CARLOS: An Open, Modular, and Scalable Simulation Framework for the Development and Testing of Software for C-ITS

要約

将来のモビリティ・システムとそのコンポーネントは、ますますソフトウェアによって定義されるようになってきている。このような協調型インテリジェント交通システム（C-ITS）は複雑であり、ソフトウェアに求められる要件は常に変化するため、継続的なソフトウェアのアップデートが必要となります。システムの動的な性質と、さまざまなソフトウェアコンポーネントが連携する実質的に無数のシナリオにより、シミュレーションを1つの中核的な手法として使用する効率的で自動化された開発およびテスト手順が必要となります。このようなシミュレーション・アーキテクチャの利用可能性は、特に自動運転の分野において、多くの利害関係者の共通の関心事となっています。CARLAとROSの豊富なエコシステムを活用した、C-ITSにおけるソフトウェアの開発とテストのための、オープンでモジュール化されたスケーラブルなシミュレーションフレームワークであるCARLOSを提案するのはそのためです。このフレームワークのコアとなるビルディングブロックを提供し、コミュニティがどのように使用し、拡張できるかを説明します。そのアーキテクチャは、コンテナ化や継続的インテグレーションといった最新のマイクロサービスとDevOpsの原則に基づいて構築されている。本稿では、重要な設計原則を説明し、3つの主要なユースケース（ソフトウェア・プロトタイピング、データ駆動開発、自動テスト）を紹介することで、アーキテクチャの動機付けを行う。CARLOSと3つのユースケースの実装例をgithub.com/ika-rwth-aachen/carlosで公開しています。

要約(オリジナル)

Future mobility systems and their components are increasingly defined by their software. The complexity of these cooperative intelligent transport systems (C-ITS) and the everchanging requirements posed at the software require continual software updates. The dynamic nature of the system and the practically innumerable scenarios in which different software components work together necessitate efficient and automated development and testing procedures that use simulations as one core methodology. The availability of such simulation architectures is a common interest among many stakeholders, especially in the field of automated driving. That is why we propose CARLOS – an open, modular, and scalable simulation framework for the development and testing of software in C-ITS that leverages the rich CARLA and ROS ecosystems. We provide core building blocks for this framework and explain how it can be used and extended by the community. Its architecture builds upon modern microservice and DevOps principles such as containerization and continuous integration. In our paper, we motivate the architecture by describing important design principles and showcasing three major use cases – software prototyping, data-driven development, and automated testing. We make CARLOS and example implementations of the three use cases publicly available at github.com/ika-rwth-aachen/carlos

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