CN117255325B - 一种智能网联v2x场景验证系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能网联V2X场景验证系统和方法，车载V2X场景协调及分析系统接收场景原始信息并进行整合、分析和协调，根据整合后的数据对车载V2X场景进行判断，得到预警信息，将场景原始信息发送至PC端分析验证系统，将预警信息发送至移动端显示系统；PC端分析验证系统接收场景原始信息进行存储、分析和验证，实现场景原始信息的验证功能；移动端显示系统接收预警信息，接收OBU设备传输的实时V2X数据，实现预警提示和设备调试功能。基于成熟车载OBU的基础，采用分散计算的处理方式，减轻车载计算单元的压力，又合理借用外部算力完成验证，对现有的智能网联设备和环境进行充分合理的使用，产生了经济价值。
Description
技术领域
本发明属于城市智能交通技术领域，特别是涉及一种智能网联V2X场景验证系统和方法。
背景技术
V2X（Vehicle-to-Everything）是一种车联网技术，用于实现车辆与交通基础设施、其他车辆以及行人之间的无线通信与互连。V2X技术通过将车辆与周围环境进行连接，可以提供多种功能和服务，包括道路安全、交通效率、智能驾驶以及交通管理等方面的应用。
V2X技术主要通过两种通信方式来实现，分别是车辆间通信（V2V）和车辆与基础设施之间的通信（V2I）。V2V通信允许车辆之间直接进行通信，可以用于共享交通信息、协同驾驶、车队管理等方面。而V2I通信则是指车辆与交通基础设施之间的通信，包括与交通信号灯、路边传感器等进行数据交互，以实现交通流量优化、交通态势感知、远程诊断等功能。
车辆利用装载在车辆上的各类传感器(如激光雷达，毫米波雷达等)、摄像头获取车辆行驶情况、系统运行状态(可以通过CAN总线反馈，如刹车状态，转向灯状态等)及周边道路环境信息(路侧系统可以广播静态或动态信息，车辆也可以内置高精度地图等)，同时借助GPS或其他定位手段(如蜂窝网定位，视觉定位，惯性导航等技术)融合定位获得车辆准确位置信息，并通过短距通信和蜂窝网通信等技术将这些信息进行端对端的传输，继而实现在整个车联网系统中信息的共享。
目前业界对车联网架构的理解和认识如图1所示。车与车之间可以通过PC5接口通信，车辆还可以通过Uu接口跟V2X服务器通信；智能道路设施(如红绿灯信号机，电子指示牌等)、行人、电单车等设备也可以接入V2X服务器，实现V2X的通信。
目前对V2X设备进行的验证集测试主要有如下方式：
1、采用封闭试验场规模化测试，主要是在封闭测试场地部署批量化的V2X车载终端和路侧单元，构建真实道路环境下的大规模车辆密集通信场景，实现包含物理层、网络层、消息层、安全层全系中国C-V2X标准协议，并在此压力环境下对被测设备的C-V2X实车通信性能和应用功能进行测试。这种测试方式存在部署场景成本高、测试周期长、升级版本反馈慢等问题。
2、采用实验室仿真的方式，通过实验室内车联网(V2X)仿真设计网联车辆在实际复杂电磁环境中车辆相关性能和功能，是否可靠、安全、高效的重要评价手段，该方法在设计研发过程中能对系统进行一些优化，但在产品交付后，产品实际工况与实验室仿真环境存在很大的差异。只是网联车辆在实现完全的道路性能及功能验证过程中的一个摸底期与过渡期。
有鉴于此，本发明旨在提出一种在现有产品的基础上开发一套实时的验证系统和方法，以解决现有的仿真设计方法、试验场测试方法效率较低、成本高、与实际工况不一致、外界环境影响较大、验证不可靠等问题。
发明内容
针对以上技术问题，本发明提供一种智能网联V2X场景验证系统和方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
一种智能网联V2X场景验证系统，包括车载V2X场景协调及分析系统、PC端分析验证系统和移动端显示系统，
车载V2X场景协调及分析系统用于接收场景原始信息，对场景原始信息进行整合、分析和协调得到整合后的数据，根据整合后的数据对车载V2X场景进行判断，实现当前V2X场景判别和输出，得到预警信息，将场景原始信息发送至PC端分析验证系统，将预警信息发送至移动端显示系统；还用于从PC端分析验证系统中调用对应的用于回放分析的场景原始信息再次对车载V2X场景进行判断得到当下的预警信息；
PC端分析验证系统用于接收场景原始信息进行存储、分析和验证，实现场景原始信息的验证功能；以及在接收到车载V2X场景协调及分析系统的调用指令时，将对应的用于回放分析的场景原始信息发送至车载V2X场景协调及分析系统；
移动端显示系统用于实时接收预警信息，接收OBU设备传输的实时V2X数据，实现预警提示和设备调试功能。
优选地，所述车载V2X场景协调及分析系统包括应用服务层和应用层，
应用服务层用于对场景原始信息进行整合得到整合后的数据，整合后的数据包括用于分类的V2X数据，将整合后的数据中用于分类的V2X数据发送至应用层，并接收应用层发送的预警信息和待存储的场景数据，将待存储的场景数据进行存储，将预警信息发至移动端显示系统，将场景原始信息发送至PC端分析验证系统；
应用层用于接收应用服务层发送的用于分类的V2X数据，对V2X场景进行判断，实现当前V2X场景判别和输出，输出预警信息和待存储的场景数据至应用服务层。
优选地，应用服务层包括主控模块、数据存储模块和数据网关，
主控模块包括数据处理模块和数据启停控制模块，数据处理模块用于对协议栈软件发送的场景原始信息进行接收和整合，数据启停控制模块用于对协议栈软件进行启停控制，其中，协议栈软件发送的场景原始信息包括车辆数据和路侧单元RSU数据，并支持同时为其余OBU及RSU设备提供完整的V2X数据；
数据存储模块用于将待存储的场景数据存储在OBU本地，其中，待存储的场景数据为整合后关键日志；
数据网关包括数据发送模块和调试接口模块，数据发送模块用于负责与云控平台、移动端以及PC端分析验证系统实现信息交互，其中，交互信息包括MQTT参数配置信息、客户端证书信息、车辆总线数据采集参数配置，数据发送模块还用于车辆总线数据上传、车辆感知数据上传以及云控平台消息适配；数据发送模块同时负责将来自场景判断后经危险仲裁后的预警信息发送至移动端进行展示，以及将场景原始信息发送至PC端分析验证系统；调试接口模块用于接收应用层与PC端分析验证系统的调试指令，向数据启停控制模块发送启停指令。
优选地，应用层包括目标分类模块、场景判断模块和危险仲裁模块，
目标分类模块接收用于分类的V2X数据并进行预处理，对数据项进行分类得到处理后的消息项数据并发送至场景判断模块，同时为场景判断多个进程提供多个V2X消息提供的数据消息；
场景判断模块包括多个V2X场景子模块，根据场景判断模块的要求对处理后的消息项数据进行分发，判别当前的场景，并输出场景预警信息；
危险仲裁模块用于接收所有应用场景输出的预警信息，并按照预设的预警优先级高低规则对预警信息进行调度、仲裁，确定最紧急的预警信息，输出至数据网关。
优选地，多个V2X场景包括子模块包括紧急制动预警模块、紧急车辆预警模块、异常车辆预警模块、前向碰撞预警模块和变道辅助预警模块。
优选地，PC端分析验证系统包含数据收集层、数据处理层和场景验证层，
数据收集层用于负责软件与外部设备的通信功能及在线数据和离线数据中的场景原始信息的收集存储，实现OBU和RSU设备的数据收集和存储；接收到车载V2X场景协调及分析系统的调用指令时，将对应的用于回放分析的场景原始信息发送至车载V2X场景协调及分析系统；
数据处理层用于负责场景原始信息的分析统计，负责场景原始信息的数据处理，同时对场景原始信息进行分类与统计，对场景进行回放；
场景验证层用于负责场景原始信息的分析验证功能，实现场景的验证。
优选地，数据收集层包括场景消息服务模块和场景消息存储服务模块；数据处理层包括数据分析统计模块、场景数据处理模块和场景回放模块；场景验证层包括场景数据分析模块和场景数据验证模块。
场景消息服务模块用于收集OBU数据，将场景原始信息发送至场景消息存储服务模块和场景数据处理模块，场景消息存储服务用于获取离线数据中的场景原始信息和场景消息服务模块发送的场景原始信息并存储；以及接收到车载V2X场景协调及分析系统的调用指令时，将对应的用于回放分析的场景原始信息发送至车载V2X场景协调及分析系统；
场景数据处理模块接收场景消息服务模块发送的场景原始信息并进行解析得到场景解析信息并展示，将场景解析信息发送至数据分析统计模块和场景数据分析模块，数据分析模块根据接收的场景解析信息进行数据分析得到数据分析结果并展示，场景回放模块用于获取离线数据中的场景原始信息，生成场景回放信息并发送至场景消息服务模块；
场景数据分析模块对接收的场景解析信息进行场景分析及数据可视化处理并生成分析报告，将对应的场景指标信息发送至场景数据验证模块，场景数据验证模块根据接收的场景指标信息进行场景数据验证，并生成场景验证报告发送至网络接口。
优选地，场景分析具体包括：场景指标确认与场景指标分解、在线场景数据分析和整理、离线场景数据分析和整理；场景数据验证具体包括：验证数据整理、验证数据校验和确认以及生成场景验证报告。
优选地，移动端显示系统包括数据解析模块、设备调试模块和展示模块，
数据解析模块用于负责对OBU设备传输的实时数据进行解析，获取到车端数据和场景数据，对于非标准的V2X数据进行存储；其中，实时数据包括V2X数据；
设备调试模块用于负责移动端对OBU设备发送调试信息；
展示模块用于对获取的实时数据以及接收的预警信息进行展示。
一种智能网联V2X场景验证方法，所述方法包括以下步骤：
车载V2X场景协调及分析系统用于接收场景原始信息，对场景原始信息进行整合、分析和协调得到整合后的数据，根据整合后的数据对车载V2X场景进行判断，实现当前V2X场景判别和输出，得到预警信息，将场景原始信息发送至PC端分析验证系统，将预警信息发送至移动端显示系统；还用于从PC端分析验证系统中调用对应的用于回放分析的场景原始信息再次对车载V2X场景进行判断得到当下的预警信息；
PC端分析验证系统用于接收场景原始信息进行存储、分析和验证，实现场景原始信息的验证功能；在接收到车载V2X场景协调及分析系统的调用指令时，将对应的用于回放分析的场景原始信息发送至车载V2X场景协调及分析系统；
移动端显示系统用于实时接收预警信息，接收OBU设备传输的实时V2X数据，实现预警提示和设备调试功能。
本发明设计一种智能网联V2X场景的验证系统和方法，基于成熟车载OBU的基础进行数据采集、存储和处理，同时采用分散计算的处理方式，减轻车载计算单元的压力，另外车载与外部算力及服务协调结合方式完成系统应用，达到了充分利用车载资源，同时又合理借用外部算力完成验证的应用，对现有的智能网联设备和环境进行充分合理的使用，产生了经济价值。
附图说明
图1为本发明现有业界对车联网架构的理解和认识示意图；
图2为本发明一实施例中一种智能网联V2X场景验证系统的结构框图；
图3为本发明另一实施例中一种智能网联V2X场景验证系统的结构框图；
图4为本发明一实施例中场景验证系统的节点定义图；
图5为本发明一实施例中节点注册服务流程示意图；
图6为本发明一实施例中车载V2X场景协调及分析系统的结构框图；
图7为本发明一实施例中PC端分析验证系统的结构框图；
图8为本发明一实施例中移动端显示系统的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
在一个实施例中，如图2所示，一种智能网联V2X场景验证系统，包括车载V2X场景协调及分析系统、PC端分析验证系统和移动端显示系统，
车载V2X场景协调及分析系统用于接收场景原始信息，对场景原始信息进行整合、分析和协调得到整合后的数据，根据整合后的数据对车载V2X场景进行判断，实现当前V2X场景判别和输出，得到预警信息，将场景原始信息发送至PC端分析验证系统，将预警信息发送至移动端显示系统；还用于从PC端分析验证系统中调用对应的用于回放分析的场景原始信息再次对车载V2X场景进行判断得到当下的预警信息；
PC端分析验证系统用于接收场景原始信息进行存储、分析和验证，实现场景原始信息的验证功能；以及在接收到车载V2X场景协调及分析系统的调用指令时，将对应的用于回放分析的场景原始信息发送至车载V2X场景协调及分析系统；
移动端显示系统用于实时接收预警信息，接收OBU设备传输的实时V2X数据，实现预警提示和设备调试功能。
具体地，本申请是在现有产品的基础上，针对车路协同场景应用进行V2X设备的分析验证。利用先进的V2X车联网，车辆可以获取周围环境的未知参数以及附近车辆的运行状态，车载终端通过场景消息服务模块中的安全算法处理所获取的信息，并按照预设优先级（预设优先级是指对场景预警进行等级分类，比如，要碰撞的预警进行优先处理）对信息进行分类，对可能发生的危险场景提前进行预判，并告知给驾驶人员和验证人员等场景在产品交付过程中可以实时、低成本、高效的进行验证和检测，从而对车路协同系统场景应用的进行有效和正确的验证，以及对路侧设备等进行验证和检测。
如图3所示，OBU（On-Board Unit车载单元）接收来自车辆以及其他无线设备的信息，经处理后发送到PC端分析验证系统以移动端显示系统进行展示。
如图4所示，整个系统定义如下节点：主控节点、前向碰撞预警服务节点、紧急车辆提醒服务节点、变道辅助预警服务节点、紧急制动预警服务节点、异常车辆预警服务节点。所有的服务节点都注册在节点管理器（Master）中，节点管理器可以视为一个查询表，各个节点能查到消息要发送到其他的哪个节点。
使用主控节点（对应主控模块）作为系统的注册中心及作为集群的管理工具。这时，主控节点主要提供下面几个功能：1、集群管理：服务注册、消息广播；2、配置文件的集中管理；3、集群的入口。主要为分布式系统提供：①管理（存储、读取）用户程序提交的数据；②为用户程序提交数据节点监听服务。
分布式服务应用程序可以基于主控节点实现诸如数据发布/订阅、命名服务、分布式协调/通知、集群管理、分布式锁和分布式队列等功能。
如图5所示，服务生产者将自己提供的服务注册到主控节点，服务的消费者在进行服务调用的时候先到主控节点中查找服务，获取到服务生产者的详细信息之后，再去调用服务生产者的内容与数据。
在一个实施例中，如图6所示，所述车载V2X场景协调及分析系统包括应用服务层和应用层，
应用服务层用于对场景原始信息进行整合得到整合后的数据，整合后的数据包括用于分类的V2X数据，将整合后的数据中用于分类的V2X数据发送至应用层，并接收应用层发送的预警信息和待存储的场景数据，将待存储的场景数据进行存储，将预警信息发至移动端显示系统，将场景原始信息发送至PC端分析验证系统；
应用层用于接收应用服务层发送的用于分类的V2X数据，对V2X场景进行判断，实现当前V2X场景判别和输出，输出预警信息和待存储的场景数据至应用服务层。
在一个实施例中，应用服务层包括主控模块、数据存储模块和数据网关，
主控模块包括数据处理模块和数据启停控制模块，数据处理模块用于对协议栈软件发送的场景原始信息进行接收和整合，数据启停控制模块用于对协议栈软件进行启停控制，其中，协议栈软件发送的场景原始信息包括车辆数据和路侧单元RSU数据，并支持同时为其余OBU及RSU（Road Side Unit路侧单元）设备提供完整的V2X数据；
数据存储模块用于将待存储的场景数据存储在OBU本地，其中，待存储的场景数据为整合后关键日志；
数据网关包括数据发送模块和调试接口模块，数据发送模块用于负责与云控平台、移动端以及PC端分析验证系统实现信息交互，其中，交互信息包括MQTT参数配置信息、客户端证书信息、车辆总线数据采集参数配置，数据发送模块还用于车辆总线数据上传、车辆感知数据上传以及云控平台消息适配；数据发送模块同时负责将来自场景判断后经危险仲裁后的预警信息发送至移动端进行展示，以及将场景原始信息发送至PC端分析验证系统；调试接口模块用于接收应用层与PC端分析验证系统的调试指令，向数据启停控制模块发送启停指令。
具体地，主控模块即车载单元OBU，能接收其他的OBU及RSU的数据，也能发送数据给其他OBU及RSU，V2X数据包括OBU和RSU等数据。在内部来说，主控模块即车载单元OBU能为其他的子模块提供数据。数据网关具备与云控平台进行数据交互的功能，如云控平台对车载设备进行参数设置、证书下发等数据的接收；同时能将V2X的数据上传至云控平台。
在一个实施例中，应用层包括目标分类模块、场景判断模块和危险仲裁模块，
目标分类模块接收用于分类的V2X数据并进行预处理，对数据项进行分类得到处理后的消息项数据并发送至场景判断模块，同时为场景判断多个进程提供多个V2X消息提供的数据消息；
场景判断模块包括多个V2X场景子模块，根据场景判断模块的要求对处理后的消息项数据进行分发，判别当前的场景，并输出场景预警信息；
危险仲裁模块用于接收所有应用场景输出的预警信息，并按照预设的预警优先级高低规则对预警信息进行调度、仲裁，确定最紧急的预警信息，输出至数据网关。
具体地，场景判断有多个子场景判断程序，其数据来源是目标分类后的数据。场景判断根据目标分类后的数据进行预警判断，比如根据前后车速度、加速度、位置、转向、档位信息等判断是否会发生追尾等。另外，目标分类后的数据主要包括车辆基本安全信息BSM、信号灯相位消息SPAT、地图消息MAP、路侧安全消息RSM、路侧消息RSI等数据。
在一个实施例中，多个V2X场景子模块包括紧急制动预警模块、紧急车辆预警模块、异常车辆预警模块、前向碰撞预警模块和变道辅助预警模块。
具体地，车载V2X场景协调及分析系统主要包含两个部分：应用服务层，应用层
其中应用服务层主要负责对输入数据的整合以及存储，并分发至展示APP或上位机（对应PC端分析验证系统），同时为应用层提供数据发送的接口，具体包含如下功能：（1）系统的主控及数据接入：主要包括数据处理与启停控制两个功能模块，负责对协议栈软件发送数据的接收和整合以及实现对协议栈软件的启停控制；整合车辆状态、位置、速度等车辆数据，整合红绿灯等路侧单元RSU数据，支持同时为多个模块提供完整的V2X数据; 对软件系统开启与停止进行控制；（2）数据的存储：主要负责对协议栈软件发送数据的存储，接收整合后的数据，将其存储在OBU本地；（3）数据网关：主要分为数据发送与调试接口两个功能模块，负责与云控平台实现信息交互，交互信息包括MQTT 参数配置信息、客户端证书信息、车辆总线数据采集参数配置，功能还包括车辆总线数据上传、车辆感知数据上传以及云控平台消息适配；同时负责将来自场景判断后经危险仲裁后的结果发送至移动端进行展示。接收应用层与上位机的调试指令，向主控模块发送启停指令。
应用层主要负责实现常见的V2X场景判断，实现当前V2X场景判别和输出，主要包含如下功能：（1）目标分类：主要负责对V2X数据进行预处理，对数据项进行分类，根据场景判断模块的要求对数据项进行分发，可同时为场景判断多个进程提供多个V2X消息提供的数据消息；（2）场景判断：主要包括各种常见的V2X场景子模块，如FCW（前向碰撞预警）、LCW（变道辅助预警）等，各场景相互独立，互不干扰，根据输入的相关数据判别当前的场景，并输出场景预警信息；（3）危险仲裁：主要负责接收所有应用场景输出的预警信息，并按照相应的规则对预警信息进行调度、仲裁，挑选出最紧急的预警信息，输出至数据网关。
在一个实施例中，如图7所示，PC端分析验证系统包含数据收集层、数据处理层和场景验证层，
数据收集层用于负责软件与外部设备的通信功能及在线数据和离线数据中的场景原始信息的收集存储，实现OBU和RSU设备的数据收集和存储；接收到车载V2X场景协调及分析系统的调用指令时，将对应的用于回放分析的场景原始信息发送至车载V2X场景协调及分析系统；
数据处理层用于负责场景原始信息的分析统计，负责场景原始信息的数据处理，同时对场景原始信息进行分类与统计，对场景进行回放；
场景验证层用于负责场景原始信息的分析验证功能，实现场景的验证。
在一个实施例中，数据收集层包括场景消息服务模块和场景消息存储服务模块；数据处理层包括数据分析统计模块、场景数据处理模块和场景回放模块；场景验证层包括场景数据分析模块和场景数据验证模块。
场景消息服务模块用于收集OBU数据，将场景原始信息发送至场景消息存储服务模块和场景数据处理模块，场景消息存储服务用于获取离线数据中的场景原始信息和场景消息服务模块发送的场景原始信息并存储；以及接收到车载V2X场景协调及分析系统的调用指令时，将对应的用于回放分析的场景原始信息发送至车载V2X场景协调及分析系统；
场景数据处理模块接收场景消息服务模块发送的场景原始信息并进行解析得到场景解析信息并展示，将场景解析信息发送至数据分析统计模块和场景数据分析模块，数据分析模块根据接收的场景解析信息进行数据分析得到数据分析结果并展示，场景回放模块用于获取离线数据中的场景原始信息，生成场景回放信息并发送至场景消息服务模块；
场景数据分析模块对接收的场景解析信息进行场景分析及数据可视化处理并生成分析报告，将对应的场景指标信息发送至场景数据验证模块，场景数据验证模块根据接收的场景指标信息进行场景数据验证，并生成场景验证报告发送至网络接口。
在一个实施例中，场景分析具体包括：场景指标确认与场景指标分解、在线场景数据分析和整理、离线场景数据分析和整理；场景数据验证具体包括：验证数据整理、验证数据校验和确认以及生成场景验证报告。
具体地，PC端分析验证系统包含如下功能：（1）数据收集层：本层主要负责软件与外部设备的通信功能及相关场景数据的存储功能，实现OBU和RSU等设备的数据收集；（2）数据处理层：本层主要负责软件的场景数据的分析验证功能，实现场景的验证。如负责路测类场景、路云闭合类场景、外部支撑类场景的数据处理功能；同时对场景数据进行分类与统计，对场景进行回放功能等；（3）场景验证层：主要负责软件的场景数据的分析验证功能，实现场景的验证。场景分析具体包括：场景指标确认与场景指标分解、在线场景数据分析和整理、离线场景数据分析和整理。场景数据验证，具体包括：验证数据整理、验证数据校验和确认、生成场景验证报告等。
在一个实施例中，如图8所示，移动端显示系统包括数据解析模块、设备调试模块和展示模块，
数据解析模块用于负责对OBU设备传输的实时V2X数据进行解析，获取到车端数据和场景数据，对于非标准的V2X数据进行存储；
设备调试模块用于负责移动端对OBU设备发送调试信息；
展示模块用于对获取的实时数据以及接收的预警信息进行展示。
具体地，移动端显示系统包含主要负责接收OBU设备传输的预警信息和设备状态信息，实现预警提示和设备调试功能，主要包括以下模块，包含如下功能：（1）数据解析：本模块主要负责对OBU设备传输的实时V2X数据进行解析，获取到车端数据、场景数据等，对于非标准的V2X数据进行存储；（2）设备调试：本模块主要负责APP对OBU设备发送调试信息；（3）展示模块：本模块主要负责对获取的实时数据进行，如红路灯信息、施工提示、事故提示等时预警提示。
移动端采用3层架构进行开发，数据层主要进行数据的接收、解析与存储功能，服务层主要处理的是数据层与界面层之间相对复杂的逻辑处理，比如设备操作，语音播报调用，地图展示调用等业务，界面层主要进行人机交互或者结果展示功能，比如OBU调试、语音播报、场景数据展示等功能。
一种智能网联V2X场景验证方法，所述方法包括以下步骤：
车载V2X场景协调及分析系统用于接收场景原始信息，对场景原始信息进行整合、分析和协调得到整合后的数据，根据整合后的数据对车载V2X场景进行判断，实现当前V2X场景判别和输出，得到预警信息，将场景原始信息发送至PC端分析验证系统，将预警信息发送至移动端显示系统；还用于从PC端分析验证系统中调用对应的用于回放分析的场景原始信息再次对车载V2X场景进行判断得到当下的预警信息；
PC端分析验证系统用于接收场景原始信息进行存储、分析和验证，实现场景原始信息的验证功能；在接收到车载V2X场景协调及分析系统的调用指令时，将对应的用于回放分析的场景原始信息发送至车载V2X场景协调及分析系统；
移动端显示系统用于实时接收预警信息，接收OBU设备传输的实时V2X数据，实现预警提示和设备调试功能。
关于一种智能网联V2X场景验证方法的描述，详见上述关于一种智能网联V2X场景验证系统的描述，在此不再赘述。
本发明设计一种智能网联V2X场景的验证系统和方法，关键技术点是基于成熟车载OBU的基础进行数据采集、存储和处理，同时采用分散计算的处理方式，减轻车载计算单元的压力，另外车载与外部算力及服务协调结合方式完成系统应用，达到了充分利用车载资源，同时又合理借用外部算力完成验证的应用，对现有的智能网联设备和环境进行充分合理的使用，产生了经济价值。
本发明在产品基础上进行场景验证系统的搭建，可以极大降低验证与检测成本，另外，验证与检测环境即实际产品的运行环境，验证结果更为真实可靠；在产品在运行过程中即可验证和检测，极大的提高了生产效率。
以上对本发明所提供的一种智能网联V2X场景验证系统和方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种智能网联V2X场景验证系统，其特征在于，包括车载V2X场景协调及分析系统、PC端分析验证系统和移动端显示系统，
车载V2X场景协调及分析系统用于接收场景原始信息，对场景原始信息进行整合、分析得到整合后的数据，根据整合后的数据对车载V2X场景进行判断，实现当前V2X场景判别和输出，得到预警信息，将场景原始信息发送至PC端分析验证系统，将预警信息发送至移动端显示系统；还用于从PC端分析验证系统中调用对应的用于回放分析的场景原始信息再次对车载V2X场景进行判断得到当下的预警信息；
PC端分析验证系统用于接收场景原始信息进行存储、分析和验证，实现场景原始信息的验证功能；以及在接收到车载V2X场景协调及分析系统的调用指令时，将对应的用于回放分析的场景原始信息发送至车载V2X场景协调及分析系统；
移动端显示系统用于实时接收预警信息，接收OBU设备传输的实时V2X数据，实现预警提示和设备调试功能。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载V2X场景协调及分析系统包括应用服务层和应用层，
应用服务层用于对场景原始信息进行整合得到整合后的数据，整合后的数据包括用于分类的V2X数据，将整合后的数据中用于分类的V2X数据发送至应用层，并接收应用层发送的预警信息和待存储的场景数据，将待存储的场景数据进行存储，将预警信息发至移动端显示系统，将场景原始信息发送至PC端分析验证系统；
应用层用于接收应用服务层发送的用于分类的V2X数据，对V2X场景进行判断，实现当前V2X场景判别和输出，输出预警信息和待存储的场景数据至应用服务层。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，应用服务层包括主控模块、数据存储模块和数据网关，
主控模块包括数据处理模块和数据启停控制模块，数据处理模块用于对协议栈软件发送的场景原始信息进行接收和整合，数据启停控制模块用于对协议栈软件进行启停控制，其中，协议栈软件发送的场景原始信息包括车辆数据和路侧单元RSU数据，并支持同时为其余OBU及RSU设备提供完整的V2X数据；
数据存储模块用于将待存储的场景数据存储在OBU本地，其中，待存储的场景数据为整合后关键日志；
数据网关包括数据发送模块和调试接口模块，数据发送模块用于负责与云控平台、移动端以及PC端分析验证系统实现信息交互，其中，交互信息包括MQTT参数配置信息、客户端证书信息、车辆总线数据采集参数配置，数据发送模块还用于车辆总线数据上传、车辆感知数据上传以及云控平台消息适配；数据发送模块同时负责将来自场景判断后经危险仲裁后的预警信息发送至移动端进行展示，以及将场景原始信息发送至PC端分析验证系统；调试接口模块用于接收应用层与PC端分析验证系统的调试指令，向数据启停控制模块发送启停指令。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，应用层包括目标分类模块、场景判断模块和危险仲裁模块，
目标分类模块接收用于分类的V2X数据并进行预处理，对数据项进行分类得到处理后的消息项数据并发送至场景判断模块，同时为场景判断多个进程提供多个V2X消息提供的数据消息；
场景判断模块包括多个V2X场景子模块，根据场景判断模块的要求对处理后的消息项数据进行分发，判别当前的场景，并输出场景预警信息；
危险仲裁模块用于接收所有应用场景输出的预警信息，并按照预设的预警优先级高低规则对预警信息进行调度、仲裁，确定最紧急的预警信息，输出至数据网关。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，多个V2X场景包括子模块包括紧急制动预警模块、紧急车辆预警模块、异常车辆预警模块、前向碰撞预警模块和变道辅助预警模块。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，PC端分析验证系统包含数据收集层、数据处理层和场景验证层，
数据收集层用于负责软件与外部设备的通信功能及在线数据和离线数据中的场景原始信息的收集存储，实现OBU和RSU设备的数据收集和存储；接收到车载V2X场景协调及分析系统的调用指令时，将对应的用于回放分析的场景原始信息发送至车载V2X场景协调及分析系统；
数据处理层用于负责场景原始信息的分析统计，负责场景原始信息的数据处理，同时对场景原始信息进行分类与统计，对场景进行回放；
场景验证层用于负责场景原始信息的分析验证功能，实现场景的验证。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，数据收集层包括场景消息服务模块和场景消息存储服务模块；数据处理层包括数据分析统计模块、场景数据处理模块和场景回放模块；场景验证层包括场景数据分析模块和场景数据验证模块；
场景消息服务模块用于收集OBU数据，将场景原始信息发送至场景消息存储服务模块和场景数据处理模块，场景消息存储服务用于获取离线数据中的场景原始信息和场景消息服务模块发送的场景原始信息并存储；以及接收到车载V2X场景协调及分析系统的调用指令时，将对应的用于回放分析的场景原始信息发送至车载V2X场景协调及分析系统；
场景数据处理模块接收场景消息服务模块发送的场景原始信息并进行解析得到场景解析信息并展示，将场景解析信息发送至数据分析统计模块和场景数据分析模块，数据分析模块根据接收的场景解析信息进行数据分析得到数据分析结果并展示，场景回放模块用于获取离线数据中的场景原始信息，生成场景回放信息并发送至场景消息服务模块；
场景数据分析模块对接收的场景解析信息进行场景分析及数据可视化处理并生成分析报告，将对应的场景指标信息发送至场景数据验证模块，场景数据验证模块根据接收的场景指标信息进行场景数据验证，并生成场景验证报告发送至网络接口。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，场景分析具体包括：场景指标确认与场景指标分解、在线场景数据分析和整理、离线场景数据分析和整理；场景数据验证具体包括：验证数据整理、验证数据校验和确认以及生成场景验证报告。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，移动端显示系统包括数据解析模块、设备调试模块和展示模块，
数据解析模块用于负责对OBU设备传输的实时数据进行解析，获取到车端数据和场景数据，对于非标准的V2X数据进行存储；其中，实时数据包括V2X数据；
设备调试模块用于负责移动端对OBU设备发送调试信息；
展示模块用于对获取的实时数据以及接收的预警信息进行展示。
10.一种智能网联V2X场景验证方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
车载V2X场景协调及分析系统用于接收场景原始信息，对场景原始信息进行整合、分析得到整合后的数据，根据整合后的数据对车载V2X场景进行判断，实现当前V2X场景判别和输出，得到预警信息，将场景原始信息发送至PC端分析验证系统，将预警信息发送至移动端显示系统；还用于从PC端分析验证系统中调用对应的用于回放分析的场景原始信息再次对车载V2X场景进行判断得到当下的预警信息；
PC端分析验证系统用于接收场景原始信息进行存储、分析和验证，实现场景原始信息的验证功能；在接收到车载V2X场景协调及分析系统的调用指令时，将对应的用于回放分析的场景原始信息发送至车载V2X场景协调及分析系统；
移动端显示系统用于实时接收预警信息，接收OBU设备传输的实时V2X数据，实现预警提示和设备调试功能。
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