基于实时交通路况的车载短距离通信网的模拟测试方法技术

本发明专利技术提供一种基于实时交通路况的车载短距离通信网的模拟测试方法：根据道路静态信息和经纬度信息对道路还原后，基于道路动态信息和道路还原信息构建路况映射得到实时交通还原场景。设立若干个动态测试区，每个动态测试区同步/异步的进行无线电波传输性能测试、数据包碰撞性能测试、应用场景测试。优点是通过将实时交通信息和道路信息转换为实际道路的车辆信息，实现V2X对应的实时实际道路场景的仿真。在此实时且实际道路场景下对V2X各类算法进行测试，实现在不同时间段、不同区域的实际道路的实际场景进行仿真和性能测试，以获得实际道路下各类算法的性能，从而为V2X的各类算法提供了近似真实的测试环境。类算法提供了近似真实的测试环境。类算法提供了近似真实的测试环境。

【技术实现步骤摘要】
基于实时交通路况的车载短距离通信网的模拟测试方法


[0001]本专利技术涉及车载通信网
，尤其涉及一种基于实时交通路况的车载短距离通信网的模拟测试方法。

技术介绍

[0002]车载短距离通信(Vehicle to X：V2X)网络是通过无线通信、GPS/GIS、传感等短距离通信技术实现的车内、车路、车间、车外、人车之间的通信，V2V可以极大提高道路安全性，C-V2X(蜂窝V2X)已经成为5G标准中的重要组成部分。但是很多新的算法和技术方案需要经过实际道路的大量的测试，才能验证其可行性，并且发现问题进行改进，这需要安装V2X车载节点的大量的车辆在各种安装有路侧节点的实际道路和交通路况中进行测试。由于需要整个区域的全部车辆都安装有V2X车载节点才能进行测试，有些测试还需要路侧节点进行配合。大量的安装有V2X设备的车辆集中到一起行进到实际道路上进行测试，不仅成本巨大，而且有很大的局限性，获得测试结果周期也很长。
[0003]现有技术中的测试过程为：设置各类场景，通过仿真软件在每个场景中对各类算法进行性能测试，并将结果输出和分析，从而获得各类算法的性能。而计算机软件仿真测试，其局限性是对各种特定场景进行模拟后再进行测试，而模拟出的模拟场景与不同地区的实际道路的真实交通路况有很大的差别，其获得的是模拟场景下的车载短距离通信网的模拟测试结果，并不能获得车载短距离通信网在真实道路场景下的模拟测试结果。
[0004]所以，如何提供一种能够在真实且实时交通场景下的对车载短距离通信网进行测试的方法成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于实时交通路况的车载短距离通信网的模拟测试方法及装置，用以实现在真实且实时交通场景下的对车载短距离通信网进行测试。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术技术方案提供了一种基于实时交通路况的车载短距离通信网的模拟测试方法，包括：采集道路静态信息，根据道路静态信息和经纬度信息对道路还原，得到道路还原信息。采集道路动态信息，基于道路动态信息和道路还原信息构建路况映射得到实时交通还原场景。在实时交通还原场景中设立若干个动态测试区，每个动态测试区同步或异步的进行无线电波传输性能测试、数据包碰撞性能测试、应用场景测试。其中，动态测试区的面积不大于两倍车载节点的通信范围。
[0007]作为上述技术方案的优选，较佳的，采集道路静态信息，根据所述道路静态信息和经纬度信息对道路还原，得到道路还原信息包括：采集公共地图的指定的区域道路信息和周边环境信息。将区域道路信息和周边环境信息中所包括的内容根据经纬度信息绘制，生成道路还原信息。其中，区域道路信息包括，道路的名称、道路宽度、车道数量及走向、交通路口、交通路口处的车道方向；周边环境信息包括路边建筑高度、建筑物种类、信号灯。
[0008]作为上述技术方案的优选，较佳的，采集道路动态信息，基于所述道路动态信息和
所述道路还原信息构建路况映射得到实时交通还原场景，包括：获取仿真点经纬度处的实时道路交通状况。基于系统参数、道路还原信息中的车道数量、交通路口处的车道方向与所述实时交通道路交通状况构建交通状况映射，得到实时交通还原场景。其中，系统参数包括：每种交通路况分别对应的百米内的车辆数量、市区/郊区分别对应的车辆类型、车辆密度。
[0009]作为上述技术方案的优选，较佳的，动态测试区的移动方式包括：指定起始点行驶模式、自由行驶模式。
[0010]作为上述技术方案的优选，较佳的，无线电波传输性能测试，包括：对传输场景中的遮挡类型和环境反射类型分类，根据分类结果制作典型环境模型。对动态测试区的车辆成对进行电波传输环境匹配，根据匹配结果匹配相应典型环境模型。对上述各模型及因素进行信道模型参数组合后根据电波传输参数计算路径损耗、阴影衰落、小尺度衰落、信噪比估算覆盖范围、传输可靠性和传输延时，并输出无线电波传输性能测试结果。其中，典型环境模型的数量与分类结果中类别数量相等。
[0011]作为上述技术方案的优选，较佳的，数据包碰撞性能测试，包括：将交通状况映射中包括的车辆数量和车速信息的映射关系和映射数量进一步映射至相同数量的线程上。执行被测试的信道分配方案，判断同一信道上是否有两辆以上车辆，若有则发送数据包失败，统计发送失败次数并通过计算得到数据包的碰撞率和可靠性，以及数据包由于碰撞产生的延时综合得到数据包碰撞性能测试结果。
[0012]作为上述技术方案的优选，较佳的，应用场景测试包括：直行场景测试、转向场景测试、交叉路口辅助场景测试、变道场景测试，对直行场景测试中的前碰撞预警测试包括：对目标车辆正前方和两侧前方的车辆设置测量参数后，根据所述所述动态测试区的无线电波传输性能测试结果中信号强度参数和所述传输可靠性和传输延时的参数，测试V2X在当前方三车辆各自不同的车速、驾驶状态均发生改变时对所述目标车辆状态的调整能力；其中所述测量参数包括：加速、减速、变道、后车是否插入、目标车辆加速度、两车车间距、天气状况和路面状况；
[0013]对所述直行场景测试中的紧急制动灯测试包括：对所述动态测试区域内每个车辆进行紧急刹车，结合所述线电波传输性能测试结果和所述数据包碰撞性能测试结果，测试所述每个车辆的后车能否及时减速并安全制动。
[0014]作为上述技术方案的优选，较佳的，转向应用场景主要包括：禁止通过预警场景、左转辅助场景，对禁止通过预警场景的测试包括：根据已还原的在动态测试区域内的所述车辆密度、道路宽度，根据线电波传输性能测试结果中的测试区信号强度参数和数据包碰撞性能测试结果中数据包的可靠性和延时参数，测试当所述目标车辆对盲区内车辆超车时V2X向目标车辆发送可靠性和延时参数，并记录驾驶员做出反应的时间以及计算事故概率。对左转辅助场景的测试包括：根据已还原的在动态测试区域内的车辆密度、道路宽度，结合目标车辆速度和目标车辆周围车辆的车辆速度，进一步根据线电波传输性能测试结果中的测试区信号强度参数和数据包碰撞性能测试结果中数据包的可靠性和延时参数，测试非视距下当目标车辆左转时对于左转盲区内车辆的预警能力，包括对目标车辆提醒及减速。
[0015]作为上述技术方案的优选，较佳的，交叉路口场景测试包括：据已还原的在动态测试区域内的车辆密度、道路宽度、交通路口处的车道走向，根据线电波传输性能测试结果中
的测试区信号强度参数和数据包碰撞性能测试结果中数据包的可靠性和延时参数，测试在非视距下，结合目标车辆速度及加速度和目标车辆周围车辆的车辆速度及加速度，测试V2X是否能够对碰撞预警，若成功预警，进一步测试V2X是否能够对所述目标车辆制动。
[0016]作为上述技术方案的优选，较佳的，变道应用场景包括：盲区提醒/变道预警场景，据已还原的在所述动态测试区域内的所述车辆密度、车辆速度对区域内的每个车辆进行超车操作，根据所述线电波传输性能测试结果中的测试区信号强度参数和所述数据包碰撞性能测试结果中数据包的可靠性和延时参数，测试V2X在非视距测试环境下对各个车辆在有视觉盲区的情况下进行超车是否能够成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于实时交通路况的车载短距离通信网的模拟测试方法，其特征在于，所述方法包括：采集道路静态信息，根据所述道路静态信息和经纬度信息对道路还原，得到道路还原信息；采集道路动态信息，基于所述道路动态信息和所述道路还原信息构建路况映射得到实时交通还原场景；在实时交通还原场景中设立若干个动态测试区，每个动态测试区同步或异步的进行无线电波传输性能测试、数据包碰撞性能测试、应用场景测试；其中，所述动态测试区的面积不大于两倍车载节点的通信范围。2.根据权利要求1所述的基于实时交通路况的车载短距离通信网的模拟测试方法，其特征在于，所述采集道路静态信息，根据所述道路静态信息和经纬度信息对道路还原，得到道路还原信息包括：采集公共地图的指定的区域道路信息和周边环境信息；将所述区域道路信息和所述周边环境信息中所包括的内容根据所述经纬度信息绘制，生成道路还原信息；其中，所述区域道路信息包括，道路的名称、道路宽度、车道数量及走向、交通路口、交通路口处的车道方向；所述周边环境信息包括路边建筑高度、建筑物种类、信号灯。3.根据权利要求1所述的基于实时交通路况的车载短距离通信网的模拟测试方法，其特征在于，所述采集道路动态信息，基于所述道路动态信息和所述道路还原信息构建路况映射得到实时交通还原场景，包括：获取仿真点经纬度处的实时道路交通状况；基于系统参数、所述道路还原信息中的车道数量、交通路口处的车道方向与所述实时交通道路交通状况构建交通状况映射，得到所述实时交通还原场景；其中，所述系统参数包括：每种交通路况分别对应的百米内的车辆数量、市区/郊区分别对应的车辆类型、车辆密度。4.根据权利要求2和3所述的基于实时交通路况的车载短距离通信网的模拟测试方法，其特征在于，所述动态测试区的移动方式包括：指定起始点行驶模式、自由行驶模式。5.根据权利要求4所述的基于实时交通路况的车载短距离通信网的模拟测试方法，其特征在于，所述无线电波传输性能测试，包括：对传输场景中的遮挡类型和环境反射类型分类，根据分类结果制作典型环境模型；对所述动态测试区的车辆成对进行电波传输环境匹配，根据匹配结果匹配相应典型环境模型；对上述各模型及因素进行信道模型参数组合后根据电波传输参数计算路径损耗、阴影衰落、小尺度衰落、信噪比估算覆盖范围、传输可靠性和传输延时，并输出无线电波传输性能测试结果；其中，所述典型环境模型的数量与所述分类结果中类别数量相等。6.根据权利要求5所述的基于实时交通路况的车载短距离通信网的模拟测试方法，其特征在于，所述数据包碰撞性能测试，包括：将所述交通状况映射中包括的车辆数量和车速信息的映射关系和映射数量进一步映
射至相同数量的线程上；执行被测试的信道分配方案，判断同一信道上是否有两辆以上车辆，若有则发送数据包失败，统计发送失败次数并通过计算得到数据包的碰撞率和可靠性，以及所述数据包由于碰撞产生的延时综合得到数据包碰撞性能测试结果。7.根据权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠秀芳，侯玉成，
申请(专利权)人：大唐高鸿信息通信研究院义乌有限公司，
类型：发明
国别省市：