V2X检测模型及构建方法、检测方法、系统、终端及介质与流程

v2x检测模型及构建方法、检测方法、系统、终端及介质
技术领域
1.本发明涉及物联网技术领域，更具体地说，它涉及v2x检测模型及构建方法、检测方法、系统、终端及介质。


背景技术：

2.v2x(vehicle to everything)，车载单元与其他设备通信，包括但不限于车载单元之间通信（v2v），车载单元与路侧单元通信（v2i），车载单元与行人设备通信（v2p），车载单元与网络之间通信（v2n）。v2x协议栈主要包括五大类信息：车辆基本安全信息（bsm）、地图信息（map）、路测交通事件信息（rsi）、信号灯与相位信息（spat）、弱势交通参与者信息（rsm）。
3.v2x协议栈软件是运行在智能网联汽车领域的车载单元obu(on board unit)或路侧单元rsu(road side unit)上的一套软件程序，不同的硬件平台分配给v2x协议栈程序的算力和存储空间不完全相同，在各硬件平台进行v2x协议栈软件移植适配时，必须考虑v2x协议栈软件的性能是能否满足硬件的支持范围，目前行业内对协议栈软件性能的评估方法没有通用的标准，也没有具体的性能评价模型，不论是给新平台移植v2x协议栈程序，还是对v2x协议栈程序自身进行性能优化，都需有一套能方便快速低成本的方法来评估v2x协议栈程序在被测硬件平台的性能情况。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供v2x检测模型及构建方法、检测方法、系统、终端及介质，达到方便、快速、低成本评估v2x协议栈程序在被测硬件平台性能情况的目的。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种v2x协议栈软件性能检测模型构建方法，包括步骤：确定待检测场景模型通信范围；基于所述待检测场景模型通信范围，构建包括模拟运动物和所述模拟运动物运动路线的待检测场景模型；对待检测场景模型中模拟运动物通过v2x协议栈软件通信的数据进行采集；基于模拟运动物通过v2x协议栈软件通信的数据和模拟运动物性能参数，构建v2x协议栈软件性能检测模型。
6.进一步地，所述模拟运动物运动路线上设置有本地bsm信息采集点、远端bsm信息采集点、远端map信息采集点、远端spat信息采集点、远端rsi信息采集点和远端rsm信息采集点。
7.进一步地，模拟运动物通过v2x协议栈软件通信的数据包括本地bsm信息结构、远端bsm信息结构、远端map信息结构、远端spat信息结构、远端rsi信息结构和远端rsm信息结构。
8.一种v2x协议栈软件性能检测模型，由上述的一种v2x协议栈软件性能检测模型构
建方法构建形成。
9.一种v2x协议栈软件性能检测方法，通过上述的一种v2x协议栈软件性能检测模型进行v2x协议栈软件的性能情况检测，包括步骤：获取通过v2x协议栈软件通信的数据；将通过v2x协议栈软件通信的数据转化成标准通信协议数据；将所述标准通信协议数据按对应频率发送给v2x协议栈软件；v2x协议栈软件对所述标准通信协议数据进行处理，获得系统稳定运行时，v2x协议栈软件进程的cpu占用值；基于v2x协议栈软件进程的cpu占用值，结合硬件平台性能参数，经v2x协议栈软件性能检测模型检测，得到 v2x协议栈软件的性能情况。
10.进一步地，所述标准通信协议数据包括发送频率为10hz的本地bsm信息、发送频率为10hz的远端bsm信息、发送频率为2hz的远端map信息、发送频率为4hz的远端spat信息、发送频率为2hz的远端rsi信息、发送频率为20hz的远端rsm信息。
11.进一步地，所述v2x协议栈软件的性能情况得到的具体方法为：获取硬件平台算力参数和硬件平台总内核数；基于所述硬件平台算力参数、硬件平台总内核数和cpu占用值，得到v2x协议栈软件的性能情况。
12.一种v2x协议栈软件性能检测系统，包括：模拟检测数据获取模块，获取通过v2x协议栈软件通信的数据；数据转换模块，用于将通过v2x协议栈软件通信的数据转化成标准通信协议数据；数据传输模块，用于将所述标准通信协议数据按频率发送给v2x协议栈软件；带v2x协议栈的车载单元模块，用于v2x协议栈软件对所述标准通信协议数据进行处理，获得系统稳定运行时，v2x协议栈软件进程的cpu占用值；性能统计分析模块，用于基于v2x协议栈软件进程的cpu占用值，结合硬件平台性能参数，得到v2x协议栈软件的性能情况。
13.一种电子终端，包括：存储器，所述存储器用于存储计算机程序；处理器，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使电子终端执行所述的一种v2x协议栈软件性能检测方法。
14.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于：该程序被处理器执行时所述的一种v2x协议栈软件性能检测方法。
15.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
①
构建一种v2x协议栈软件性能检测模型，达到方便获取模拟检测数据的目的。
16.②
利用v2x协议栈软件对标准通信协议数据进行处理，并结合硬件平台性能参数，达到方便、快速、低成本评估v2x协议栈程序在被测硬件平台性能情况的目的。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明流程框图；图2为本发明实施例中一种v2x协议栈软件性能检测模型示意图；图3为本发明实施例中模拟数据获取系统拓扑图；图4为本发明实施例中带v2x协议栈的车载单元系统性能测试流程图。
具体实施方式
18.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
19.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
20.实施例：如图1-图4所示，v2x检测模型及构建方法、检测方法、系统、终端及介质。
21.一种v2x协议栈软件性能检测模型构建方法。
22.第一步，确定待检测场景模型通信范围，其具体过程为;根据之前测试活动的实际场地经验，以及行业内的一些标准，确定待检测场景模型通信范围为800米。
23.第二步，基于待检测场景模型通信范围，构建包括模拟运动物和所述模拟运动物运动路线的待检测场景模型，具体步骤为：设置模拟运动物位置；设定模拟运动物纬度是北纬30度，模拟运动物经度是东经104度，模拟运动物速度是5米每秒，模拟运动物行驶方向是北偏东60度。
24.建立以模拟运动物位置为原点的坐标系；以模拟运动物（hv）位置为坐标原点，模拟运动物行驶方向为纵向正值，模拟运动物行驶方向的反向为纵向负值，模拟运动物行驶方向顺时针旋转90度为横向正值，模拟运动物行驶方向逆时针旋转90度为横向负值。
25.基于坐标系，构建模拟运动物运动路线；规划模拟运动物运动路线：以模拟运动物为原点前后各设置1条800米长主路，设置2个十字路口，每个路口垂直于主路方向各设置1条560米长支路，主路和支路均为双向单车道。模拟运动物行驶前方设置1个三色红绿灯，主路设置3个行人。
26.模拟运动物运动路线上设置有200量远端模拟运动物，远端模拟运动物的分布间距：支路：560米 x4 = 2240米主路：800米x 2 = 1600米双向单车道：（2240米 + 1600米）x 2 = 7680米远端模拟运动物间距：7680米 / 200 = 38.4 米所有远端模拟运动物均设置id、速度、位置和行驶方向，其中id按顺序递增，速度均为5米每秒，位置和行驶方向设置如下：
同向远端模拟运动物：横向距离0米，纵向距离-798至798米，间隔38米，共计42辆；反向远端模拟运动物：横向距离-4米，纵向距离-798至798米，间隔38米，共计43辆；交叉前方向左行驶远端模拟运动物：横向距离-532至532米，纵向距离562米，间隔38米，共计29辆；交叉前方向右行驶远端模拟运动物：横向距离-532至532米，纵向距离558米，间隔38米，共计29辆；交叉后方向左行驶远端模拟运动物：横向距离-532至532米，纵向距离-558米，间隔38米，共计29辆；交叉后方向右行驶远端模拟运动物：横向距离-532至532米，纵向距离-562米，间隔38米，共计28辆，横向距离为0的位置不设置远端模拟运动物。
27.如图2所示，模拟运动物运动路线上设置有本地bsm信息采集点、远端bsm信息采集点、远端map信息采集点、远端spat信息采集点、远端rsi信息采集点和远端rsm信息采集点，其中本地bsm信息采集点、远端bsm信息采集点、远端map信息采集点、远端spat信息采集点、远端rsi信息采集点和远端rsm信息采集点的设置方式如下：本地bsm信息采集点设置在模拟运动物（hv）上，远端bsm信息采集点设置在远端模拟运动物上。
28.远端map信息采集点：设置2个远端map信息采集点，2个远端map信息采集点分别设置在前方路口和后方路口，用于采集2条远端map信息，2条远端map信息分别包含前方路口和后方路口信息，每条远端map信息分别包含1个node信息，每个node包含4条link信息，每个link包含1条车道信息，每条车道以140米间隔，设置1个point，map信息中包含限速和下游信息。
29.远端spat信息采集点：在前方路口设置远端spat信息采集点，用于采集远端spat信息，包含2个相位，红黄绿三色灯。
30.远端rsi信息采集点：设置2个远端rsi信息采集点，用于采集2条rsi信息，rsi1包含道路交通事件，影响区域为前方路口，向右方向，长度100米；包含道路交通标识，影响区域为模拟运动物前后20米范围。rsi2包含道路交通标识，影响区域为map2的某车道。
31.远端rsm信息采集点：设置3个远端rsm信息采集点，3个远端rsm信息采集点对应3个模拟行人，其中，第一个模拟行人在模拟运动物前方20米，第二个模拟行人在模拟运动物前方500米，第三个模拟行人在模拟运动物后方500米，3个远端rsm信息采集点用于采集3个模拟行人的rsm信息，并将3个采集点采集到的rsm信息分为2条rsm信息，其中，第一条rsm1包含2个模拟行人信息，第一个在模拟运动物前方20米，第二个在模拟运动物前方500米；rsm2包含1个模拟行人信息，在模拟运动物后方500米。
32.模拟运动物通过v2x协议栈软件通信的数据包括本地bsm信息结构、远端bsm信息结构、远端map信息结构、远端spat信息结构、远端rsi信息结构和远端rsm信息结构，其具体为：
根据如图2所示待检测场景模型中各采集点采集对象的分布规则，使用模拟的经度、纬度、时间、横向距离、纵向距离、速度、航向角、车长、车宽、信息类型、目标类型等信息，构造本地bsm信息结构、远端bsm信息结构、远端map信息结构、远端spat信息结构、远端rsi信息结构和远端rsm信息结构。设置各类信息具体发送频率：本地bsm信息发送频率为10hz、远端bsm信息发送频率为10hz、远端map信息发送频率为2hz、远端spat信息发送频率为4hz、远端rsi信息发送频率为2hz、远端rsm信息发送频率为20hz。
33.基于模拟运动物通过v2x协议栈软件通信的数据和模拟运动物性能参数，构建v2x协议栈软件性能检测模型，具体步骤为：该模拟运动物通过v2x协议栈软件通信的数据包括自本地bsm信息采集点、远端bsm信息采集点、远端map信息采集点、远端spat信息采集点、远端rsi信息采集点和远端rsm信息采集点采集到的本地bsm信息结构、远端bsm信息结构、远端map信息结构、远端spat信息结构、远端rsi信息结构和远端rsm信息结构。其中本地bsm信息结构由模拟运动物的车载单元obu获取自身位置、速度、档位、制动、航向角、尺寸类型等信息，组装成本地bsm信息结构，远端bsm信息结构、远端map信息结构、远端spat信息结构、远端rsi信息结构和远端rsm信息结构由模拟运动物运动路线上的路侧单元rsu传感器收集路侧动态信息，结合道路安全/服务信息组装成。
34.将模拟运动物通过v2x协议栈软件通信的数据转化成标准通信协议数据；模拟检测数据获取模块获取到的本地bsm信息结构、远端bsm信息结构、远端map信息结构、远端spat信息结构、远端rsi信息结构和远端rsm信息结构进行asn格式编码编码成标准协议，形成标准通信协议数据，包括本地bsm信息、远端bsm信息、远端map信息、远端spat信息、远端rsi信息和远端rsm信息。再将标准通信协议数据进行dsmp格式编码，最后转换成16进制字符串并写入文件。
35.将写入文件中的标准通信协议数据进行解析，解析后的标准通信协议数据包括本地bsm信息、远端bsm信息、远端map信息、远端spat信息、远端rsi信息和远端rsm信息，采取本地bsm信息发送频率为10hz、远端bsm信息发送频率为10hz、远端map信息发送频率为2hz、远端spat信息发送频率为4hz、远端rsi信息发送频率为2hz、远端rsm信息发送频率为20hz的方式，分别将本地bsm信息、远端bsm信息、远端map信息、远端spat信息、远端rsi信息和远端rsm信息发送给模拟物上带v2x协议栈的车载单元。
36.车载单元接收解析后的标准通信协议数据后，利用v2x协议栈软件对标准通信协议数据进行处理，获得系统稳定运行时，v2x协议栈软件进程的cpu占用值，具体为：如图1和图4所示，模拟运动物上带v2x协议栈的车载单元，接收到按一定频率发送过来的本地bsm信息、远端bsm信息、远端map信息、远端spat信息、远端rsi信息和远端rsm信息时，v2x协议栈软件自动接收并处理，此时，在命令行终端键入top命令，待系统稳定运行一段时间后，统计v2x协议栈软件进程所消耗的内存消耗值、flash占用值和cpu占用值。其中，内存消耗值：可通过查看每个v2x协议栈软件内的各文件的“属性”相关信息进行统计，flash占用值，当v2x协议栈软件持续接收和处理外部信息并稳定运行时，在车载单元命令行模式下键入top命令查看，当v2x协议栈软件持续接收和处理外部信息并稳定运行时，在车载单元命令行模式键入top命令查看协议栈的cpu占用值情况。
37.基于v2x协议栈软件进程的cpu占用值，结合模拟运动物性能参数，得到 v2x协议
栈软件性能检测模型，具体为：通过模拟运动物性能参数中的模拟运动物算力参数和模拟运动总内核数，计算v2x协议栈软件的性能情况，其v2x协议栈软件性能检测模型的简易计算公式：模拟运动物芯片算力参数/模拟运动物芯片总内核数）* 协议栈cpu占用率，单位dmips。
38.一种v2x协议栈软件性能检测方法。
39.获取通过v2x协议栈软件通信的数据，通过一种v2x协议栈软件性能检测模型进行v2x协议栈软件的性能情况检测，具体为：如图2所示，获取模块获取安装有带v2x协议栈的车载单元的目标车辆运动过程中通过v2x协议栈软件通信的数据，其中，该模拟运动物通过v2x协议栈软件通信的数据包括自本地bsm信息采集点、远端bsm信息采集点、远端map信息采集点、远端spat信息采集点、远端rsi信息采集点和远端rsm信息采集点采集到的本地bsm信息结构、远端bsm信息结构、远端map信息结构、远端spat信息结构、远端rsi信息结构和远端rsm信息结构。其中本地bsm信息结构由目标车辆的车载单元obu获取自身位置、速度、档位、制动、航向角、尺寸类型等信息，组装成本地bsm信息结构，远端bsm信息结构、远端map信息结构、远端spat信息结构、远端rsi信息结构和远端rsm信息结构由路侧单元rsu传感器收集路侧动态信息，结合道路安全/服务信息组装成。
40.将通过v2x协议栈软件通信的数据转化成标准通信协议数据；模拟检测数据获取模块获取到的本地bsm信息结构、远端bsm信息结构、远端map信息结构、远端spat信息结构、远端rsi信息结构和远端rsm信息结构进行asn格式编码编码成标准协议，形成标准通信协议数据，包括本地bsm信息、远端bsm信息、远端map信息、远端spat信息、远端rsi信息和远端rsm信息。再将标准通信协议数据进行dsmp格式编码，最后转换成16进制字符串并写入文件，将写入文件中的标准通信协议数据拷贝至数据传输模块。
41.将标准通信协议数据按频率发送给v2x协议栈软件；数据传输模块接收标准通信协议数据后，对标准通信协议数据进行解析，并将解析后的标准通信协议数据发送给目标车辆的带v2x协议栈的车载单元模块，解析后的标准通信协议数据包括本地bsm信息、远端bsm信息、远端map信息、远端spat信息、远端rsi信息和远端rsm信息，数据传输模块与带v2x协议栈的车载单元模组之间通过无线网络连接，以udp协议将模拟的pc5消息发送给车载单元（当前方案的模拟测试数据发送设备部署在pc端，模拟的是另一台车载单元的pc5接口，模拟测试数据发送系统与被测车载单元的v2x模组使用udp协议连接，各类消息通过pc5协议通信发送）。并采取本地bsm信息发送频率为10hz、远端bsm信息发送频率为10hz、远端map信息发送频率为2hz、远端spat信息发送频率为4hz、远端rsi信息发送频率为2hz、远端rsm信息发送频率为20hz的方式，分别将本地bsm信息、远端bsm信息、远端map信息、远端spat信息、远端rsi信息和远端rsm信息发送给带v2x协议栈的车载单元模块。
42.利用v2x协议栈软件对标准通信协议数据进行处理，获得系统稳定运行时，v2x协议栈软件进程的cpu占用值，具体为：如图1和图4所示，带v2x协议栈的车载单元系统，该系统中的车载单元收到一定频率发送过来的本地bsm信息、远端bsm信息、远端map信息、远端spat信息、远端rsi信息和远端rsm信息时，v2x协议栈软件自动接收并处理，此时，在命令行终端键入top命令，待系统稳
定运行一段时间后，统计v2x协议栈软件进程所消耗的内存消耗值、flash占用值和cpu占用值。其中，内存消耗值：可通过查看每个v2x协议栈软件内的各文件的“属性”相关信息进行统计，flash占用值，当v2x协议栈软件持续接收和处理外部信息并稳定运行时，在车载单元命令行模式下键入top命令查看，当v2x协议栈软件持续接收和处理外部信息并稳定运行时，在车载单元命令行模式键入top命令查看协议栈的cpu占用值情况。
43.基于v2x协议栈软件进程的cpu占用值，结合硬件平台性能参数，经v2x协议栈软件性能检测模型检测，得到 v2x协议栈软件的性能情况，具体为：将硬件平台性能参数中的硬件平台算力参数和平台总内核数，以及v2x协议栈软件进程的cpu占用值，通过v2x协议栈软件性能检测模型：（硬件平台算力参数/平台总内核数）* 协议栈cpu占用率，单位dmips，进行计算，得到v2x协议栈软件在硬件平台上运行的性能情况。
44.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。