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五一人从众，不如在家玩一下场景编辑器

孙工自动驾驶
孙工自动驾驶
12天前浏览1813
“ 经常有朋友问如何学习仿真测试，于是想着把自己的一些经验和理解分享出来，希望能有所帮助。不过视野和技术有限，所说不一定对，供大家批评和参考。一直在寻找一个免费的场景编辑器，原来CARLA自带了一个，赶紧研究了一下，与大伙分享。这是第26篇，CARLA的场景编辑器。”
交通生成编辑器（TGE，traffic-generation-editor）是CARLA提供的OpenSCENARIO编辑器，采用QGIS作为基础平台，并在其上添加解析OpenDRIVE地图和编辑OpenSCENARIO场景文件的插件而成。
TGE的github地址：https://github.com/carla-simulator/traffic-generation-editor
下面对TGE的安装和使用方法进行介绍，并给出使用的实例。

01

安装

（1）安装QGIS
QGIS是一个开源的地理信息系统桌面软件，可用于地理信息的浏览、设计和数据分析等方面，QGIS的详细使用方法，大伙可以查阅其官方网站[ QGIS官方网站：https://www.qgis.org]。
TGE以QGIS为基础平台，并通过插件实现了OpenDRIVE地图加载和OpenSCENARIO编辑功能，因此首先要安装QGIS，Ubuntu20.04系统上的安装步骤如下：
  • 打开一个终端，并输入如下命令，安装必要的依赖
    $ sudo apt install gnupg software-properties-common
    • 安装QGIS签名密匙，以便信任并安装QGIS资源库中的软件
      $ sudo mkdir -m755 -p /etc/apt/keyrings$ sudo wget -O /etc/apt/keyrings/qgis-archive-keyring.gpg https://download.qgis.org/downloads/qgis-archive-keyring.gpg
      • 创建/etc/apt/sources.list.d/qgis.sources文件，并在其中填入如下内容
          
        Types: deb deb-srcURIs: https://qgis.org/debianSuites: focalArchitectures: amd64Components: mainSigned-By: /etc/apt/keyrings/qgis-archive-keyring.gpg  
        ‍注意将“Suites”的值更改为你实际使用的系统名称，对于Ubuntu20.04，其值为“focal”。该值可以通过在终端中输入“lsb_release -cs”命令获取。
        • 更新资源库并安装QGIS
            
          $ sudo apt update$ sudo apt install qgis qgis-plugin-grass  
          （2）安装CARLA ad_map_access和OpenSCENARIO Editor Toolkit插件
          接下来在QGIS上安装场景编辑需要的插件，包括CARLA ad_map_access和OpenSCENARIO Editor Toolkit。ad_map_access实现了对地图的解析，OpenSCENARIO Editor Toolkit实现了场景的编辑。
          • 下载traffic-generation-editor，并安装依赖
            $ git clone https://github.com/carla-simulator/traffic-generation-editor.git$ cd traffic-generation-editor$ pip3 install --user -r /path/to/requirements.txt
            • 安装CARLA ad_map_access插件
            首先，到https://github.com/carla-simulator/map/releases下载最新的ad_map_access_qgis.zip。
            然后，打开QGIS，并依次点击Plugins → Manage and Install Plugins→ Install from ZIP，点击“ZIP file”右侧的“...”按钮，选择刚才下载好的ad_map_access_qgis.zip文件，并点击“Install Plugin”，如下图：
            安装成功后，可以在“Installed”标签中看到已经安装的CARLA ad_map_access，请确认其前面的复选框被勾选。
            此时可以在QGIS的界面上见到CARLA ad_map_access插件的工具栏，如下图：
            • 安装OpenSCENARIO Editor Toolkit插件
            首先，在https://github.com/carla-simulator/traffic-generation-editor页面点击“Code”并选择“Download ZIP”下载traffic-generation-editor-main.zip文件。
            然后，在QGIS的Plugins→Manage and Install Plugins →Install from ZIP页面选择traffic-generation-editor-main.zip文件，并在“Installed”标签，确认其被勾选。
            此时可以在QGIS的界面上见到OpenSCENARIO Editor Toolkit插件的工具栏，如下图：

            02

            使用实例

            下面通过一个实例，说明如何使用TGE搭建并导出场景。需要搭建的场景为：自车初始速度为10m/s，前车初始车速为10m/s，仿真运行20s后，前车按照1m/s2的加速度加速至15m/s，同时向左换道。
            （1）加载地图
            打开QGIS，上一节中安装的CARLA ad_map_access和OpenSCENARIO Editor Toolkit插件会自动加载。
            点击CARLA ad_map_access工具栏的Load图标 ，并选择需要加载的Opendrive地图文件（此处选择CARLA自带的Town06.xodr文件），稍等片刻后加载成功，地图在QGIS中部的窗口显示，如下图所示。此时可以通过左侧Layer窗口的复选框设置需要显示的道路元素，通过鼠标滚轮对画面进行放大缩小，按住鼠标左键对画面进行拖动。

            为后续的正确使用，需要对坐标系进行设置。单击状态栏上的 CRS 图标以显示 “Project Properties”窗口，并从左侧的选项卡菜单中选择“CRS” 。在“Filter”文本框中输入“WGS 84”，在“Predefined Coordinate Reference Systems”窗口中会相关的坐标系列表，从“Geographic Coordinate Systems”中选择“WGS84（EPSD：4326）”，然后单击“OK”按钮。

            （2）添加自车和前车
            单击OpenSCENARIO Editor Toolkit工具栏的Add vehicles按钮 ，并在弹出的Add vehicles窗口中设置自车的属性，如下图。此处选择车型为“Tesla Model 3”，勾选“Ego Vehicle”，设置InitSpeed为10（单位为m/s），选择Agent为“simple_vehicle_control”，不勾选AttachCamera，然后点击“Insert”按钮，此时鼠标光标变为十字形状，在地图的合适位置点击，即可在该位置添加车辆。

            按照同样的方法添加前车，并将其放置在自车前方，此处选择车型为“Audi A2”，不勾选“Ego Vehicle”，设置InitSpeed为10，选择Agent为“simple_vehicle_control”，不勾选AttachCamera。添加好的自车Ego_1和前车Vehicle_1如下图所示。

            （3）设置前车行为
            单击OpenSCENARIO Editor Toolkit工具栏的Add Maneuvers按钮，在弹出的Add Maneuver窗口中设置前车的纵向行为，如下图所示，然后点击下方的“Insert”按钮添加纵向行为。

            保持StartTriggers标签的内容不变，将Entity Maneuvers标签中的Maneuver Type更改为Lateral，并设置前车的横向行为，如下图所示，然后点击下方的“Insert”按钮添加横向行为。

            横向和纵向行为需要设置的内容和其含义如下表所示。  

            （4）添加一个“无法实现”的行为
            由于目前ScenarioRunner运行OpenSCENARIO文件的逻辑是所有交通参与者的行为都实现后会停止仿真，这会造成无法在后续场景中进行测试，因此可添加一个“无法实现”的行为，来迫使仿真持续运行。在本实例中选择为自车添加一个变速行为：当仿真时间大于1000s后，自车减速至静止，如下图所示。

            （5）导出OpenSCENARIO文件

            单击OpenSCENARIO Editor Toolkit工具栏的Export OpenSCENARIO file按钮，并在弹出的Export XOSC窗口中选择Road Network为“Town06”，点击Save to文本框右侧的“...”按钮后选择文件夹并设置文件名（此处设置为“tge_example”）后点击“OK”，即可导出OpenSCENARIO文件。

            需要注意的是，当前TGE版本（commit 98ce87b）有个问题，当为某个交通参与者配置多个行为时，每个行为都要单独添加，其生成的OpenSCENARIO文件中会将同一个交通参与者的不同行为错误放置到多个“Maneuver”中，而正确的方式应该是放置到同一“Maneuver”的不同“Event”中。

            下面为上述导出的OpenSCENARIO文件中描述Vehicle_1的横向和纵向行为的内容，可以看到横向行为（第4~31行）和纵向行为（第3~61行）在两个“Maneuver”中，并且各含有一个“Actors”内容（第4~6行和第33~35行），这样的描述是错误的。

              1.<!-- *** Vehicle_1的所有Maneuver *** -->2.<ManeuverGroupmaximumExecutionCount="1"name="Maneuver group for Vehicle_1">3.    <!-- *** 横向行为 *** -->4.    <ActorsselectTriggeringEntities="false">5.        <EntityRefentityRef="Vehicle_1"/>6.    </Actors>7.    <Maneuvername="Maneuver ID 1">8.        <Eventname="Event Maneuver ID 1"priority="overwrite">9.            <Actionname="Action for Manuever ID 1">10.                <PrivateAction>11.                    <LateralAction>12.                        <LaneChangeAction>13.                            <LaneChangeActionDynamicsdynamicsShape="linear"value="30"dynamicsDimension="distance"/>14.                            <LaneChangeTarget>15.                                <RelativeTargetLaneentityRef="Vehicle_1"value="1"/>16.                            </LaneChangeTarget>17.                        </LaneChangeAction>18.                    </LateralAction>19.                </PrivateAction>20.            </Action>21.            <StartTrigger>22.                <ConditionGroup>23.                    <Conditionname="Condition for Maneuver ID 1"delay="0"conditionEdge="rising">24.                        <ByValueCondition>25.                            <SimulationTimeConditionvalue="20.0"rule="greaterThan"/>26.                        </ByValueCondition>27.                    </Condition>28.                </ConditionGroup>29.            </StartTrigger>30.        </Event>31.    </Maneuver>32.    <!-- *** 纵向行为 *** -->33.    <ActorsselectTriggeringEntities="false">34.        <EntityRefentityRef="Vehicle_1"/>35.    </Actors>36.    <Maneuvername="Maneuver ID 3">37.        <Eventname="Event Maneuver ID 3"priority="overwrite">38.            <Actionname="Action for Manuever ID 3">39.                <PrivateAction>40.                    <LongitudinalAction>41.                        <SpeedAction>42.                            <SpeedActionDynamicsdynamicsShape="linear"value="1"dynamicsDimension="rate"/>43.                            <SpeedActionTarget>44.                                <AbsoluteTargetSpeedvalue="15"/>45.                            </SpeedActionTarget>46.                        </SpeedAction>47.                    </LongitudinalAction>48.                </PrivateAction>49.            </Action>50.            <StartTrigger>51.                <ConditionGroup>52.                    <Conditionname="Condition for Maneuver ID 3"delay="0"conditionEdge="rising">53.                        <ByValueCondition>54.                            <SimulationTimeConditionvalue="20.0"rule="greaterThan"/>55.                        </ByValueCondition>56.                    </Condition>57.                </ConditionGroup>58.            </StartTrigger>59.        </Event>60.    </Maneuver>61.</ManeuverGroup>

              下面为将上述错误手动修复后的正确内容，横向行为和纵向行为由同一个“Maneuver”中的两个“Event”来描述，大伙可对比一下。

                1.<!-- *** Vehicle_1的所有Maneuver *** -->2.<ManeuverGroupmaximumExecutionCount="1"name="Maneuver group for Vehicle_1">3.    <ActorsselectTriggeringEntities="false">4.        <EntityRefentityRef="Vehicle_1"/>5.    </Actors>6.    <Maneuvername="Maneuver ID 1">7.        <!-- *** 横向行为 *** -->8.        <Eventname="Event Maneuver ID 1"priority="overwrite">9.            <Actionname="Action for Manuever ID 1">10.                <PrivateAction>11.                    <LateralAction>12.                        <LaneChangeAction>13.                            <LaneChangeActionDynamicsdynamicsShape="linear"value="30"dynamicsDimension="distance"/>14.                            <LaneChangeTarget>15.                                <RelativeTargetLaneentityRef="Vehicle_1"value="1"/>16.                            </LaneChangeTarget>17.                        </LaneChangeAction>18.                    </LateralAction>19.                </PrivateAction>20.            </Action>21.            <StartTrigger>22.                <ConditionGroup>23.                    <Conditionname="Condition for Maneuver ID 1"delay="0"conditionEdge="rising">24.                        <ByValueCondition>25.                            <SimulationTimeConditionvalue="20.0"rule="greaterThan"/>26.                        </ByValueCondition>27.                    </Condition>28.                </ConditionGroup>29.            </StartTrigger>30.        </Event>31.        <!-- *** 纵向行为 *** -->32.        <Eventname="Event Maneuver ID 3"priority="overwrite">33.            <Actionname="Action for Manuever ID 3">34.                <PrivateAction>35.                    <LongitudinalAction>36.                        <SpeedAction>37.                            <SpeedActionDynamicsdynamicsShape="linear"value="1"dynamicsDimension="rate"/>38.                            <SpeedActionTarget>39.                                <AbsoluteTargetSpeedvalue="15"/>40.                            </SpeedActionTarget>41.                        </SpeedAction>42.                    </LongitudinalAction>43.                </PrivateAction>44.            </Action>45.            <StartTrigger>46.                <ConditionGroup>47.                    <Conditionname="Condition for Maneuver ID 3"delay="0"conditionEdge="rising">48.                        <ByValueCondition>49.                            <SimulationTimeConditionvalue="20.0"rule="greaterThan"/>50.                        </ByValueCondition>51.                    </Condition>52.                </ConditionGroup>53.            </StartTrigger>54.        </Event>55.    </Maneuver>56.</ManeuverGroup>
                （6）OpenSCENARIO的运行

                参考《仿真测试入门参考(22):CARLA的交通场景》中运行OpenSCENARIO文件的说明，运行导出的OpenSCENARIO文件。

                首先，打开一个终端，启动CARLA：

                  $ cd /path/to/carla$ ./CarlaUE4.sh

                  然后，再开一个终端，运行ScenarioRunner：

                    $ cd /path/to/scenario_runner$ python3 scenario_runner.py --output --openscenario tge_example.xosc

                    成功运行的画面如下图所示。

                    来源：孙工自动驾驶
                    ACTSystemADSUGpython自动驾驶
                    著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载
                    首次发布时间：2024-05-06
                    最近编辑：12天前
                    孙工自动驾驶
                    孙工自动驾驶
                    硕士 专注自动驾驶仿真测试
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