自动代客泊车

概述

自动代客泊车 (AVP) 演示使用 Autoware.Auto 提供代客泊车服务。 它是由 Autoware 成员于 2020 年实现的，在这篇文章中有更详细的描述。

目标是引导汽车自动停在停车场，并通过智能手机自动返回到上/下车区域。

AVP 演示使用 Autoware.Auto 提供以下功能：

1. 自动将汽车从预定义的下客区（例如停车场入口）开到外部系统指示的停车位。
2. 将汽车停在停车位，从该停车位附近的车道开始。
3. 驶出停车位。
4. 开车到预先定义的接送区（例如停车场的出口）。
5. 实现上述目标时自动停止障碍物。

重复演示的最简单方法是在 Simulation 中运行它。 给定适当的硬件，它当然可以在现实生活中重复，也可以在 物理演示 中详细说明。

先决条件

要运行此演示，需要以下输入：

• 用于定位的停车场点云地图。
• 停车场的 高清地图（矢量图） ，用于导航。

如果按照说明设置了 SVL 仿真器 ，则这两个组件应该在 下的仿真中开箱即用 /opt/AutowareAuto/share/autoware_demos/data 。

仿真

要运行 LGSVL 仿真器，需要 NVIDIA 显卡。 可以在 此处 找到有关要求的其他信息。

这些指令已在多台机器上成功测试，这些是此类机器的规格：

• Intel(R) Core(TM) i9-9900KF CPU @ 3.60GHz（16 个虚拟内核），64GB RAM
• NVIDIA GeForce RTX 2080 与 8 GB 内存

设置和启动

运行和控制仿真需要两个独立的终端。

设置

1.安装 ADE 。

2.接下来在 ADE 中打开 终端 1 并按照 SVL 仿真器 页面上的说明安装、配置预设（推荐）或自定义仿真，然后运行仿真器：

3.同样在 终端 1 中，启动可视化：

警告

仅限自定义 LGSVL 仿真： 如果通过按下 LGSVL Web GUI 中的播放按钮立即开始仿真，Autoware.Auto 堆栈将在启动时发出警告和错误消息，直到本地化被初始化（见下文）。 为避免这种情况，请不要开始仿真； 即，不要按播放按钮！

发射

在同一 ADE 实例中或在第二台机器上的新 ADE 实例中 打开一个新 终端 2 /opt/AutowareAuto ，按如下方式运行 Milestone 3 的启动文件，以使用来自 的预编译包：

或者，如果源代码已在本地修改，则先构建，然后启动：

笔记 这将自动启动预设仿真！ 如果希望运行自定义 LGSVL 仿真，则必须将额外参数显式传递给上述命令，以便忽略预设，如下所示：

要中断已启动的进程，请点击 Ctrl c 。 在构建时关闭仿真可以节省计算资源以加速构建。

执行上述步骤时，RViz 窗口应显示 Autoware.Auto 堆栈看到的内容。 如果使用自定义仿真，系统最初没有本地化，汽车暂时放置在地图框的原点。 终端 2 显示与启动堆栈相关的输出，类似于：

此处有过有出现错误信息； 则检查下 故障排除 。

默认情况下，RViz 处于 Move Camera 鼠标可以控制视图的模式，如下所示：

• 左键单击并拖动以旋转
• 中键平移
• 右键单击放大

从窗口左侧的面板更改实体在 RViz 中的显示方式和显示方式的属性。 通过单击指向左侧的小三角形来隐藏该面板。 当该面板隐藏时，RViz 中的输出应如下所示，其中在运行预设仿真时汽车显示为半透明灰色模型，或在自定义仿真案例中显示为白色轮廓：

初始视图，预设仿真

初始视图，未本地化，自定义仿真

初始化本地化（仅在使用自定义仿真时适用）

在 LGSVL 仿真中，车辆会在地图上不同于原点的特定位置生成。 Autoware.Auto 堆栈中使用的 NDT 定位器当前需要对接近事实的车辆姿态进行初始猜测。 在最初的猜测之后，当汽车移动时，NDT 应该会跟随。

初始化 NDT 定位 器0中给出了详细说明 。

完成 NDT 的初始化后，导航回 LGSVL 窗口并按下窗口左下角的播放按钮。

开车到下客区（仅在使用自定义仿真时适用）

现在 NDT 已初始化， 如果仿真尚未运行，请 运行仿真。

为了重现 现实生活 中的演示，请手动将车辆从生成点驾驶到下车区，如下图所示。 花一两分钟在地图上绕几圈看看是什么地方可能是值得的。

使用向上和向下箭头键分别加速或制动。 左右箭头键用于车辆转向。 初始化后，车辆应置于行驶模式。 要将其更改为反向，请使用 PageDown 键。 PageUp 键可用于将车辆放回 Drive。 有关 LGSVL 中控制的更多信息，请按左下角的控制器按钮。

在下图中，橙色框表示激光雷达对象，红点表0026示作为仿真人工输入生成的激光雷达点，白点表示定位系统用作参考的点云图。 所有这些可视化都可以在 RViz 中切换。

如下图所示，让 LGSVL 仿真中的汽车与 RViz 中的位置对齐意味着系统已正确定位并为下一步做好准备。

LGSVL 仿真和 RViz 中落客区的位置

笔记 也可以先开车到下车区，然后在那里初始化 NDT。

自动泊车

原则上，车辆可以停在地图上标明的任何停车位。 在实物演示中，参考停车位是从停车区车道尽头算起的右侧第 5 个停车位。 在仿真器中，尝试在 AutonomouStuff 地图中最西端的停车位组南端的第 5 个位置停车。

下客区和目标停车位的位置

从下车区，通过点击 2D Goal Pose RViz中的按钮选择停车位，在地图中点击并选择，选择停车位和汽车的方位，隐式选择迎面停车和倒车停车。

使用 RViz 选择停车位

然后堆栈开始规划轨迹并可视化沿途的姿势。 规划任务分为两个步骤，车道跟随和停车本身。 在停车阶段，添加虚拟障碍物以引导车辆进入正确的位置。

停车规划器可视化

进一步的演示

停车后，可以按照上述程序指示车辆离开停车位并返回下车区，以向规划者发送新的目标姿势。 提到的姿势只是示例，也可以指示车辆在地图中的任意车道上转到另一个姿势，或者可以尝试在其他停车位停车。

已知限制

• 在执行计划时，会忽略其他目标姿势。 要么等到车辆达到目标姿势，要么退出堆栈并重试。
• 地图上的一些停车位太紧而无法容纳雷克萨斯，停车规划器可能会失败，导致车辆不再移动。
• 不支持定位车辆当前所在车道上的停车位
• 车辆需要处于前进档
• 一旦自动驾驶，手动驾驶将不再起作用，因为车辆会激活制动器以保持在先前定义的目标位置

通过网络界面控制车辆

作为在 RViz 中使用鼠标选择目标姿势的替代方法，可以使用与堆栈的其余部分一起启动的 Web 界面。

在 Web 浏览器中打开 http://127.0.0.1:8000/ 主机系统以将目标姿势发送到车辆。 这就要求

• 将车辆手动驾驶到上图所示地图上的 位置 ，
• 堆栈在地图中被初始化和本地化

如果满足上述条件，请单击例如 Reverse park Web 浏览器中的按钮。 本质上，这发布了堆栈计划的目标姿势。 监控姿势坐标

自动代客泊车网页界面

故障排除

缺乏计算资源

并行运行 LGSVL 仿真器和用于 AVP 演示的 Autoware.Auto 堆栈的计算需求很高，配备消费级 NVidia 加速器的常用笔记本电脑可能无法满足。

资源匮乏有多种表现：

• 当车辆在仿真中四处移动并卡在过去的位置时，定位无法跟随车辆，
• 车辆不动时，定位不规律地跳跃

解决方案 ：要么在不同的机器上运行仿真和 Autoware.Auto 堆栈（推荐），要么在具有更好 GPU 的更强大的计算机上运行两者。

在两台不同的机器上运行 Autoware 时，请确保两台机器在同一个子网中，并且 UDP 多播未被防火墙或路由器阻止。

初始化

启动仿真和堆栈后，控制台充满了这样的错误：

解决方案 ： 初始化本地化（仅在使用自定义仿真时适用）

LGSVL 停留在 API 就绪状态——在多台机器上运行

如果在运行 AVP 仿真后，LGSVL 仿真器仍然停留在 API 就绪启动画面，这通常是 Autoware 和 LGSVL 之间连接失败的症状。 默认情况下，AVP 仿真假定 LGSVL 在同一台机器上运行。

解决方案 api_endpoint_address ：通过添加参数 将运行 LGSVL 的机器的地址/主机名明确指定到 AVP 仿真启动文件。 指定主机名 lgsvlmachine.local 运行 LG SVL 的机器的示例：

LGSVL 仿真在 AVP 仿真启动时卡住或崩溃

如果 3D 仿真在通过 LG SVL 网页界面“运行”后卡住，或者在运行 AVP 仿真器后崩溃，这可能是由于传感器配置不正确造成的。 请检查您使用的是正确且最新的版本。

解决方案 ： 配置车辆传感器

如果在运行预设仿真时出现此问题，则需要额外的步骤。 通常这不会发生，但可能是预设车辆随附的预设传感器配置不是最新的。

创建新的传感器配置后，使用按钮复制其 UUID，如下所示：

传感器配置 UUID 按钮位置

现在创建一个包含刚刚复制的值的新 YAML 文件，如下所示。 在下面的示例中，我们将 UUID c7d50f84 - 0a6b -4007 - 9b34-a723dc0e3d20 用于新的传感器配置：

最后在传递覆盖参数文件的同时运行 AVP 仿真：

这应该会强制预设仿真使用您的自定义传感器配置。

规划器出现错误

如果全局规划器无法达到目标姿势，它会输出以下消息：

解决方案 ：这可能是因为位置太靠近车辆，因为全局规划器不考虑倒车并且在地图中的小巷内找不到路径。 尝试一个更远的姿势。

物理演示

物理 AVP 演示于 2020 年在美国加利福尼亚州圣何塞的一个停车场进行，雷克萨斯 RX 450h 配备了

• Pacmod 3.0 DBW 界面，
• 2 个 Velodyne VLP-32C ，
• 一台 AutonomouStuff Spectra 工业 PC，
• AutonomouStuff 速度和转向控制 ( SSC) 软件。

有关雷克萨斯自主演示的视频，请查看 自主代客泊车演示的印象 。

设置和启动（硬件）

使用上面物理演示部分中定义的硬件，演示只能在具有 Lanelet2 地图和激光雷达地图的停车场的物理硬件上运行。

要使用您自己的地图在实体车辆上运行演示：

1. 将 中 的 PCD 映射的路径 .pcd 和文件的路径替换 为您自己的映射文件的路径。 .yaml src/tools/autoware_demos/ param /map_publisher_vehicle.param.yaml
2. .osm 将中的 Lanelet2 地图 的文件路径替换 src/tools/autoware_demos/ param/ lanelet2_map_provider.param.yaml 为您自己的地图文件的路径。

无论是使用您自己的地图还是现有的地图：

1.安装 ADE

2.在新终端中，运行 Milestone 3 的启动文件：

在另一个终端中，启动 RViz2 进行可视化。

AVP ODD 的系统架构

为解决 Autoware.Auto 中的 AVP ODD 而开发的系统架构如下所示：