6月15—16日，由江夏區(qū)人民政府、蓋世汽車主辦、江夏科技投資集團(tuán)有限公司承辦的2023第六屆自動駕駛與人機(jī)共駕論壇上，理工雷科電子(天津)有限公司網(wǎng)聯(lián)測試產(chǎn)品線產(chǎn)品經(jīng)理王兆豐介紹，智能駕駛仿真測試包括場景環(huán)境、傳感器、控制器、車輛四種元素，分為五個級別：一是Level 1完全基于電腦來進(jìn)行算法的驗證；二是Level 2增加傳感器信號設(shè)備，場景和車輛動力學(xué)仿真在實時仿真機(jī)運行，確保系統(tǒng)實時性；三是Level 3在Level 2基礎(chǔ)上部分傳感器使用真實部件；四是Level 4場景仿真和車輛動力學(xué)仿真軟件聯(lián)合仿真Level4以真實車輛反饋的輪速、車輪轉(zhuǎn)角等作為輸入，輸出行駛阻力和轉(zhuǎn)向阻力，通過轉(zhuǎn)毅反饋真實車輛實現(xiàn)車輛在環(huán)測試(VIL)；五是Level 5使用真實車輛在真實的道路上行駛，實現(xiàn)車輛真實道路測試。

王兆豐|理工雷科電子(天津)有限公司 網(wǎng)聯(lián)測試產(chǎn)品線產(chǎn)品經(jīng)理

(資料圖)

以下為演講內(nèi)容整理：

智能駕駛測試的需求與作用

隨著智能駕駛產(chǎn)品的研發(fā)與量產(chǎn)的增速，日常生活中會看到自動駕駛或高級輔助駕駛測試車輛在道路上行駛，除了在開放的道路場景內(nèi)，自動駕駛車輛還會在封閉場景中進(jìn)行相關(guān)測試。在封閉場景中，經(jīng)常會出現(xiàn)一些假人和假車，在測試過程中也充滿了坎坷，假人和假車的測試場景也較為“慘烈”。

智能駕駛測試系統(tǒng)包含四個組成要素，場景環(huán)境、傳感器、控制器和車輛，基于此可以對智能駕駛測試進(jìn)行相應(yīng)的分級，進(jìn)行仿真狀態(tài)模擬測試。在測試過程中，測試對象是智能駕駛系統(tǒng)，分為三個部分：一是感知，即傳感器；二是決策，即控制器；三是執(zhí)行器，即車輛儀表顯示和側(cè)底盤結(jié)構(gòu)，動力系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等。

隨著測試的逐漸升級，控制器將從仿真狀態(tài)轉(zhuǎn)化為實物狀態(tài)。并且會針對模擬器HIL的測試場景，進(jìn)行傳感器實物測試疊加，結(jié)合虛擬場景和整車動力學(xué)模型不斷升級，最終將真實車輛搭載ADAS系統(tǒng)，引入測試環(huán)境，用于仿真模擬測試。

下圖展示了智能駕駛測試系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)V型開發(fā)流程，左側(cè)是軟件在環(huán) (SIL)測試，針對策略算法和等效驗證方式進(jìn)行仿真測試。硬件在環(huán) (HIL)，主要針對傳感器，進(jìn)行半實物仿真測試。整車在環(huán)(VIL)是基于模擬仿真場景，對整車及被測智能駕駛系統(tǒng)進(jìn)行整車級閉環(huán)仿真測試。

圖源：演講嘉賓材料

我們對模擬仿真測試或智能駕駛測試的現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)。首先，模擬仿真測試技術(shù)已經(jīng)成為智能駕駛系統(tǒng)研發(fā)、測試等環(huán)節(jié)中不可或缺的技術(shù)手段；其次，智能駕駛應(yīng)用通過模擬仿真技術(shù)，可以擴(kuò)大模擬仿真測試環(huán)境的應(yīng)用邊界?；谝延袦y試系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真技術(shù)的導(dǎo)入，不僅可以擴(kuò)大測試系統(tǒng)的能力，還可以提高測試效率。

模擬仿真測試對產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量和周期具有關(guān)鍵作用，在測試過程中，引用相應(yīng)的模擬仿真測試手段，可以極大提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短測試周期。在進(jìn)行模擬仿真測試推廣過程中，前期我們對客戶進(jìn)行了基礎(chǔ)引導(dǎo)和培養(yǎng)，近期市場也給予了我們一定的反饋，這些新的建議或需求，會在無形之中促使模擬仿真測試或智能駕駛技術(shù)的迭代，形成良性的循環(huán)發(fā)展模式，并且模擬仿真測試也是自動駕駛系統(tǒng)、高級輔助駕駛系統(tǒng)等產(chǎn)業(yè)落地的關(guān)鍵項目。

目前所有的模擬仿真測試系統(tǒng)都具備豐富的環(huán)境資源，理論上具有無限豐富的特點，但一些極端場景，加大仿真測試占比。我們對特殊場景和極限場景的測試進(jìn)行反復(fù)驗證，無形之中提高了測試的效率和針對性。所以智能駕駛車輛必須經(jīng)過大量模擬仿真測試和路測，才能實現(xiàn)真正的產(chǎn)業(yè)化。

隨著智能駕駛汽車研發(fā)、制造以及量產(chǎn)的增速，客戶端及市場對于智能駕駛產(chǎn)品測試領(lǐng)域提出了更高的要求。在質(zhì)量方面，測試環(huán)境是客戶針對產(chǎn)品的驗證，需要在驗證過程中提供標(biāo)準(zhǔn)測試環(huán)節(jié)。并且在標(biāo)準(zhǔn)測試環(huán)境下，其數(shù)據(jù)和結(jié)果準(zhǔn)確度都有相應(yīng)的要求；在成本方面，由于后期的路況測試會投入較多，所以降低開發(fā)測試成本也成為了重要的需求點；在交付方面，智能駕駛測試都有一個管控周期，特別是商用車，駕駛速度和休息時間都有規(guī)定，因此在進(jìn)行里程累積測試時，會有固定的測試周期。所以如何縮短開發(fā)周期，提高測試效率也成為未來的發(fā)展趨勢。

基于市場反饋的信息，針對智能駕駛產(chǎn)品測試系統(tǒng)功能需求進(jìn)行了分析：一是傳感器模擬仿真，在感知層面上，傳感器仿真能力的構(gòu)建是模擬仿真測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)，隨著多傳感器的融合，也要提高系統(tǒng)測試覆蓋性；二是復(fù)雜交通場景，在測試過程中構(gòu)建復(fù)雜的交通場景，是為客戶提供智能駕駛系統(tǒng)便利化的重要著眼點；三是測試管理數(shù)據(jù)分析，布局一些交通事故場景的數(shù)據(jù)庫，可以在測試過程中按需求調(diào)用相應(yīng)的比例。

測試管理平臺、數(shù)據(jù)分析等都是測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能，但測試系統(tǒng)還需要具備全自動的管理功能，以及相應(yīng)的應(yīng)用能力的建立。特別是針對自動化測試流程、測試數(shù)據(jù)分析等，最后實現(xiàn)測試數(shù)據(jù)的資源分析共享。

模擬仿真測試的技術(shù)方案

理工雷科電子自主研發(fā)了一款針對智能駕駛測試的技術(shù)方案，包含了搭載被測物智能駕駛系統(tǒng)的車輛，還布局了相應(yīng)的傳感器模擬子系統(tǒng)，比如視覺目標(biāo)模擬系統(tǒng)、毫米波雷達(dá)目標(biāo)模擬、道路環(huán)境模擬系統(tǒng)等。為了實現(xiàn)系統(tǒng)中各傳感器的模擬仿真同步性，系統(tǒng)利用實時機(jī)控制系統(tǒng)、交通場景模擬仿真系統(tǒng)，對測試管理系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測及控制。

這套系統(tǒng)主要實現(xiàn)功能是系統(tǒng)傳感器在環(huán)智能駕駛域硬件的仿真測試，特別是ADAS功能，比如FCW、AEB、ACC、TSR等，可以獨立進(jìn)行復(fù)雜交通場景模擬。支持智能駕駛域控制器HIL功能測試評估，并且還支持系統(tǒng)功能升級擴(kuò)展，可以實現(xiàn)視覺傳感器模擬仿真、超聲波傳感器回波仿真、以及V2X車聯(lián)網(wǎng)通信測試。

下圖是模擬仿真測試系統(tǒng)的框架，左邊是針對傳感器布局的子系統(tǒng)模塊，最上面是針對視覺感知傳感器的模擬子系統(tǒng)，通過搭載高算力處理器的圖形工作站，將交通場景模型中的視覺模擬視頻進(jìn)行描畫，再通過高清激光投影儀，投影到弧形幕布上。中間部分是毫米波雷達(dá)目標(biāo)模擬器，這款模擬器是理工雷科電子獨立自主研發(fā)的，該模擬器可以模擬相應(yīng)的毫米波雷達(dá)探測目標(biāo)的回波以及目標(biāo)數(shù)據(jù)。我們還搭載了整車臺架和測功機(jī)，與整車的半軸進(jìn)行連接，模擬環(huán)境道路的反饋以及轉(zhuǎn)彎狀態(tài)。系統(tǒng)可以通過實時控制系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)境控制，使系統(tǒng)內(nèi)部各個模擬子系統(tǒng)的目標(biāo)模擬實現(xiàn)時間軸同步。

圖源：演講嘉賓材料

在感知模擬方面，我們有視覺傳感器目標(biāo)模擬器和毫米波雷達(dá)仿真測試模擬器，其中毫米波雷達(dá)仿真測試模擬器支持3D和4D毫米波雷達(dá)目標(biāo)的模擬。在這個測試系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)針對ADAS的功能驗證測試，比如自動緊急制動AEB、前向碰撞預(yù)警FCW、車道偏離預(yù)警LDW等?；谔摂M仿真場景，可以生成各種天氣情況、各類型交通參與者、不同類型車道線等復(fù)雜工況及場景要素，以滿足客戶的測試需求。

下圖是對ACC功能測試的應(yīng)用案例，可以明顯看到左側(cè)車輛對搭建環(huán)境中的目標(biāo)進(jìn)行了有效識別，ACC作為1V1R架構(gòu)下，ADAS系統(tǒng)典型縱向控制功能，其功能模擬仿真測試的實現(xiàn)，可以體現(xiàn)系統(tǒng)對視覺感知、毫米波雷達(dá)探測目標(biāo)的模擬應(yīng)用都非常準(zhǔn)確，且系統(tǒng)模擬仿真測試能力非常完備。其他應(yīng)用案例還包括AEB功能模擬仿真測試、LDW功能模擬仿真測試、TSR功能模擬仿真測試等各種ADAS功能的驗證。

圖源：演講嘉賓材料

發(fā)展概況及未來布局

我們理工雷科電子天津有限公司，是雷科防務(wù)旗下北京理工雷科電子信息技術(shù)有限公司，投資設(shè)立的高科技研發(fā)型企業(yè)。民品方向的主營業(yè)務(wù)包括智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)產(chǎn)品線和網(wǎng)聯(lián)測試系統(tǒng)產(chǎn)品線兩部分。

我們的智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)品線于2021年正式成立，基于北理工豐富技術(shù)的積淀和背書，其產(chǎn)品成熟度較高，已成為國內(nèi)一流的自動駕駛系統(tǒng)設(shè)備測試測量產(chǎn)品及解決方案供應(yīng)商。前期布局了毫米波雷達(dá)測試系統(tǒng)設(shè)備及解決方案，目前市場占有率也較高，所以第二階段還是以ADAS智能測試系統(tǒng)及仿真模型技術(shù)為主，推進(jìn)相應(yīng)產(chǎn)品。

未來將重點維護(hù)和創(chuàng)立自有模擬仿真測試系統(tǒng)，以及提供海量場景庫數(shù)據(jù)，隨著市場的發(fā)展趨勢，我們會不斷提升自主研發(fā)能力，為行業(yè)提供更多更好的應(yīng)用產(chǎn)品。

（以上內(nèi)容來自理工雷科電子(天津)有限公司網(wǎng)聯(lián)測試產(chǎn)品線產(chǎn)品經(jīng)理王兆豐于2023年6月15—16日，由江夏區(qū)人民政府、蓋世汽車主辦、江夏科技投資集團(tuán)有限公司承辦的2023第六屆自動駕駛與人機(jī)共駕論壇發(fā)表的《汽車智能駕駛系統(tǒng)整車在環(huán)模擬仿真測試解決方案》主題演講。）

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