6月15—16日，由江夏區人民政府、蓋世汽車主辦、江夏科技投資集團有限公司承辦的2023第六屆自動駕駛與人機共駕論壇上，理工雷科電子(天津)有限公司網聯測試產品線產品經理王兆豐介紹，智能駕駛仿真測試包括場景環境、傳感器、控制器、車輛四種元素，分為五個級別：一是Level 1完全基于電腦來進行算法的驗證；二是Level 2增加傳感器信號設備，場景和車輛動力學仿真在實時仿真機運行，確保系統實時性；三是Level 3在Level 2基礎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仿真軟件聯合仿真Level4以真實車輛反饋的輪速、車輪轉角等作為輸入，輸出行駛阻力和轉向阻力，通過轉毅反饋真實車輛實現車輛在環測試(VIL)；五是Level 5使用真實車輛在真實的道路上行駛，實現車輛真實道路測試。

王兆豐|理工雷科電子(天津)有限公司 網聯測試產品線產品經理

(資料圖)

以下為演講內容整理：

智能駕駛測試的需求與作用

隨著智能駕駛產品的研發與量產的增速，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，自動駕駛車輛還會在封閉場景中進行相關測試。在封閉場景中，經常會出現一些假人和假車，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”。

智能駕駛測試系統包含四個組成要素，場景環境、傳感器、控制器和車輛，基于此可以對智能駕駛測試進行相應的分級，進行仿真狀態模擬測試。在測試過程中，測試對象是智能駕駛系統，分為三個部分：一是感知，即傳感器；二是決策，即控制器；三是執行器，即車輛儀表顯示和側底盤結構，動力系統、制動系統等。

隨著測試的逐漸升級，控制器將從仿真狀態轉化為實物狀態。并且會針對模擬器HIL的測試場景，進行傳感器實物測試疊加，結合虛擬場景和整車動力學模型不斷升級，最終將真實車輛搭載ADAS系統，引入測試環境，用于仿真模擬測試。

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

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狀進行了總結。首先，模擬仿真測試技術已經成為智能駕駛系統研發、測試等環節中不可或缺的技術手段；其次，智能駕駛應用通過模擬仿真技術，可以擴大模擬仿真測試環境的應用邊界。基于已有測試系統進行模擬仿真技術的導入，不僅可以擴大測試系統的能力，還可以提高測試效率。

模擬仿真測試對產品開發質量和周期具有關鍵作用，在測試過程中，引用相應的模擬仿真測試手段，可以極大提高產品質量，縮短測試周期。在進行模擬仿真測試推廣過程中，前期我們對客戶進行了基礎引導和培養，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的迭代，形成良性的循環發展模式，并且模擬仿真測試也是自動駕駛系統、高級輔助駕駛系統等產業落地的關鍵項目。

目前所有的模擬仿真測試系統都具備豐富的環境資源，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行反復驗證，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過大量模擬仿真測試和路測，才能實現真正的產業化。

隨著智能駕駛汽車研發、制造以及量產的增速，客戶端及市場對于智能駕駛產品測試領域提出了更高的要求。在質量方面，測試環境是客戶針對產品的驗證，需要在驗證過程中提供標準測試環節。并且在標準測試環境下，其數據和結果準確度都有相應的要求；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定，因此在進行里程累積測試時，會有固定的測試周期。所以如何縮短開發周期，提高測試效率也成為未來的發展趨勢。

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

測試管理平臺、數據分析等都是測試系統的基礎功能，但測試系統還需要具備全自動的管理功能，以及相應的應用能力的建立。特別是針對自動化測試流程、測試數據分析等，最后實現測試數據的資源分析共享。

模擬仿真測試的技術方案

理工雷科電子自主研發了一款針對智能駕駛測試的技術方案，包含了搭載被測物智能駕駛系統的車輛，還布局了相應的傳感器模擬子系統，比如視覺目標模擬系統、毫米波雷達目標模擬、道路環境模擬系統等。為了實現系統中各傳感器的模擬仿真同步性，系統利用實時機控制系統、交通場景模擬仿真系統，對測試管理系統進行監測及控制。

這套系統主要實現功能是系統傳感器在環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，可以獨立進行復雜交通場景模擬。支持智能駕駛域控制器HIL功能測試評估，并且還支持系統功能升級擴展，可以實現視覺傳感器模擬仿真、超聲波傳感器回波仿真、以及V2X車聯網通信測試。

下圖是模擬仿真測試系統的框架，左邊是針對傳感器布局的子系統模塊，最上面是針對視覺感知傳感器的模擬子系統，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目標模擬器，這款模擬器是理工雷科電子獨立自主研發的，該模擬器可以模擬相應的毫米波雷達探測目標的回波以及目標數據。我們還搭載了整車臺架和測功機，與整車的半軸進行連接，模擬環境道路的反饋以及轉彎狀態。系統可以通過實時控制系統進行環境控制，使系統內部各個模擬子系統的目標模擬實現時間軸同步。

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模擬器和毫米波雷達仿真測試模擬器，其中毫米波雷達仿真測試模擬器支持3D和4D毫米波雷達目標的模擬。在這個測試系統中，可以實現針對ADAS的功能驗證測試，比如自動緊急制動AEB、前向碰撞預警FCW、車道偏離預警LDW等。基于虛擬仿真場景，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功能測試的應用案例，可以明顯看到左側車輛對搭建環境中的目標進行了有效識別，ACC作為1V1R架構下，ADAS系統典型縱向控制功能，其功能模擬仿真測試的實現，可以體現系統對視覺感知、毫米波雷達探測目標的模擬應用都非常準確，且系統模擬仿真測試能力非常完備。其他應用案例還包括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，是雷科防務旗下北京理工雷科電子信息技術有限公司，投資設立的高科技研發型企業。民品方向的主營業務包括智能網聯系統產品線和網聯測試系統產品線兩部分。

我們的智能網聯產品線于2021年正式成立，基于北理工豐富技術的積淀和背書，其產品成熟度較高，已成為國內一流的自動駕駛系統設備測試測量產品及解決方案供應商。前期布局了毫米波雷達測試系統設備及解決方案，目前市場占有率也較高，所以第二階段還是以ADAS智能測試系統及仿真模型技術為主，推進相應產品。

未來將重點維護和創立自有模擬仿真測試系統，以及提供海量場景庫數據，隨著市場的發展趨勢，我們會不斷提升自主研發能力，為行業提供更多更好的應用產品。

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

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