CN116822065A - 联合仿真的方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种联合仿真的方法、装置、设备和存储介质，该方法通过获取验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型，其中，三种子模型分别在不同的仿真软件中采用不同的编程语言建立得到，然后基于上述三个子模型和每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言建立联合仿真系统模型，接下来运行目标驱动脚本，对联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型。该方法通过统一编程语言将分别由三个不同编程语言建立的三个子模型进行规范定义，在目标联合仿真系统模型中通过统一的编程语言就可以调用三个子模型的不同接口，解决了由于编程语言不统一导致的数据交互不畅问题，提高了联合仿真的可靠性和精准度。
Description
技术领域
本申请属于智能交通技术领域，尤其涉及一种联合仿真的方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
自动驾驶系统需要进行庞大数量测试场景的仿真测试，海量的数据存储、运算及处理能力已成为自动驾驶研发路上的障碍。联合仿真测试是未来自动驾驶仿真技术的一个重要研究领域，传统汽车和智能网联汽车混行将是一种常见的交通场景，需建立智能网联汽车在不同渗透率下的混合交通仿真模型。
现有技术中，不同仿真工具间的联合仿真存在兼容性问题，会出现工具间数据交互不畅、接口不统一、仿真效率低等问题，影响联合仿真的可靠性和精度。
因此，现有技术存在的问题是联合仿真的可靠性和精度不高。
发明内容
本申请实施例提供了一种联合仿真的方法、装置、设备和存储介质，解决了联合仿真的可靠性和精度不高的问题。
第一方面，本申请实施例提供的一种联合仿真的方法，该方法包括：
获取利用第一仿真软件建立的验证评价子模型、利用第二仿真软件建立的公路子模型和利用第三仿真软件建立的车辆子模型，其中，第一仿真软件、第二仿真软件和第三仿真软件采用不同的编程语言；
基于验证评价子模型、公路子模型、车辆子模型和每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言建立联合仿真系统模型，其中，联合仿真系统模型中包括验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型；
运行目标驱动脚本，基于目标驱动脚本中的初始化参数对联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型，其中，目标驱动脚本为基于第一仿真软件和第三仿真软件编写得到。
在一些可能的实现方式中，车辆子模型包括以下至少一项商用车辆模型、车辆编队行驶模型和车辆动力学模型。
在一些可能的实现方式中，第一仿真软件包括CATIA MAGIC软件。
在一些可能的实现方式中，基于验证评价子模型、公路子模型、车辆子模型和每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言建立联合仿真系统模型，包括：
基于第一仿真软件，根据每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言对验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型进行逻辑描述、对每个子模块的接口进行规范定义，得到联合仿真系统模型。
在一些可能的实现方式中，联合仿真系统模型包括启动模块、运行模块、结果输出模块和验证评价模块；在运行目标驱动脚本，基于目标驱动脚本中的初始化参数对联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型之前，该方法还包括：
基于第一仿真软件，编写启动模块的第一驱动脚本和验证评价模块的第二驱动脚本，其中第一驱动脚本中包括第一仿真软件、第二仿真软件和第三仿真软件的运行参数和验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型的参数；
基于第三仿真软件，编写运行模块的第三驱动脚本和结果输出模块的第四驱动脚本；
目标驱动脚本包括第一驱动脚本、第二驱动脚本、第三驱动脚本和第四驱动脚本。
在一些可能的实现方式中，运行目标驱动脚本，基于目标驱动脚本中的初始化参数对联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型，包括：
运行第一驱动脚本，对联合仿真系统模型的参数进行初始化；
运行第二驱动脚本，对联合仿真结果进行验证和评价；
运行第三驱动脚本，驱动第二仿真软件和第三仿真软件进行联合仿真，第二仿真软件执行算法并通过结果输出模块将联合仿真结果输出给第一仿真软件；
运行第四驱动脚本，驱动结果输出模块将联合仿真结果输出给第一仿真软件。
第二方面，本申请实施例还提供了一种联合仿真的装置，该装置包括：
获取模块，用于获取利用第一仿真软件建立的验证评价子模型、利用第二仿真软件建立的公路子模型和利用第三仿真软件建立的车辆子模型，其中，第一仿真软件、第二仿真软件和第三仿真软件采用不同的编程语言；
建立模块，用于基于验证评价子模型、公路子模型、车辆子模型和每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言建立联合仿真系统模型，其中，联合仿真系统模型中包括验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型；
初始化模块，用于运行目标驱动脚本，基于目标驱动脚本中的初始化参数对联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型，其中，目标驱动脚本为基于第一仿真软件和第三仿真软件编写得到。
在一些可能的实现方式中，车辆子模型包括以下至少一项商用车辆模型、车辆编队行驶模型和车辆动力学模型。
在一些可能的实现中，第一仿真软件包括CATIA MAGIC软件。
在一些可能的实现中，建立模块用于基于验证评价子模型、公路子模型、车辆子模型和每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言建立联合仿真系统模型，包括：
规范化单元，用于基于第一仿真软件，根据每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言对验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型进行逻辑描述、对每个子模块的接口进行规范定义，得到联合仿真系统模型。
在一些可能的实现中，联合仿真系统模型包括启动模块、运行模块、结果输出模块和验证评价模块；在初始化模块用于运行目标驱动脚本，基于目标驱动脚本中的初始化参数对联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型之前，该装置还包括编写模块：
编写模块，用于基于第一仿真软件，编写启动模块的第一驱动脚本和验证评价模块的第二驱动脚本，其中第一驱动脚本中包括第一仿真软件、第二仿真软件和第三仿真软件的运行参数和验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型的参数；
编写模块，还用于基于第三仿真软件，编写运行模块的第三驱动脚本和结果输出模块的第四驱动脚本；
目标驱动脚本包括第一驱动脚本、第二驱动脚本、第三驱动脚本和第四驱动脚本。
在一些可能的实现中，初始化模块用于运行目标驱动脚本，基于目标驱动脚本中的初始化参数对联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型，包括：
初始化单元，用于运行第一驱动脚本，对联合仿真系统模型的参数进行初始化；
验证评价单元，用于运行第二驱动脚本，对联合仿真结果进行验证和评价；
联合仿真单元，用于运行第三驱动脚本，驱动第二仿真软件和第三仿真软件进行联合仿真，第二仿真软件执行算法并通过结果输出模块将联合仿真结果输出给第一仿真软件；
结果输出单元，用于运行第四驱动脚本，驱动结果输出模块将联合仿真结果输出给第一仿真软件。
第三方面，本申请实施例还提供了一种设备，该设备包括处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；处理器执行计算机程序指令时实现第一方面，或第一方面中的任一可能实现方式中的联合仿真的方法。
第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时实现第一方面，或第一方面中的任一可能实现方式中的联合仿真的方法。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行第一方面，或第一方面中的任一可能实现方式中的联合仿真的方法。
本申请实施例的联合仿真的方法、装置、设备和存储介质，通过获取利用第一仿真软件建立的验证评价子模型、利用第二仿真软件建立的公路子模型，利用第三仿真软件建立的车辆子模型，其中，三种仿真软件采用不同的编程语言，然后基于上述三个子模型和每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言建立联合仿真系统模型（该模型中包括上述三个子模型），接下来运行目标驱动脚本（该脚本为基于第一仿真软件和第三仿真软件编写得到），基于目标驱动脚本中的初始化参数对联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型。该方法通过统一编程语言将三个不同编程语言建立的三个子模型进行规范定义，实现了在目标联合仿真系统模型中通过统一的编程语言就可以调用三个子模型的不同接口，解决了由于接口编程语言不统一导致的数据交互不畅问题，提高了联合仿真的可靠性和精准度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例 中所需要使用的附图作简单的介绍，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的附图。
图1是本申请实施例提供的一个联合仿真的方法流程示意图；
图2是本申请实施例提供的一个车辆子模型示意图；
图3是本申请实施例提供的一个联合仿真结构关系示意图；
图4是本申请实施例提供的一个智慧高速车辆编队行驶信息物理系统整体的架构示意图；
图5是本申请实施例提供的一个使用统一建模语言进行联合仿真的示意图；
图6是本申请实施例提供的一个联合仿真的装置示意图；
图7是本申请实施例提供的一个设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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……”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。
如背景技术所述，在自动驾驶车辆上路之前，需要对自动驾驶系统进行一系列的仿真测试，以用于保障实际行驶过程中的安全。在现有技术中需要使用不同的仿真工具搭建联合仿真系统从而进行联合仿真，但是不同的仿真工具之间由于编程语言不一致接口不统一，因此会存在兼容性的问题，会出现工具间数据交互不畅、仿真效率低等问题。另外，在一些现有技术中还存在由于使用专业的编程语言和仿真工具导致复杂度较高，需要较高的成本，需要耗费大量的时间和精力的问题。
基于此，本申请实施例提供了一种联合仿真的方法、装置、设备和存储介质，能够通过统一的编程语言将分别由三个不同编程语言建立的三个子模型进行规范定义，在目标联合仿真系统模型中通过统一的编程语言就可以调用三个子模型的不同接口，解决了由于编程语言不统一导致的数据交互不畅问题，提高了联合仿真的可靠性和精准度。
首先介绍一下联合仿真的概念，联合仿真指的是不同学科之间的协同分析计算，需要各学科各自求解后再互相迭代，但是各个学科的计算软件和编程语言都不同，所以联合仿真的关键在于软件之间的接口打通。
下面结合附图对本申请实施例提供的联合仿真的方法进行详细阐述。
图1是本申请实施例提供的一种联合仿真的方法示意图，如图1所示，该方法可以包括S110-S130。
S110，获取利用第一仿真软件建立的验证评价子模型、利用第二仿真软件建立的公路子模型，利用第三仿真软件建立的车辆子模型，其中，第一仿真软件、第二仿真软件和第三仿真软件采用不同的编程语言。
具体地，利用第一仿真软件建立的模型可以对运行结果进行评价，即对运行效果进行评判，可以称为验证评价子模型，利用第二仿真软件可以建立高速公路模型，可以称为公路子模型，利用第三仿真软件可以建立车辆的模型，可以称为车辆子模型，其中，每个仿真软件采用了不同的编程语言。步骤S110可以获取得到这三个子模型。
在一些实施例中，第一仿真软件可以包括CATIA MAGIC仿真软件，第二仿真软件可以包括PRESCAN仿真软件，第三仿真软件可以包括MATLAB仿真软件。
在一个实施例中，公路子模型可以包括直道、弯道、匝道进口、S弯道、匝道出口、车道扩增等公路类型。
在一些实施例中，车辆子模型可以包括商用车辆模型、车辆编队行驶模型和车辆动力学模型中的至少一项。
在一个实施例中，车辆子模型可以包括智能网联卡车车辆模型，如图2所示，智能网联卡车车辆模型包括电子电器系统、动力总成系统、底盘系统、车身及其附件、智能驾驶系统。其中，电子电器系统包括整车控制、网络通信和智能座舱，动力总成系统包括发动机、变速箱、电机和动力电池，底盘系统包括传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统，车身及其附件包括车身壳体、车门车窗、车前钣制作、车身内外装饰件、座椅和货箱，智能驾驶系统包括感知系统、自动驾驶系统、辅助驾驶系统和辅助安全系统。
S120，基于验证评价子模型、公路子模型、车辆子模型和每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言建立联合仿真系统模型，其中，联合仿真系统模型中包括验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型。
联合仿真结构关系，指的是验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型这三个学科子模型之间的关联关系。
具体地，基于验证评价子模型、公路子模型、车辆子模型和每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，可以使用统一编程语言建立联合仿真系统模型，其中，联合仿真系统模型中包括验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型。使用统一的编程语言进行建模，可以实现不同仿真软件间接口和参数的相同建模语言描述、模型参数统一修改，可以实现多种车辆行驶场景下的相同接口和脚本运行，从而解决了由于编程语言不统一导致的数据交互不畅的问题，提高了联合仿真的可靠性和精准度，减少了繁复的工作量。
在一个示例中，统一编程语言可以是SYSML语言，通过使用SYSML语言将不同仿真工具间的接口打通，使得各个仿真工具之间接口统一，解决了兼容性问题，使得数据之间交互顺畅，提高了仿真效率，提高了联合仿真的可靠性和精度。
在一个实施例中，如图3所示，图3提供了一种联合仿真结构关系示意图。
基于CATIA MAGIC仿真软件可以构建“仿真启动模块”和“验证评价模型”。构建的“仿真启动模块”用于参数设置和仿真初始化；“验证评价模型”用于对仿真结果进行节能型、准时性和舒适性三个方面的验证评价，其中，评价节能型的主要指标可以包括车辆油耗和有害气体排放等参数，评价准时性的主要指标可以包括公路排队长度和车辆排队时间等参数，评价舒适性的只要指标可以包括拥堵程度和速度等参数。
基于MATLAB软件可以构建“智慧高速商用车车辆模型”，其中，智慧高速商用车车辆模型中可以包括车辆动力学模型和车辆编队行驶模型。
基于PRESCAN软件可以构建“高速公路模型”，其中，高速公路模型中可以包括车道类型、车道数量、公路场景、公路限速、通行能力和总车流量等参数。
“仿真启动模块”先对各个子模型的参数进行初始化，仿真的过程中“智慧高速商用车车辆模型”可以向“高速公路模型”传递控制参数，“高速公路模型”可以向“智慧高速商用车车辆模型”传递场景参数，然后“高速公路模型”将运行仿真结果发送到“验证评价模型”进行仿真结果的评价。
在一些实施例中，基于验证评价子模型、公路子模型、车辆子模型和每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言建立联合仿真系统模型，包括：
基于第一仿真软件，根据每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言对验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型进行逻辑描述、对每个子模块的接口进行规范定义，得到联合仿真系统模型。
具体地，基于第一仿真软件，例如可以是CATIA MAGIC软件，根据每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，例如可以参考图4，通过使用统一的编程语言可以分别对验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型进行逻辑描述、对每个子模块的接口进行规范定义，从而得到联合仿真系统模型。实现了不同仿真软件间接口和参数的相同建模语言描述、模型参数的统一修改，还实现了多种车辆行驶场景下的相同接口和脚本运行，从而解决了由于编程语言不统一导致的数据交互不畅的问题，提高了联合仿真的可靠性和精准度，减少了繁复的工作量。
S130，运行目标驱动脚本，基于目标驱动脚本中的初始化参数对联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型，其中，目标驱动脚本为基于第一仿真软件和第三仿真软件编写得到。
目标驱动脚本，指的是通过各个仿真软件编写得到的驱动程序，运行目标驱动脚本即运行目标驱动程序，目标驱动程序中包括对仿真系统模型的参数初始化程序，基于初始化程序中的初始化参数可以对联合仿真系统模型的参数进行初始化。初始化后，联合仿真系统模型中的子模型、公路子模型和车辆子模型接口之间可以通过统一编程语言进行数据的交互，解决了兼容性问题，提高了联合仿真的可靠性和精准度。
具体地，运行基于第一仿真软件和第三仿真软件编写得到的目标驱动脚本，基于目标驱动脚本中的初始化参数可以对联合仿真系统模型的参数进行初始化，从而可以得到目标联合仿真系统模型。
在一些实施例中，联合仿真系统模型包括启动模块、运行模块、结果输出模块和验证评价模块；在运行目标驱动脚本，基于目标驱动脚本中的初始化参数对联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型之前，该方法还包括：
基于第一仿真软件，编写启动模块的第一驱动脚本和验证评价模块的第二驱动脚本，其中第一驱动脚本中包括第一仿真软件、第二仿真软件和第三仿真软件的运行参数与验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型的参数；
基于第三仿真软件，编写运行模块的第三驱动脚本和结果输出模块的第四驱动脚本；
目标驱动脚本包括第一驱动脚本、第二驱动脚本、第三驱动脚本和第四驱动脚本。
具体地，联合仿真系统模型可以包括启动模块、运行模块、结果输出模块和验证评价模块，在运行联合仿真系统模型的目标驱动脚本程序之前，需要对目标驱动脚本程序进行编写。编写得到的目标驱动脚本程序可以包括：1）启动模块的驱动脚本，可以称为第一驱动脚本，该脚本可以基于第一仿真软件编写得到，该脚本中包括第一仿真软件、第二仿真软件、第三仿真软件的运行参数和验证评价子模型、公路子模型、车辆子模型的参数；2）验证评价模块的驱动脚本，可以称为第二驱动脚本，该脚本可以基于第一仿真软件编写得到；3）运行模块的驱动脚本，可以称为第三驱动脚本，该脚本可以基于第三仿真软件编写得到；4）结果输出模块的驱动脚本，可以称为第四驱动脚本，该脚本可以基于第三仿真软件编写得到。
在一些可能的实现方式中，运行目标驱动脚本，基于目标驱动脚本中的初始化参数对联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型，包括：
运行第一驱动脚本，对联合仿真系统模型的参数进行初始化；
运行第二驱动脚本，对联合仿真结果进行验证和评价；
运行第三驱动脚本，驱动第二仿真软件和第三仿真软件进行联合仿真，第二仿真软件执行算法并通过结果输出模块将联合仿真结果输出给第一仿真软件；
运行第四驱动脚本，驱动结果输出模块将联合仿真结果输出给第一仿真软件。
具体地，运行目标驱动脚本中的第一驱动脚本，可以实现对联合仿真系统模型的参数进行初始化；运行第二驱动脚本，可以实现对联合仿真结果进行验证和评价；运行第三驱动脚本，可以驱动第二仿真软件和第三仿真软件进行联合仿真，第二仿真软件执行算法并通过结果输出模块将联合仿真结果输出给第一仿真软件；运行第四驱动脚本，可以驱动结果输出模块将联合仿真结果输出给第一仿真软件。
在一个实施例中，如图4所示，图4提供了一个智慧高速车辆编队行驶信息物理系统整体的架构示意图。
车辆模型中包括有智能网联卡车作为领航车模型、跟随车模型，还包括其他道路行驶车辆模型，这些车辆与智慧高速系统中的智慧高速路侧系统（以下简称路侧系统）和智慧高速云控系统（以下简称云控系统）建立有数据的交互，其中，云控系统与地图平台和货运公司也具有数据的交互。
具体地，车辆模型之间的交互过程如下：智能网联卡车领航车与跟随车之间可以进行车辆基本信息的数据交互，领航车还可以感知其他道路行驶车辆的目标运动信息。
路侧系统与车辆模型之间的交互过程如下：智慧高速路侧系统可以接收智能网联卡车领航车与跟随车的车辆状态信息、车辆基本信息和车辆编队功能请求，接收其他道路行驶车辆的目标运动信息，同时可以发送车辆控制指令和车辆规划信息给智能网联卡车领航车和/或跟随车。
路侧系统与云控系统之间的交互过程如下：路侧系统向云控系统发送路侧感知数据、车辆感知数据、车辆基本信息和路侧设备状态信息，同时，云控系统也可以向路侧系统发送车辆控制指令、数据请求信息和车辆规划信息，路侧系统可以将车辆控制指令和车辆规划信息下发至车辆模型中。
云控系统与其他终端之间的交互过程如下：云控系统与地图平台之间可以进行地图数据请求和高精地图数据的交互，云控系统还可以与货运公司之间进行货运编队注册信息和编队运行日志的数据交互。
在本申请实施例中，通过获取利用第一仿真软件建立的验证评价子模型、利用第二仿真软件建立的公路子模型，利用第三仿真软件建立的车辆子模型，其中，三种仿真软件采用不同的编程语言，然后基于上述三个子模型和每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言建立联合仿真系统模型（该系统模型中包括上述三个子模型），接下来运行目标驱动脚本，基于目标驱动脚本中的初始化参数对联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型。该方法通过统一编程语言将三个不同编程语言建立的三个子模型进行规范定义，实现了在目标联合仿真系统模型中通过统一的编程语言就可以调用三个子模型的不同接口，解决了由于接口编程语言不统一导致的数据交互不畅问题，提高了联合仿真的可靠性和精准度。
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种使用SYSML建模语言进行联合仿真的示意图。使用SYSML建模语言进行编程，输出结果模块与验证评价模块之间可以包括最大范围接口、最小范围接口、平均油耗接口、最大加速度接口和最小加速度接口。其中，最大范围的约束限制条件为：{最大范围＜50}，指的是车辆之间的距离最大范围；最小范围的约束限制条件为：{最小范围＞5}，指的是车辆之间的距离最小范围；平均油耗的约束限制条件为：{平均油耗＜40}；最大加速度的约束限制条件为：{最大加速度＜3}；最小加速度的约束限制条件为：{最小加速度≥-10}。输出结果模块可以通过这些接口将结果输出至验证评价模块，验证评价模块读取智慧高速仿真结果，并对智慧高速仿真结果中的最大范围、最小范围、平均油耗、最大加速度和最小加速度等结果进行验证和评价。在本申请实施例中，不同仿真工具间的接口采用SYSML建模语言进行统一编程，统一规范了接口，工具间数据交互顺畅，解决了兼容性问题，提高了仿真效率，同时提高了联合仿真的可靠性和精度。
本申请实施例还提供了一种联合仿真的装置，如图6所示，该装置600可以包括获取模块610、建立模块620和初始化模块630。
获取模块610，用于获取利用第一仿真软件建立的验证评价子模型、利用第二仿真软件建立的公路子模型，利用第三仿真软件建立的车辆子模型，其中，第一仿真软件、第二仿真软件和第三仿真软件采用不同的编程语言；
建立模块620，用于基于验证评价子模型、公路子模型、车辆子模型和每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言建立联合仿真系统模型，其中，联合仿真系统模型中包括验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型；
初始化模块630，用于运行目标驱动脚本，基于目标驱动脚本中的初始化参数对联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型，其中，目标驱动脚本为基于第一仿真软件和第三仿真软件编写得到。
在本申请实施例中，通过获取利用第一仿真软件建立的验证评价子模型、利用第二仿真软件建立的公路子模型，利用第三仿真软件建立的车辆子模型，其中，三种仿真软件采用不同的编程语言，然后基于上述三个子模型和每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言建立联合仿真系统模型（该模型中包括上述三个子模型），接下来运行目标驱动脚本，基于目标驱动脚本中的初始化参数对联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型。该方法通过统一编程语言将三个不同编程语言建立的三个子模型进行规范定义，实现了在目标联合仿真系统模型中通过统一的编程语言就可以调用三个子模型的不同接口，解决了由于接口编程语言不统一导致的数据交互不畅问题，提高了联合仿真的可靠性和精准度。
在一些实施例中，车辆子模型包括以下至少一项商用车辆模型、车辆编队行驶模型和车辆动力学模型。
在一些实施例中，第一仿真软件包括CATIA MAGIC软件。
在一些实施例中，建立模块用于基于验证评价子模型、公路子模型、车辆子模型和每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言建立联合仿真系统模型，包括：
规范化单元，用于基于第一仿真软件，根据每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言对验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型进行逻辑描述、对每个子模块的接口进行规范定义，得到联合仿真系统模型。
在一些实施例中，联合仿真系统模型包括启动模块、运行模块、结果输出模块和验证评价模块；在初始化模块用于运行目标驱动脚本，基于目标驱动脚本中的初始化参数对联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型之前，该装置还包括编写模块：
编写模块，用于基于第一仿真软件，编写启动模块的第一驱动脚本和验证评价模块的第二驱动脚本，其中第一驱动脚本中包括第一仿真软件、第二仿真软件和第三仿真软件的运行参数和验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型的参数；
编写模块，还用于基于第三仿真软件，编写运行模块的第三驱动脚本和结果输出模块的第四驱动脚本；
目标驱动脚本包括第一驱动脚本、第二驱动脚本、第三驱动脚本和第四驱动脚本。
在一些实施例中，初始化模块用于运行目标驱动脚本，基于目标驱动脚本中的初始化参数对联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型，包括：
初始化单元，用于运行第一驱动脚本，对联合仿真系统模型的参数进行初始化；
验证评价单元，用于运行第二驱动脚本，对联合仿真结果进行验证和评价；
联合仿真单元，用于运行第三驱动脚本，驱动第二仿真软件和第三仿真软件进行联合仿真，第二仿真软件执行算法并通过结果输出模块将联合仿真结果输出给第一仿真软件；
结果输出单元，用于运行第四驱动脚本，驱动结果输出模块将联合仿真结果输出给第一仿真软件。
本申请实施例提供的联合仿真的装置中的各个模块，可以实现图 1 至图5提供联合仿真的方法的各个步骤的功能，并能达到其相应的技术效果，为简洁描述，在此不再赘述。
图7示出了本申请实施例提供的联合仿真设备的硬件结构示意图。
联合仿真设备可以包括处理器701以及存储有计算机程序指令的存储器702。
具体地，上述处理器701可以包括中央处理器（Central Processing Unit ，CPU），或者特定集成电路（Application Specific Integrated Circuit ，ASIC），或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
存储器702可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器702可包括硬盘驱动器（Hard Disk Drive，HDD）、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线（Universal Serial Bus，USB）驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器702可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器702可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器702是非易失性固态存储器。
存储器可包括只读存储器（Read Only Memory ，ROM），随机存取存储器（RandomAccess Memory，RAM），磁盘存储介质设备，光存储介质设备，闪存设备，电气、光学或其他物理/有形的存储器存储设备。因此，通常，存储器包括一个或多个编码有包括计算机可执行指令的软件的有形（非暂态）计算机可读存储介质（例如，存储器设备），并且当该软件被执行（例如，由一个或多个处理器）时，其可操作来执行参考根据本申请的一方面的方法所描述的操作。
处理器701通过读取并执行存储器702中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种联合仿真的方法。
在一个示例中，数据处理的设备还可包括通信接口703和总线704。其中，如图7所示，处理器701、存储器702、通信接口703通过总线704连接并完成相互间的通信。
通信接口703，主要用于实现本申请实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
总线704包括硬件、软件或两者，将联合仿真设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口（Accelerated Graphics Port，AGP）或其他图形总线、增强工业标准架构（Extended Industry Standard Architecture，EISA）总线、前端总线（Front Side Bus，FSB）、超传输（Hyper Transport，HT）互连、工业标准架构（IndustryStandard Architecture，ISA）总线、无限带宽互连、低引脚数（Linear Predictive Coding，LPC）总线、存储器总线、微信道架构（MicroChannel Architecture ，MCA）总线、外围组件互连（Peripheral Component Interconnect ，PCI）总线、PCI-Express（PeripheralComponent Interconnect-X ，PCI-X）总线、串行高级技术附件（Serial AdvancedTechnology Attachment ，SATA）总线、视频电子标准协会局部（VESA Local Bus，VLB）总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线704可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线，但本申请考虑任何合适的总线或互连。
该设备可以基于联合仿真的装置中的各个单元/部件执行本申请实施例中的联合仿真的方法，从而实现结合图1至图5描述的联合仿真的方法。
另外，结合上述实施例中的联合仿真的方法，本申请实施例可提供一种计算机存储介质来实现。该计算机存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种联合仿真的方法。
本申请还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备执行实现上述任意一种联合仿真的方法实施例的各个过程。
需要明确的是，本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本申请的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本申请的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路（Application SpecificIntegrated Circuit ，ASIC）、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本申请的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、闪存、可擦除只读存储器（ErasableRead Only Memory，EROM）、软盘、只读光盘（Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM）、光盘、硬盘、光纤介质、射频（Radio Frequency，RF）链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是，本申请中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本申请不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
上面参考根据本申请的实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本申请的各方面。应当理解，流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器，以产生一种机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解，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，也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现，或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。
以上，仅为本申请的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种联合仿真的方法，其特征在于，包括：
获取利用第一仿真软件建立的验证评价子模型、利用第二仿真软件建立的公路子模型和利用第三仿真软件建立的车辆子模型，其中，所述第一仿真软件、第二仿真软件和第三仿真软件采用不同的编程语言；
基于所述验证评价子模型、公路子模型、车辆子模型和每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言建立联合仿真系统模型，其中，所述联合仿真系统模型中包括所述验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型；
运行目标驱动脚本，基于所述目标驱动脚本中的初始化参数对所述联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型，其中，所述目标驱动脚本为基于所述第一仿真软件和第三仿真软件编写得到。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆子模型包括以下至少一项商用车辆模型、车辆编队行驶模型和车辆动力学模型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一仿真软件包括CATIA MAGIC软件。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述验证评价子模型、公路子模型、车辆子模型和每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言建立联合仿真系统模型，包括：
基于所述第一仿真软件，根据每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言对所述验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型进行逻辑描述、对每个子模块的接口进行规范定义，得到联合仿真系统模型。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，所述联合仿真系统模型包括启动模块、运行模块、结果输出模块和验证评价模块；在所述运行目标驱动脚本，基于所述目标驱动脚本中的初始化参数对所述联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型之前，所述方法还包括：
基于所述第一仿真软件，编写所述启动模块的第一驱动脚本和验证评价模块的第二驱动脚本，其中所述第一驱动脚本中包括所述第一仿真软件、第二仿真软件和第三仿真软件的运行参数与所述验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型的参数；
基于所述第三仿真软件，编写所述运行模块的第三驱动脚本和结果输出模块的第四驱动脚本；
所述目标驱动脚本包括所述第一驱动脚本、第二驱动脚本、第三驱动脚本和第四驱动脚本。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述运行目标驱动脚本，基于所述目标驱动脚本中的初始化参数对所述联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型，包括：
运行所述第一驱动脚本，对所述联合仿真系统模型的参数进行初始化；
运行所述第二驱动脚本，对联合仿真结果进行验证和评价；
运行所述第三驱动脚本，驱动所述第二仿真软件和所述第三仿真软件进行联合仿真，第二仿真软件执行算法并通过所述结果输出模块将联合仿真结果输出给第一仿真软件；
运行所述第四驱动脚本，驱动所述结果输出模块将联合仿真结果输出给第一仿真软件。
7.一种联合仿真的装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取利用第一仿真软件建立的验证评价子模型、利用第二仿真软件建立的公路子模型和利用第三仿真软件建立的车辆子模型，其中，所述第一仿真软件、第二仿真软件和第三仿真软件采用不同的编程语言；
建立模块，用于基于所述验证评价子模型、公路子模型、车辆子模型和每个子模型之间预设的联合仿真结构关系，使用统一编程语言建立联合仿真系统模型，其中，所述联合仿真系统模型中包括所述验证评价子模型、公路子模型和车辆子模型；
初始化模块，用于运行目标驱动脚本，基于所述目标驱动脚本中的初始化参数对所述联合仿真系统模型的参数进行初始化，得到目标联合仿真系统模型，其中，所述目标驱动脚本为基于所述第一仿真软件和第三仿真软件编写得到。
8.一种设备，其特征在于，所述设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求 1 至 6 任一项所述的联合仿真的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介 质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如 权利要求 1 至 6 任意一项所述的联合仿真的方法。
10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品中的指 令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备能够执行如权利要求 1- 6 任意一项所述的联合仿真的方法。
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| CN112947112A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-11 | 北京航空航天大学 | 一种基于SysML的无人车仿真方法 |
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