本發(fā)明涉及無人車仿真，具體涉及一種無人車集群仿真系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、無人車集群仿真系統(tǒng)主要是通過模擬無人車集群的運(yùn)行環(huán)境和行為，來實(shí)現(xiàn)對無人車集群的測試、評估和訓(xùn)練。其實(shí)現(xiàn)方式主要包括以下幾個方面：

2、1.硬件在環(huán)仿真：通過實(shí)際的車輛硬件，包括車輛控制系統(tǒng)、傳感器、執(zhí)行器等，與仿真系統(tǒng)進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)實(shí)時的車輛控制仿真。這種方式可以較為真實(shí)地模擬車輛的運(yùn)行狀態(tài)，但需要投入較大的硬件成本。

3、2.軟件在環(huán)仿真：通過軟件來模擬車輛的各個系統(tǒng)和部件，實(shí)現(xiàn)車輛的控制仿真。這種方式成本較低，但仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性較硬件在環(huán)仿真要差。

4、3.人在環(huán)仿真：在仿真系統(tǒng)中加入人的因素，通過操作員對仿真系統(tǒng)進(jìn)行干預(yù)和控制，模擬實(shí)際的人車交互環(huán)境。這種方式可以測試和評估車輛在復(fù)雜環(huán)境下的應(yīng)對能力，但需要投入較大的人力成本。

5、4.系統(tǒng)仿真：通過對整個無人車集群系統(tǒng)的建模和仿真，包括車輛、環(huán)境、通信、控制等各個方面的模擬，來實(shí)現(xiàn)對整個集群運(yùn)行狀態(tài)的仿真。這種方式可以全面評估集群的性能，但建模和仿真的復(fù)雜性較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種無人車集群仿真系統(tǒng)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種無人車集群仿真系統(tǒng)，包括應(yīng)用層；所述應(yīng)用層包括仿真設(shè)計(jì)子系統(tǒng)、仿真模型設(shè)計(jì)子系統(tǒng)、仿真想定編輯子系統(tǒng)、仿真運(yùn)行管控子系統(tǒng)、仿真態(tài)勢顯示子系統(tǒng)和仿真效能分析子系統(tǒng)；

4、仿真設(shè)計(jì)子系統(tǒng)：包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊、仿真方案管理模塊、分析因子設(shè)計(jì)模塊和仿真文件生成模塊；

5、數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊用于加載用戶所需的仿真想定數(shù)據(jù)；通過仿真想定數(shù)據(jù)的導(dǎo)入，用戶可以得到仿真想定數(shù)據(jù)的分析因子樹形組織結(jié)構(gòu)，并生成設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)源文件；

6、仿真方案管理模塊用于仿真方案的創(chuàng)建、已有仿真方案文件的打開和仿真方案文件的保存；

7、分析因子設(shè)計(jì)模塊包括選擇分析因子模塊和選擇隨機(jī)因子模塊；選擇分析因子模塊用于在可供選擇的因子中選擇所需要的分析因子，可實(shí)現(xiàn)分析因子的選擇刪除、全部刪除以及分析因子的參數(shù)和水平值設(shè)置；選擇隨機(jī)因子模塊用于在可供選擇的因子中選擇所需要的隨機(jī)因子，設(shè)置隨機(jī)因子水平，通過選擇不同的分布規(guī)律，指定隨機(jī)因子的變化規(guī)律；

8、仿真文件生成模塊用于根據(jù)分析因子設(shè)計(jì)模塊中的設(shè)置數(shù)據(jù)，生成仿真方案文件，為仿真運(yùn)行提供運(yùn)行樣本；

9、仿真模型設(shè)計(jì)子系統(tǒng)：包括組件開發(fā)模塊和設(shè)計(jì)輔助功能模塊；組件開發(fā)模塊用于提供模型設(shè)計(jì)工具，支持組件模型開發(fā)全流程業(yè)務(wù)活動，輔助開發(fā)所需的組件模型，支持不同需求下的各種模型的定義；組件開發(fā)模塊以圖形化建模的方式提供組件模型和實(shí)體模型的輔助開發(fā)功能，提供向?qū)酱a輔助生成功能，自動完成模型項(xiàng)目和代碼框架的生成；所述組件開發(fā)模塊還提供數(shù)據(jù)類型管理功能，用于設(shè)置實(shí)體和組件時使用；

10、輔助功能模塊用于提供模型項(xiàng)目管理功能，對模型項(xiàng)目的包括名稱、存儲位置在內(nèi)的屬性信息進(jìn)行管理；

11、仿真想定編輯子系統(tǒng)：包括仿真想定管理模塊、仿真實(shí)體部署模塊和仿真想定輔助功能模塊；

12、仿真想定管理模塊用于提供用戶與想定數(shù)據(jù)庫的接口，并用于實(shí)現(xiàn)仿真想定數(shù)據(jù)文件的加載以及想定要素的檢查；

13、仿真實(shí)體部署模塊用于實(shí)現(xiàn)仿真實(shí)體部署、實(shí)體指揮關(guān)系設(shè)置和實(shí)體行動計(jì)劃設(shè)置；

14、仿真想定輔助功能模塊用于提供地圖管理、顯示配置、插件管理及圖上分析計(jì)算；地圖管理用于供用戶在仿真想定制作過程中，根據(jù)需要對地圖進(jìn)行放大、縮小、漫游、重置的操作；顯示配置用于供用戶根據(jù)使用偏好或制作仿真想定的需要，設(shè)置不同元素的地圖顯隱配置；插件管理用于實(shí)現(xiàn)插件的加載、參數(shù)配置及插件狀態(tài)的管理；圖上分析計(jì)算用于實(shí)現(xiàn)包括距離、面積、坡度、通視在內(nèi)的分析計(jì)算；

15、仿真運(yùn)行管控子系統(tǒng)：包括運(yùn)行規(guī)劃模塊、運(yùn)行控制模塊、運(yùn)行監(jiān)控模塊、仿真運(yùn)行模塊和數(shù)據(jù)采集模塊；

16、運(yùn)行規(guī)劃模塊用于實(shí)現(xiàn)運(yùn)行方案管理、軟件包管理、云端管理和運(yùn)行管理；運(yùn)行方案管理功能支持用戶完成仿真方案運(yùn)行的規(guī)劃工作，包括方案選擇、評估指標(biāo)、運(yùn)行模式選擇、運(yùn)行選項(xiàng)配置、蒙特卡洛設(shè)置、設(shè)計(jì)文件配置；軟件包管理功能用于將預(yù)置軟件包、運(yùn)行方案、想定數(shù)據(jù)打包，以及對預(yù)置服務(wù)包和工具包進(jìn)行打包，并用于供用戶對生成的打包文件進(jìn)行查看或刪除；云端管理功能包括啟動云端、云端任務(wù)管理、上傳下載管理、云端節(jié)點(diǎn)管理；啟動云端時，管理控制工具可自動獲取云端信息，也可以手動建立云端連接；通過云端任務(wù)管理可實(shí)時查看云端的仿真方案運(yùn)行狀態(tài)；通過上傳下載管理可將本地軟件包直接上傳到指定云端，以及將云端的仿真方案運(yùn)行結(jié)果數(shù)據(jù)下載到本地；通過云端節(jié)點(diǎn)管理，可以對云端進(jìn)行遠(yuǎn)程操控；運(yùn)行管理功能用于為云端準(zhǔn)備可執(zhí)行的仿真環(huán)境數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，傳送到云端,為仿真方案運(yùn)行提供支撐環(huán)境，并驅(qū)動云端任務(wù)運(yùn)行；運(yùn)行管理功能包括選擇軟件包、分發(fā)軟件包和分發(fā)任務(wù)；

17、運(yùn)行控制模塊用于對仿真方案運(yùn)行進(jìn)行控制，包括運(yùn)行的啟動、開始、暫停、繼續(xù)、停止；

18、運(yùn)行監(jiān)控模塊用于對仿真方案運(yùn)行過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)視及控制，針對運(yùn)行過程中發(fā)生的錯誤或故障進(jìn)行報(bào)告；

19、仿真運(yùn)行模塊用于以仿真引擎為核心驅(qū)動模型運(yùn)行，在仿真方案運(yùn)行過程中調(diào)度各種模型的運(yùn)行和交互，最終完成仿真；

20、數(shù)據(jù)采集模塊用于記錄仿真方案運(yùn)行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；

21、仿真態(tài)勢顯示子系統(tǒng)：支持二維態(tài)勢顯示、三維態(tài)勢顯示、仿真回放控制、仿真態(tài)勢接入及態(tài)勢統(tǒng)計(jì)分析，并支持?jǐn)?shù)字地圖操作、顯示內(nèi)容控制、仿真實(shí)體信息查詢、地形信息查詢與計(jì)算；

22、二維態(tài)勢顯示用于根據(jù)實(shí)時接收的仿真過程數(shù)據(jù)或已加載的態(tài)勢回放數(shù)據(jù)，生成態(tài)勢顯示的各類實(shí)體行動圖形標(biāo)記；在離線回放模式下，加載態(tài)勢數(shù)據(jù)文件并解析為相應(yīng)的態(tài)勢回放數(shù)據(jù)；

23、三維態(tài)勢顯示用于在三維虛擬環(huán)境中，根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)對仿真過程進(jìn)行實(shí)時展現(xiàn)和回放，并進(jìn)行演示管理；

24、仿真回放控制用于通過加載仿真方案運(yùn)行過程記錄的態(tài)勢數(shù)據(jù)文件，回放整個仿真過程，回放模式支持態(tài)勢的開始、暫停、繼續(xù)、速度改變；

25、仿真態(tài)勢接入用于動態(tài)接入仿真引擎的主機(jī)，獲取主機(jī)實(shí)時輸出的仿真數(shù)據(jù)，實(shí)時在地圖上描述當(dāng)前仿真態(tài)勢；在遠(yuǎn)程運(yùn)行的主機(jī)提供支持的情況下，通過仿真態(tài)勢接入還可對運(yùn)行過程進(jìn)行干預(yù)；

26、態(tài)勢統(tǒng)計(jì)分析用于對數(shù)字地圖進(jìn)行包括漫游、縮放、定位在內(nèi)的操作；用于地形數(shù)據(jù)的計(jì)算與查詢；；用于查詢并顯示態(tài)勢顯示過程中的仿真實(shí)體信息；

27、仿真效能分析評估子系統(tǒng)：包括評估方案管理模塊、元數(shù)據(jù)管理模塊、指標(biāo)體系管理模塊、指標(biāo)管理模塊、算子管理模塊、指標(biāo)評估向?qū)K和評估結(jié)果顯示模塊；

28、評估方案管理模塊用于實(shí)現(xiàn)評估方案的選擇以及評估方案的建立、修改、刪除；評估方案保存的信息主要包括評估指標(biāo)體系、評估指標(biāo)和元數(shù)據(jù)；

29、元數(shù)據(jù)管理模塊用于采集分析評估數(shù)據(jù)，通過采集接口將仿真結(jié)果數(shù)據(jù)導(dǎo)入到分析評估工具中，以輔助分析評估人員進(jìn)行分析評估工作；

30、指標(biāo)體系管理模塊用于實(shí)現(xiàn)評估指標(biāo)體系圖形化、可視化的配置，根據(jù)評估需求設(shè)置評估指標(biāo)體系的指標(biāo)權(quán)重計(jì)算方法，并且能夠以數(shù)據(jù)表或數(shù)據(jù)文件方式將評估指標(biāo)體系進(jìn)行存儲管理、打開、關(guān)閉以及增、刪、改；

31、指標(biāo)管理模塊用于實(shí)現(xiàn)指標(biāo)模型的圖形化、可視化配置，提供多種可配置的算子，方便指標(biāo)模型的配置，并提供指標(biāo)模型的算子開發(fā)接口，方便用戶二次開發(fā)；

32、算子管理模塊用于實(shí)現(xiàn)評估算子的數(shù)據(jù)庫的存儲管理；

33、指標(biāo)評估向?qū)K用于以向?qū)У姆绞?，引?dǎo)用戶完成指標(biāo)配置，并進(jìn)行指標(biāo)計(jì)算；

34、評估結(jié)果顯示模塊用于將評估指標(biāo)體系和評估指標(biāo)生成的圖形和/或數(shù)據(jù)導(dǎo)出到文檔中。

35、進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊在加載用戶所需的仿真想定數(shù)據(jù)后，會按照既定配置的樹形組織結(jié)構(gòu)顯示對應(yīng)的想定的分析因子；數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊還支持選擇仿真想定數(shù)據(jù)、創(chuàng)建以分析因子為節(jié)點(diǎn)的樹形組織結(jié)構(gòu)、選擇分析因子節(jié)點(diǎn)、取消已選擇的分析因子節(jié)點(diǎn)、搜索過濾分析因子。

36、進(jìn)一步地，仿真實(shí)體部署用于根據(jù)仿真實(shí)體行動計(jì)劃中的信息，將仿真實(shí)體模型在想定編輯工具中直接通過圖形界面拖拽方式部署在地圖中，形成仿真態(tài)勢圖；實(shí)體指揮關(guān)系設(shè)置用于設(shè)置編隊(duì)信息及實(shí)體指揮關(guān)系；實(shí)體行動計(jì)劃設(shè)置用于在想定編輯工具中進(jìn)行仿真實(shí)體行動計(jì)劃的設(shè)置。

37、進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括有平臺層；平臺層面向應(yīng)用層，包括運(yùn)行支撐平臺和開發(fā)工具平臺，通過運(yùn)行支撐服務(wù)和輔助開發(fā)工具，為應(yīng)用層各子系統(tǒng)的開發(fā)和驅(qū)動應(yīng)用層各子系統(tǒng)在統(tǒng)一框架下運(yùn)行提供支持。

38、進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括有資源層；資源層面向平臺層，提供各類資源數(shù)據(jù)庫的注冊、發(fā)現(xiàn)、獲取、管理和使用。

39、進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議層；標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議層用于定義進(jìn)行數(shù)據(jù)和模型建設(shè)時需要遵循的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，包括數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議、模型分類標(biāo)準(zhǔn)和建模標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議；其中，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議包括分布式仿真數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、編碼標(biāo)準(zhǔn)、想定數(shù)據(jù)協(xié)議和規(guī)則數(shù)據(jù)協(xié)議；模型分類標(biāo)準(zhǔn)包括實(shí)體分類標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)體分類標(biāo)準(zhǔn)以及行動仿真粒度；建模標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議包括模型接口協(xié)議和交互接口協(xié)議。

40、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明無人車集群仿真系統(tǒng)的功能更加完善，涵蓋了仿真設(shè)計(jì)、管控、效能分析等多個方面，可以提高仿真系統(tǒng)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，從而為無人車的研究、開發(fā)和測試提供更加有效和可靠的支持。