高校自动驾驶研究新基建：“实测 - 仿真” 一体化数据采集与验证平台

本项目客户为国内一所以智能驾驶为核心研究方向的高校科研团队。团队长期聚焦于自动驾驶感知、定位与系统级验证研究，同时承担研究生教学与科研平台建设任务。

在科研与教学并行推进的背景下，客户希望构建一套可持续扩展、可复用的自动驾驶数据采集与数字孪生测试平台，支撑从真实道路采集到高保真仿真验证的完整研究链路。

在此背景下，康谋为其提供了数采车系统、无人驾驶车辆集成方案以及数字孪生仿真服务，帮助客户打通“真实世界—虚拟世界”的关键通路。

01 客户痛点

在项目启动初期，客户面临的并非单一设备或软件问题，而是一组系统性技术挑战：

多源传感器高带宽、低延时的实时监测压力

客户数采车配置复杂，传感器规模远超常规教学平台，包括：

相机：2 × 8MP + 6 × 2MP

LiDAR：2 × 128线

Radar：5套

定位与状态：GNSS RTK / IMU / USS

在实际道路采集中，如何实时监测原始数据质量、避免事后发现数据不可用，是首要难题。同时，多路视频与点云数据对服务器带宽和处理能力提出了极高要求。

实车与仿真环境的运动状态同步难题

客户的核心科研目标之一，是实现数据采集车辆与仿真环境中主车的动态同步，构建“动起来的数字孪生”。

这意味着：

需要高精度时间同步，确保多传感器数据在同一时间基准下对齐；

需要在仿真端完成多坐标系转换与姿态对齐；

同时还要将控制与状态延迟控制在可接受范围内，否则仿真结果将失去科研价值。

02 解决方案概览

针对上述挑战，康谋并未简单叠加硬件或软件模块，而是从系统架构层面，构建了一套以数据一致性与实时性为核心的联合解决方案。

康谋方案支持基于真实车辆动力学的控制映射，无需高校团队额外构建复杂的动力学模型，即可在仿真中获得高度一致的车辆行为表现，大幅降低系统建模门槛。

闭环流程：实车采样 → 自动标定 → 配置加载 → 实时运行

离线回放：支持 rosbag 回放复验，无需反复外场测试

多层容错：从网络、协议到算法的全栈防护

配置驱动架构：无需改代码即可适配新场景，天然适合高校长期演进的科研环境

方案核心亮点如下：

高带宽数据采集与低延时实时监测

- 构建高带宽服务器架构，相机数据采用硬件编解码处理；

- 视频流通过 SRT 协议进行实时回传与监测，在保证画质的同时显著降低丢包风险；

- 对 LiDAR 数据采用多线程降采样监测机制，在不影响关键特征的前提下，进一步降低服务器带宽与计算压力。

结果：在复杂传感器配置下，服务器整体带宽压力降低约 20%。

以 GNSS RTK / IMU 为基座的高精度同步链路

- 基于 GNSS RTK / IMU 原始数据构建统一的工具链基座；

- 通过 UDP + 串行数据处理的方式优化数据传输路径，显著减少控制与状态传输延迟；

- 在仿真端设计关键桥接核心引擎，实现：

多层次坐标系统的高精度转换体系

智能自适应对齐机制

高鲁棒性的状态数据平滑

严格RTK状态门控和诊断

结果：实车与仿真主车的同步延迟稳定控制在 20 ms 以内，满足高保真科研仿真需求。

智能标定工具

为降低高校团队的系统使用门槛，康谋同步交付了智能标定工具，将复杂的标定流程标准化、自动化。

提供一键式自动标定流程

基于PCA的运动方向智能估计

投影和高度数据自动修正

质量可量化的标定评估体系

03 方案成效

通过本项目的实施，该平台成功构建了一个面向高校的标准化智能驾驶实训与科研验证基础设施。，客户在科研与教学层面获得了显著收益：

科研效率提升

- 获取高精度时间同步的多传感器原始数据

- 支持低延时在线监测，减少无效采集与重复外场测试

测试成本与风险显著降低

- 危险与长尾工况可通过数字孪生方式反复验证

- 显著减少高风险实车测试带来的安全与合规压力

教学资源标准化与复用

- “实测—仿真”双向联动平台可直接用于课程教学

- 支撑多届学生、多个课题组共享同一验证体系