数据模型

MetaCar 库使用了丰富的数据模型来表示场景中的各种元素，包括道路、车辆、交通灯等。这些数据模型都是使用 Python 的 dataclass 实现的，提供了类型提示、自动生成的初始化方法以及更好的代码可读性，使得开发者能够更清晰地理解和使用这些数据结构。

数据解析工具

metacar.models.parse_data(cls: type[T], data: Any) → T[源代码]

解析数据，将 JSON 数据转换为指定类型的对象。支持基本类型、枚举、列表和 dataclass 类型的转换。

参数:

cls -- 目标类型
data -- 原始数据

返回:

转换后的对象

场景和道路相关

子场景信息

class metacar.SubSceneInfo(sub_scene_name: str, start_point: metacar.geometry.Vector3, end_point: metacar.geometry.Vector3)[源代码]

end_point: Vector3: 终点

start_point: Vector3: 起点

sub_scene_name: str: 子场景名称

地图配置

class metacar.models.MapConfig(path: str, route: str, map: str, sub_scene_info: list[metacar.models.SubSceneInfo])[源代码]

map: str: 地图文件名

path: str: 地图目录路径

route: str: 路线文件名

sub_scene_info: list[SubSceneInfo]: 子场景信息

道路标记类型

class metacar.LineType(*values)[源代码]

基类：Enum

MIDDLE_LINE = 1: 中线

SIDE_LINE = 2: 侧线

SOLID_LINE = 3: 实线

STOP_LINE = 4: 停止线

ZEBRA_CROSSING = 5: 斑马线

DASH_LINE = 6: 虚线

边界信息

class metacar.BorderInfo(border_type: LineType, path_point: list[Vector2])[源代码]

车道边界信息

border_type: LineType: 边界类型

path_point: list[Vector2]: 组成边界线的点，相邻点间隔约 3~5 米

车道信息

class metacar.LaneInfo(id: str, left_border: BorderInfo, right_border: BorderInfo, left_lane: str, right_lane: str, width: float, path_point: list[Vector2])[源代码]

车道信息

id: str: 车道 ID

left_border: BorderInfo: 左侧边界

left_lane: str: 左侧车道 ID

path_point: list[Vector2]: 车道中心线

right_border: BorderInfo: 右侧边界

right_lane: str: 右侧车道 ID

width: float: 车道宽度

道路驾驶类型

class metacar.DrivingType(*values)[源代码]

基类：Enum

MOTOR_VEHICLE_ALLOWED = 1: 机动车可行驶

NON_MOTOR_VEHICLE_ALLOWED = 2: 非机动车可行驶

PEDESTRIAN_ALLOWED = 3: 行人可行

交通标志类型

class metacar.TrafficSign(*values)[源代码]

基类：Enum

交通标志

NO_SIGN = 0: 无标志

SPEED_LIMIT_SIGN = 1: 限速标志

STOP_SIGN = 2: 停止标志

V2X_SIGN = 3: V2X 标志

道路信息

class metacar.RoadInfo(id: str, begin_pos: Vector3, end_pos: Vector3, driving_type: DrivingType, traffic_sign: TrafficSign, stop_line: list[Vector2], predecessor: list[str], successor: list[str], lane_data: list[LaneInfo])[源代码]

道路信息，一条道路(Road)由一个或多个车道(Lane)组成

begin_pos: Vector3: 起点

driving_type: DrivingType: 行驶类型

end_pos: Vector3: 终点

id: str: 道路 ID

lane_data: list[LaneInfo]: 车道信息

predecessor: list[str]: 前驱道路 ID

stop_line: list[Vector2]: 停止线位置

successor: list[str]: 后继道路 ID

traffic_sign: TrafficSign: 交通标志

场景静态数据

class metacar.SceneStaticData(route: list[Vector3], road_lines: list[RoadInfo], sub_scenes: list[SubSceneInfo])[源代码]

场景静态信息

road_lines: list[RoadInfo]: 道路信息

route: list[Vector3]: 路线

sub_scenes: list[SubSceneInfo]: 子场景信息

车辆和位置相关

位姿信息

class metacar.PoseGnss(pos_x: float, pos_y: float, pos_z: float, vel_x: float, vel_y: float, vel_z: float, ori_x: float, ori_y: float, ori_z: float)[源代码]

车辆位姿信息

ori_x: float: 欧拉角 X（单位：角度）

ori_y: float: 欧拉角 Y（单位：角度）

ori_z: float: 欧拉角 Z（单位：角度）

pos_x: float: 位置 X

pos_y: float: 位置 Y

pos_z: float: 位置 Z

vel_x: float: 速度 X

vel_y: float: 速度 Y

vel_z: float: 速度 Z

GNSS数据

class metacar.DataGnss(pose_gnss: PoseGnss)[源代码]

GNSS数据

pose_gnss: PoseGnss: 车辆位姿信息

档位模式

class metacar.GearMode(*values)[源代码]

基类：Enum

档位模式

NEUTRAL = 0: 空档

DRIVE = 1: 前进档

REVERSE = 2: 倒车档

PARKING = 3: 停车档

主车信息

class metacar.MainVehicleInfo(main_vehicle_id: int, speed: float, gear: GearMode, throttle: float, brake: float, steering: float, length: float, width: float, height: float, signal_light_left_blinker: bool, signal_light_right_blinker: bool, signal_light_double_flash: bool, signal_light_brake_light: bool, signal_light_front_light: bool)[源代码]

主车信息

brake: float: 刹车

gear: GearMode: 档位

height: float: 高度

length: float: 长度

main_vehicle_id: int: 主车 ID

signal_light_brake_light: bool: 刹车灯

signal_light_double_flash: bool: 双闪

signal_light_front_light: bool: 前灯

signal_light_left_blinker: bool: 左转向灯

signal_light_right_blinker: bool: 右转向灯

speed: float: 车速

steering: float: 方向盘

throttle: float: 油门

width: float: 宽度

欧拉角

class metacar.models.EulerAngle(ori_x: float, ori_y: float, ori_z: float)[源代码]

欧拉角

ori_x: float: 欧拉角 X（单位：角度）

传感器相关

摄像头信息

class metacar.CamaraInfo(id: str, position: Vector3, angle: EulerAngle, fov: float, intrinsic_matrix: list[float], image_w: int, image_h: int)[源代码]

摄像头信息

angle: EulerAngle: 角度

fov: float: 视场角

id: str: 摄像头 ID

image_h: int: 图像高度

image_w: int: 图像宽度

intrinsic_matrix: list[float]: 内参矩阵

position: Vector3: 位置

传感器信息

class metacar.SensorInfo(ego_rgb_cams: list[CamaraInfo], v2x_cams: list[CamaraInfo])[源代码]

传感器信息

ego_rgb_cams: list[CamaraInfo]: 主车摄像头

v2x_cams: list[CamaraInfo]: V2X 摄像头

障碍物相关

障碍物类型

class metacar.ObstacleType(*values)[源代码]

基类：Enum

障碍物类型

UNKNOWN = 0: 未知障碍物

PEDESTRIAN = 4: 行人

CAR = 6: 小汽车

STATIC = 7: 静态障碍物

BICYCLE = 8: 自行车

ROAD_MARK = 12: 道路标记

TRAFFIC_SIGN = 13: 交通标志

TRAFFIC_LIGHT = 15: 交通信号灯

RIDER = 17: 骑手

TRUCK = 18: 卡车

BUS = 19: 公交车

SPECIAL_VEHICLE = 20: 特种车辆

MOTORCYCLE = 21: 摩托车

DYNAMIC = 22: 动态障碍物

SPEED_LIMIT_SIGN = 26: 限速标志

BICYCLE_STATIC = 27: 静止自行车

ROAD_OBSTACLE = 29: 道路障碍物

PARKING_SLOT = 30: 停车位

障碍物信息

class metacar.ObstacleInfo(id: int, type: ObstacleType, pos_x: float, pos_y: float, pos_z: float, vel_x: float, vel_y: float, vel_z: float, ori_x: float, ori_y: float, ori_z: float, length: float, width: float, height: float, redundant_value: str | None)[源代码]

障碍物信息

height: float: 高度

id: int: 障碍物 ID

length: float: 长度

ori_x: float: 欧拉角 X（单位：角度）

ori_y: float: 欧拉角 Y（单位：角度）

ori_z: float: 欧拉角 Z（单位：角度）

pos_x: float: 位置 X

pos_y: float: 位置 Y

pos_z: float: 位置 Z

redundant_value: str | None: 冗余值（包含限速标志的限速值）

type: ObstacleType: 障碍物类型

vel_x: float: 速度 X

vel_y: float: 速度 Y

vel_z: float: 速度 Z

width: float: 宽度

交通灯相关

交通灯状态

class metacar.TrafficLightState(*values)[源代码]

基类：Enum

交通灯状态

RED = 1: 红灯

GREEN = 2: 绿灯

YELLOW = 3: 黄灯

交通灯信息

class metacar.TrafficLightInfo(id: str, road_id: str, position: Vector3, turn_left_state: TrafficLightState, turn_left_remainder: float, turn_right_state: TrafficLightState, turn_right_remainder: float, straight_state: TrafficLightState, straight_remainder: float)[源代码]

一排交通灯的信息

id: str: 交通灯 ID

position: Vector3: 位置

road_id: str: 道路 ID

straight_remainder: float: 直行剩余时间

straight_state: TrafficLightState: 直行状态

turn_left_remainder: float: 左转剩余时间

turn_left_state: TrafficLightState: 左转状态

turn_right_remainder: float: 右转剩余时间

turn_right_state: TrafficLightState: 右转状态

交通灯组信息

class metacar.TrafficLightGroupInfo(id: str, traffic_light_state: list[TrafficLightInfo])[源代码]

交通灯组信息

id: str: 交通灯组 ID

traffic_light_state: list[TrafficLightInfo]: 交通灯信息

场景状态与控制

场景状态

class metacar.SceneStatus(sub_scene_name: str, used_time: float, time_limit: float, end_point: Vector3)[源代码]

场景状态信息

end_point: Vector3: 终点

sub_scene_name: str: 子场景名称

time_limit: float: 时间限制

used_time: float: 已用时间

仿真动态信息

class metacar.SimCarMsg(trajectory: list[Vector3], data_gnss: DataGnss, data_main_vehicle: MainVehicleInfo, sensor: SensorInfo, obstacle_entry_list: list[ObstacleInfo], traffic_light_state_lists: list[TrafficLightGroupInfo], scene_status: SceneStatus)[源代码]

仿真动态信息

data_gnss: DataGnss: GNSS 数据

data_main_vehicle: MainVehicleInfo: 主车信息

obstacle_entry_list: list[ObstacleInfo]: 障碍物信息

scene_status: SceneStatus: 场景状态信息

sensor: SensorInfo: 传感器信息

traffic_light_state_lists: list[TrafficLightGroupInfo]: 交通灯组信息

trajectory: list[Vector3]: 推荐轨迹

车辆控制

class metacar.VehicleControl(throttle: float = 0.0, brake: float = 0.0, steering: float = 0.0, gear: metacar.models.GearMode = <GearMode.DRIVE: 1>, left_blinker: bool = False, right_blinker: bool = False, double_flash: bool = False, front_light: bool = False)[源代码]

brake: float = 0.0: 刹车（0~1）

double_flash: bool = False: 双闪

front_light: bool = False: 前灯

gear: GearMode = 1: 档位

left_blinker: bool = False: 左转向灯

right_blinker: bool = False: 右转向灯

steering: float = 0.0: 方向盘（-1~1）

throttle: float = 0.0: 油门（0~1）