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Apollo自动驾驶项目分析(一:整体框架)

1. Apollo 的代码结构和整体框架

Apollo 是百度开发的自动驾驶平台,支持从感知到控制的全栈自动驾驶技术。其代码结构清晰,模块划分明确,涵盖了自动驾驶的多个核心方面。

主要的代码模块和目录如下:

  • modules/:核心功能模块,包含感知、规划、控制、定位、预测、驾驶策略等功能。

    • perception/:感知模块,用于处理传感器数据(摄像头、激光雷达等),识别道路、障碍物、行人等目标。
    • planning/:路径规划模块,计算车辆从当前状态到目标状态的最优行驶路径。
    • control/:控制模块,负责将规划好的路径转化为具体的车辆控制指令(如方向盘角度、加速度、制动等)。
    • localization/:定位模块,基于 GPS、IMU 和高清地图,提供车辆在环境中的精确位置。
    • prediction/:预测模块,预测其他交通参与者的行为,如行人或其他车辆的运动轨迹。
    • routing/:导航模块,负责路径选择和全局路径规划。
  • cyber/:Apollo 的消息传递和数据共享框架,类似于 ROS,负责模块间的通信和数据交换。

  • third_party/:第三方库和工具,包含 Apollo 使用的各种外部依赖。

  • tools/:开发、调试和仿真工具集,帮助开发者测试和验证系统功能。

2. 框架设计和模块划分

Apollo 采用高度模块化的设计,每个模块独立运行,并通过 cyber 框架进行通信。各个模块使用消息传递系统传递数据,确保系统具有良好的扩展性和灵活性。

核心模块功能:
  • 感知模块:通过摄像头、雷达等传感器收集周围环境数据,并进行处理。
  • 规划模块:根据当前的环境信息,实时规划出可行的路径。
  • 控制模块:根据规划的路径和实时数据,输出转向、加速等控制信号。

3. 如何进行二次开发

1. 搭建开发环境
  • Apollo 主要运行在 Docker 容器中。你可以通过以下命令拉取 Apollo 的 Docker 镜像并运行:
    bash docker/scripts/dev_start.sh
    bash docker/scripts/dev_into.sh
    
    进入 Docker 容器后,你可以编译 Apollo 的代码:
    bash apollo.sh build
    
2. 开发新模块
  • 如果你想开发新的模块,可以在 modules/ 目录下创建一个新的文件夹,并按照现有模块的结构组织代码。你需要定义新的数据接口,确保模块能够与其他模块进行通信。
  • Apollo 提供了丰富的示例和 API 文档,帮助你快速上手开发。
3. 修改现有模块
  • 二次开发常见的需求是修改现有的感知或规划算法。你可以进入 modules/perception/modules/planning/,找到对应的算法文件,修改算法逻辑。
  • 在开发完成后,通过 Apollo 提供的仿真工具进行功能验证。

4. 如何在模拟环境中开发和验证

Apollo 提供了完整的仿真平台 Dreamview,支持在虚拟环境中测试自动驾驶算法。

1. 使用 Dreamview 进行仿真
  • 你可以通过启动 Dreamview 来模拟自动驾驶车辆的行为:
    bash scripts/bootstrap.sh
    
    然后在浏览器中访问 http://localhost:8888,进入 Dreamview 界面。你可以加载预定义的地图和场景,运行不同的自动驾驶场景。
2. 记录与回放功能
  • Apollo 提供了强大的数据记录与回放功能,你可以通过命令记录车辆运行时的数据流:
    cyber_recorder record -a
    
    之后可以回放这些数据来分析车辆的行为,并验证新的模块和算法:
    cyber_recorder play demo.record
    

5. 概述

Apollo 拥有强大的模块化架构和开发工具集,便于进行二次开发。无论是修改现有模块,还是开发新功能,都可以通过 cyber 框架轻松集成到系统中。仿真环境的支持也让你能够在没有硬件设备的情况下,进行完整的功能验证。


原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_43215013/article/details/142364554

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