3. Autoware基础环境搭建

行为与运动规划模块是 Autoware 中最依赖中间件、消息类型与仿真闭环的部分。若基础环境没有搭稳，后续在规划节点中遇到的“话题收不到”“TF 缺失”“地图不匹配”等问题会大量消耗调试时间。本节围绕 ROS 2、Autoware Universe、仿真工具与开发环境配置，梳理一条可复现的搭建路径，并重点说明规划模块的编译与运行方法。

一、核心原理：三层环境与规划模块的依赖链

Autoware 的运行环境可以理解为三层：底层是 ROS 2 提供的通信、参数、生命周期与 TF 机制；中层是 Autoware Universe 提供的感知、定位、地图、规划、控制等功能包；上层是仿真与开发工具，包括 CARLA、AWSIM、RViz2、ros2 bag 与 colcon 构建系统。规划模块位于中层，但它同时向下依赖地图与定位，向上输出轨迹给控制，因此环境搭建必须保证整条链路可用。

规划模块的核心输入包括：矢量地图（Lanelet2）、高精地图点云、车辆状态、定位位姿、障碍物信息与路由目标；核心输出是 autoware_planning_msgs/msg/Trajectory。这些消息类型由 Autoware Universe 的接口包定义，因此编译规划模块前必须确保接口包已正确构建并 source 环境。

二、方法流程：从零到规划节点运行

推荐使用官方 Docker 镜像或源码编译两种方式。若以学习规划算法为主，优先使用 Docker 镜像，可跳过大量依赖问题；若需要修改规划源码，则采用源码编译。以下以源码编译为例说明关键步骤。

# 1. 安装 ROS 2（以 Humble 为例）
sudo apt update
sudo apt install ros-humble-desktop
source /opt/ros/humble/setup.bash

# 2. 创建工作空间并拉取 Autoware Universe
mkdir -p ~/autoware_ws/src
cd ~/autoware_ws/src
git clone https://github.com/autowarefoundation/autoware.git
cd autoware
./setup-dev-env.sh

# 3. 使用 colcon 编译规划相关包
cd ~/autoware_ws
colcon build --symlink-install \
  --packages-up-to autoware_planning \
  --cmake-args -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release

# 4. source 环境
source ~/autoware_ws/install/setup.bash

编译时建议使用 --packages-up-to 只构建规划模块及其依赖，避免全量编译耗时过长。若出现消息类型找不到的错误，通常是接口包未编译或未 source，应先构建 autoware_planning_msgs 等接口包。

三、仿真场景：用 AWSIM 验证规划输出

AWSIM 是 Autoware 官方推荐的轻量仿真器，支持 Lanelet2 地图与车辆动力学。启动顺序应为：先启动仿真器，再启动 Autoware 的定位、感知与规划栈，最后通过 RViz2 观察轨迹。典型启动命令如下：

# 终端 1：启动 AWSIM
./awsim.x86_64

# 终端 2：启动 Autoware 规划栈
ros2 launch autoware_launch planning_simulator.launch.xml \
  map_path:=$HOME/autoware_map/sample-map-planning \
  vehicle_model:=sample_vehicle \
  sensor_model:=sample_sensor_kit

# 终端 3：检查规划话题
ros2 topic echo /planning/scenario_planning/trajectory --once
ros2 topic hz /planning/scenario_planning/trajectory

若 RViz2 中能看到车辆位姿与地图，但轨迹不显示，应依次检查：定位话题是否发布、Lanelet2 地图是否加载、路由目标是否设置、规划节点是否处于 Active 状态。

四、常见误区与复盘清单