始确定单元，被配置成基于所述主车道以及与所述主车道相邻的车道，确定初始车道集；

初始生成单元，被配置成基于所述仿真主车在所述主车道的初始位置，在所述初始车道集的初始车道中生成仿真车辆。

13.根据权利要求11或12所述的装置，其中，所述可通行性规则通过规则生成单元实现；

所述规则生成单元进一步被配置成：获取运行搜索位置、与所述运行搜索位置对应的引导车的前继间距、与所述运行搜索位置对应的跟随车的后继间距以及所述跟随车的速度；基于所述仿真主车的车速，设置初始速度；判断所述运行搜索位置与所述引导车的前继间距是否大于车头时距与所述初始速度的乘积；响应于判断结果为所述前继间距大于车头时距与所述初始速度的乘积，判断所述运行搜索位置与所述跟随车的后继间距是否大于车头时距与所述跟随车的速度的乘积；响应于判断结果为后继间距大于车头时距与所述跟随车的速度的乘积，计算所述跟随车的减速度；响应所述跟随车的减速度大于预设的减速度下限值，确定所述运行搜索位置通过可行性检测。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述运行搜索位置包括：正向搜索位置，所述正向搜索位置等于各个候选车道的初始距离和车辆前视距离之和对应的位置，所述初始距离为所述初始位置相对所述主车道的起始线的距离，所述初始速度为零至所述仿真主车的速度之间的值。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述可行检测单元进一步被配置成：对于所述初始位置的一侧，搜索所述候选车道集的各个候选车道的所述正向搜索位置，并采用可通行性规则对各个候选车道的正向搜索位置进行可行性检测。

16.根据权利要求13所述的装置，其中，所述运行搜索位置包括：反向搜索位置，所述反向搜索位置等于各个候选车道的初始距离和车辆后视距离之差对应的位置，所述初始距离为所述初始位置相对所述主车道的起始线的距离，所述初始速度为所述仿真主车的速度至预设的速度上限之间的值。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述可行检测单元进一步被配置成：在所述初始位置的一侧的正向搜索位置检测完成之后，对于所述初始位置的另一侧，搜索所述候选车道集的各个候选车道的所述反向搜索位置，并采用所述可通行性规则对各个反向搜索位置进行可行性检测。

18.根据权利要求15或17所述的装置，其中，所述车辆生成单元进一步被配置成：响应于所述候选车道集中候选车道的运行搜索位置通过可行性检测，在该运行搜索位置生成仿真车辆，并使该仿真车辆的运行速度为所述可通行性规则对应的初始速度。

19.根据权利要求12所述的装置，其中，所述初始生成单元进一步被配置成：对于所述主车道的一个方向，自所述初始位置开始，在所述初始车道集的所有初始车道上等搜索间隔生成多个仿真车辆，直至每个初始车道上所有搜索间隔的数量均达到预设数值为止。

20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述初始生成单元进一步被配置成：响应于所述初始车道集的各个初始车道上所有搜索间隔之和均达到预设数值，对于所述主车道的另一个方向，在所述初始车道集的所有初始车道上等搜索间隔生成多个仿真车辆，直至每个初始车道上所有搜索间隔的数量均达到预设数值为止。

21.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-10中任一项所述的方法。

22.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-10中任一项所述的方法。

23.一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现权利要求1-10中任一项所述的方法。