技术文档丨循迹搭建--车辆动力学云标定
车辆云标定是通过采集车辆底盘油门踏板量、刹车踏板量、车辆速度、加速度作为车辆纵向动力模型的输入，通过机器学习的方式，生成相应车辆的踏板标定表，生成的标定表数据量大，精度高，提高车辆的控制精度。车辆踏板标定系统主要包括三个部分：
在DreamView数据采集监视器内采集标定数据；
标定数据上传至BOS云盘，提交标定任务；
生成用于性能评估的可视化标定结果。
在DreamView中，提供了一个踏板标定数据采集的监视器，用于监视采集标定数据的过程。通过配置文件设定标定条件（case），每个数据帧代表一种标定条件，每次采集数据时，每符合标定条件一次，则进度条增加一点，直至进度条增加满为止。
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循迹搭建--Apollo系统安装
开通云服务账号
修改标定配置文件
标定数据采集
标定任务提交
可视化结果分析
在开始标定前，需要根据实际车辆的最大速度、速度、油门、刹车踏板的限制，进行用于车辆踏板标定的数据采集配置，来适配车辆的标定，满足标定数据能够尽可能多的覆盖车辆踏板的有效范围。我们设置了开发套件的默认车辆标定数据采集配置文件，在文件
apollo/modules/calibration/data/dev_kit/dreamview_conf/data_collection_table.pb.txt内，开发者在了解了标定文件构成后，如有需要可以自行修改需要的数据采集配置文件，通常情况下使用默认标定配置可以覆盖小车大部分踏板控制范围，建议开发者不需要单独修改此配置文件，使用默认标定配置即可。默认标定配置文件内主要设计了小车的标定条件如下：
车辆前进模型
速度条件
低速 0 ～ 2.5m/s
高速 >= 2.5m/s
油门条件
小油门 Throttle deadzone ~ 24%
大油门 Throttle >= 24%
刹车条件
缓刹车 Brake deadzone ~ 28%
急刹车 Brake >= 28%
上述的Throttle deadzone表示车辆油门踏板的不产生加速度的无效区段，一般设在车辆刚能起步的附近，开发套件给出的默认值是5%，开发者可以根据实际车辆的情况修改此参数；Brake deadzone表示车辆刹车踏板的不产生减速度的无效区段，一般设在较低的踏板开度时，开发套件给出的默认值是3%，开发者可以根据实际车辆的情况修改此参数。此参数设置在
apollo/modules/calition/data/dev_kit/vehicle_param.pb.txt文件内throttle_deadzone和brake_deadzone，在标定开始前，就要先把改参数确定好，后面进行数据训练时上传的配置文件，也需要对应使用该参数。
根据如上标定条件，即可匹配出车辆的所有标定条件，共8种条件，分别为：
低速小油门
低速大油门
高速小油门
高速大油门
低速缓刹车
低速急刹车
高速缓刹车
高速急刹车
确认好上述标定条件后，通常情况下使用默认标定配置可以覆盖小车大部分踏板控制范围，如果需要修改配置文件，则需要将apollo/modules/calibration/data/dev_kit/dreamview_conf/data_collection_table.pb.txt 中Go Straight部分配置进行修改，其它部分配置代码无需修改，无需删除，通过启动dreamview后重新选择车辆后配置生效，具体修改代码如下：
1frame_threshold: 20 // 帧有效阈值，连续满足标定条件的帧数大于等于该阈值时才会被记录
2total_frames: 4000 // 设置每一个标定case数据帧总量，当前设置为4000帧，可根据实际情况调整，数据量越大采集标定数据时间越长
3scenario {
4 key: "Go Straight"
5 value {
6 feature {
7 name: "Forward"
8 range {
9 criterion {
10 field: "gear_location"
11 comparison_operator: EQUAL
12 value: 1
13 }
14 }
15 }
16 feature {
17 name: "Steering Angle"
18 range {
19 name: "Straight"
20 criterion {
21 field: "steering_percentage"
22 comparison_operator: GREATER_THAN_OR_EQUAL
23 value: -1
24 }
25 criterion {
26 field: "steering_percentage"
27 comparison_operator: LESS_THAN
28 value: 1
29 }
30 }
31 }
32 feature {
33 name: "Speed"
34 range {
35 name: "Speed 0 ~ 2.5mps"
36 criterion {
37 field: "speed_mps"
38 comparison_operator: GREATER_THAN_OR_EQUAL
39 value: 0.2
40 }
41 criterion {
42 field: "speed_mps"
43 comparison_operator: LESS_THAN
44 value: 2.5
45 }
46 }
47 range {
48 name: "Speed >= 2.5mps"
49 criterion {
50 field: "speed_mps"
51 comparison_operator: GREATER_THAN_OR_EQUAL
52 value: 2.5
53 }
54 }
55 }
56 feature {
57 name: "Accelerator (Decelerator)"
58 range {
59 name: "Throttle deadzone ~ 24%"
60 criterion {
61 field: "throttle_percentage"
62 comparison_operator: GREATER_THAN_OR_EQUAL
63 vehicle_config: "throttle_deadzone"
64 }
65 criterion {
66 field: "throttle_percentage"
67 comparison_operator: LESS_THAN
68 value: 24
69 }
70 }
71 range {
72 name: "Throttle >= 24%"
73 criterion {
74 field: "throttle_percentage"
75 comparison_operator: GREATER_THAN_OR_EQUAL
76 value: 24
77 }
78 }
79 range {
80 name: "Brake deadzone ~ 28%"
81 criterion {
82 field: "brake_percentage"
83 comparison_operator: GREATER_THAN_OR_EQUAL
84 vehicle_config: "brake_deadzone"
85 }
86 criterion {
87 field: "brake_percentage"
88 comparison_operator: LESS_THAN
89 value: 28
90 }
91 }
92 range {
93 name: "Brake >= 28%"
94 criterion {
95 field: "brake_percentage"
96 comparison_operator: GREATER_THAN_OR_EQUAL
97 value: 28
98 }
99 }
100 }
101 }
102}
<左右滑动以查看完整代码>完成配置文件修改后，将车辆移动至适合标定的场地后，启动apollo，并执行以下命令：
1 bash apollo.sh build_opt
2 bash scripts/bootstrap.sh
<左右滑动以查看完整代码>
在浏览器打开DreamView，进行下述步骤：
1、在--setup mode--内，选择vehicle calibration（车辆标定）选项，在--vehicle--选择Dev_Kit；
2、在Others按钮区，选择Data Collection Monitor（数据采集监视器），选择Go Straight按钮。 如下图所示，为标定数据才采集面板。
准备所需channel： 车辆标定数据采集开始前，一定要检查标定需要的channel数据是否正常，否则会造成采集的标定数据缺少信息而造成后续生成标定表失败。需要采集包含车辆底盘、定位信息的数据作为输入，所需要的channel如下表所示：
模块 | channel名称 | 检查项目 |
Canbus | /apollo/canbus/chassis | 确保能正常输出数据 |
GPS | /apollo/sensor/gnss/best_pose | 确保能正常输出数据,sol_type: 选项显示为NARROW_INT |
Localization | /apollo/localization/pose | 确保能正常输出数据 |
为获取上述channel，在命令提示行内启动canbus模块、GPS模块、localization模块：
1 bash scripts/canbus.sh
2 bash scripts/gps.sh
3 bash scripts/localization.sh<左右滑动以查看完整代码>
通过cyber_monitor检查上述channel数据是否反馈正常。
在DreamView界面点击左侧边栏，选择Module Controller，可以看到Canbus开关已经打开，这时开始点击Recorder开关，（请务必切记先打开开关，再进行标定数据采集操作，实际情况常常会因未打开开关造成数据未记录保存，影响效率），这时Apollo系统就开始录制记录车辆标定数据了。
这时，我们使用遥控器遥控车辆，根据右侧数据采集监视器，采集相应标定条件的车辆数据，直到采集监视器内各标定条件进度条（蓝色）全部集满后，点击关闭Recorder开关，关闭数据记录，结束车辆标定数据采集。
所有采集的标定数据都保存在apollo/data/bag/目录下，找到以年-月-日-时-分-秒命名的文件夹，根据时间找到属于车辆标定采集的数据。我们可以分批采集数据，即每一次可以采集一部分数据，这样数据会记录在不同的年-月-日-时-分-秒文件夹，（注意：默认情况下，数据采集后会在apollo/data/bag/文件夹下生成2个年月日时分秒相似的文件夹，分别以年-月-日-时-分-秒和年-月-日-时-分-秒_s命名，开发者可以不用理会_s后缀的文件夹，只需要使用年-月-日-时-分-秒文件夹内录制的标定数据即可）也可以一次全部采集，这样所有的数据都记录在同一个文件夹内，通常完成上述标定条件的车辆标定数据采集需要20分钟左右。
1. 上传预处理后的数据至BOS
在上传数据之前，请注意以下几点：
1）请将标定数据按照如下文件夹结构进行放置：
2）Origin Folder确保是BOS的根目录，确保task001目录是在BOS根目录下创建的（根目录：登录BOS存储服务器后首先看到的目录即为根目录，一般是Bucket name目录）；
3）task001、task002...代表一次车辆标定任务文件夹，即每次标定任务提交时，会训练一个task文件夹内的车辆数据；task文件夹上一层（Origin Folder）可以是BOS根目录或其他目录；
3） Vehicle1、Vehicle2...代表标定的车辆文件夹，可以根据实际情况，按照车辆名称+编号的形式命名，如ch01、ch02等。一个task文件夹下内可以包含多个Vehicle车辆文件夹，在一次任务提交中标定多个车辆；
4）Records文件内导入采集的车辆标定数据，车辆的录制数据在apollo/data/bag/目录下；
需要注意：Records文件夹下需要有2层子文件夹，第一层为大时间（年-月-日），如上图2019-04-19，第二层文件夹是具体的record文件夹（年-月-日-时-分等），如上图2019-04-19-12-45-01等，提醒大家一定要注意Records文件夹下的文件夹结构还要有2层，不然后续会影响标定找不到文件数据，文件夹结构如上图所示；
5） Configuration File即为vehicle_param.pb.txt（车辆配置文件），该文件在apollo/modules/calition/data/dev_kit文件夹内，将该文件夹下的vehicle_param.pb.txt拷贝至BOS对应的车辆标定文件夹下，如上图Vehicle2文件夹内；
6）总结上述文件夹结构：
1BOS根目录 -> Task Folder ->Vehicle Folder -> Records + vehicle_param.pb.txt
<左右滑动以查看完整代码>
2. 提交标定任务
首先进入Apollo云服务任务页面，选择使用百度账号登录，在左侧框中选择Apollo Fuel-->任务，点击新建任务，然后在下拉框内选择车辆标定，然后输入相应要评测的数据路径，在输入数据路径中填写到根目录，在本示例中填写为task001（因为“task001”在BOS的根目录）。如下图所示：
3. 获取标定结果及标定表
云标定任务完成后，将在注册的邮箱（请与商务联系）中收到一封标定结果邮件。如果标定任务成功，将包含标定表及标定结果图片。
4. 将标定表写入控制配置文件中
生成的标定表以 车型_calibration_table.pb.txt命名，将标定表内的标定数据为calibration_table字段，把全部数据拷贝替换至
apollo/modules/calibration/data/dev_kit/control_conf.pb.txt下对应的lon_controller_conf字段下面的calibration_table段内。
注：云标定数据片段示例（截取了前4段）
1calibration {
2 speed: 0.0
3 acceleration: -1.3040223121643066
4 command: -69.0
5}
6calibration {
7 speed: 0.0
8 acceleration: -1.2989914417266846
9 command: -65.63157894736842
10}
11calibration {
12 speed: 0.0
13 acceleration: -1.2903447151184082
14 command: -62.26315789473684
15}
16calibration {
17 speed: 0.0
18 acceleration: -1.2760969400405884
19 command: -58.89473684210526
20}
<左右滑动以查看完整代码>
标定表和结果，以邮件的形式，发送至与BOS存储绑定的电子邮箱中。
油门踏板标定结果
刹车踏板标定结果
车辆云标定能够提供精度较高的车辆踏板标定表，对于自动驾驶的控制精度有显著提升。当然，使用D-KIT文件夹内默认的标定表数据，也可以进行循迹等自动驾驶控制。
现在，您已经完成车辆动力学标定，接下来可以开始《车辆循迹演示》（链接见文末）。
1.在进行车辆标定时，收到如下报错邮件，数据完整性检查出现错误
排查方法：
查看文件夹结构是否正确；
查看是否在车辆文件夹内添加车辆配置文件（vehicle_param.pb.txt）
查看录制数据包内是否存在gps/localization数据：
通过cyber_recorder info xxxxxx.record.xxxxx
检查采集数据内是否存在下面3个channel的数据：
/apollo/canbus/chassis
/apollo/sensor/gnss/best_pose
/apollo/localization/pose
下图为正确的数据包示意
*《车辆循迹演示》
https://github.com/ApolloAuto/apollo/blob/master/docs/D-kit/Waypoint_Following/start_waypoint_following_cn.md
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