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自動駕駛仿真技術(shù)
2021-06-25 22:11:39· 來源：Astroys
預測并保證自動駕駛平臺的可靠性，對于OEM、Tier1、科技公司和汽車領域的很多初創(chuàng)公司來說是一個重大挑戰(zhàn)。對于這種自動駕駛平臺的日常用戶來說，對平臺的魯棒性
預測并保證自動駕駛平臺的可靠性，對于OEM、Tier1、科技公司和汽車領域的很多初創(chuàng)公司來說是一個重大挑戰(zhàn)。對于這種自動駕駛平臺的日常用戶來說，對平臺的魯棒性、容錯性、傳輸?shù)男畔⒑蛯崟r決策有絕對的信心是非常重要的。
智能和互聯(lián)（自動駕駛汽車、V2V、V2X組件、家庭自動化、IoT等）的日益發(fā)展使得人工干預急劇減少，機電一體化系統(tǒng)將取而代之。只有當用戶對設備的可靠性和安全性有絕對的信心時，這些系統(tǒng)才能被部署。
這種設備將根據(jù)其兩個主要組成部分進行分解，硬件和軟件。硬件主要由電子板（與機械系統(tǒng)耦合）組成，軟件用于設備實現(xiàn)預期的任務（例如，自主停車、變道、自動駕駛駕駛方法等）。
確保和預測自動駕駛駕駛平臺的可靠性和安全性是一項巨大又無邊界的任務。一方面，用于實現(xiàn)這一目標的部件的多樣性非常高，另一方面，這種創(chuàng)新設備的新功能需要對其固有的可靠性和魯棒性進行多套不同的測試。
OEM和其他公司的估計表明，為了確保這些自動駕駛平臺的安全性、魯棒性和可靠性，數(shù)十億英里的道路測試是必需的。因此，只有在計算機模擬的幫助和使用下，不同的駕駛場景和個別設計參數(shù)才能精確、快速和經(jīng)濟地進行虛擬測試。
什么是數(shù)字孿生？
數(shù)字孿生是一個活體或非活體物理實體的數(shù)字復制品。通過連接物理和虛擬世界，數(shù)據(jù)被無縫傳輸，允許虛擬實體與物理實體同時存在。
從根本上說，數(shù)字孿生體是一個計算機程序或模擬，它將現(xiàn)實世界中關(guān)于物理對象或系統(tǒng)的數(shù)據(jù)作為輸入，并將該物理對象或系統(tǒng)將如何受到這些輸入的影響作為輸出預測或模擬。
數(shù)字孿生平臺可用于不同領域的大量使用案例。
汽車領域：數(shù)字孿生可以在商業(yè)汽車領域創(chuàng)建，因為大量的車輛已經(jīng)安裝了遙測傳感器。隨著更多高級別的自動駕駛汽車在市場上的出現(xiàn)，完善該技術(shù)將變得更加重要。
制造領域：從CAD模型到重現(xiàn)整個制造過程，數(shù)字孿生將在制造業(yè)中發(fā)揮重要作用。
倉儲和物流：倉儲機器人、物流和自動化將與環(huán)境中的數(shù)字孿生一起運行，以優(yōu)化和創(chuàng)造更有效的流程。
自動駕駛仿真的挑戰(zhàn)
一般來說，自動駕駛仿真的主要意義在于如何真實地模擬實際駕駛環(huán)境。無論模擬器有多好，人工模擬的場景和真實場景還是會有一些差異。
現(xiàn)實世界中仍有許多意外事件是無法在模擬器中模擬出來的。因此，如果能用真實的交通數(shù)據(jù)來重現(xiàn)真實場景，與人工模擬的場景相比，會得到更好的測試結(jié)果。然而，重現(xiàn)真實世界數(shù)據(jù)的主要問題是處理大量真實世界數(shù)據(jù)所需的算力。
為了在模擬器上重現(xiàn)現(xiàn)實世界每個路段的場景，人們需要讓自動駕駛車輛收集每個路段的信息。這樣的信息量在單臺機器上是無法處理的。
很多仿真技術(shù)公司已經(jīng)與提供基于云解決方案的公司合作，如亞馬遜AWS、微軟Azure等，以減輕一些負擔，并將數(shù)據(jù)存儲到云端的數(shù)據(jù)中心。在云上運行大量的模擬，只會產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù)，給已經(jīng)壓力很大的模擬平臺增加負擔。
智能和互聯(lián)（自動駕駛汽車、V2V、V2X組件、家庭自動化、IoT等）的日益發(fā)展使得人工干預急劇減少，機電一體化系統(tǒng)將取而代之。只有當用戶對設備的可靠性和安全性有絕對的信心時，這些系統(tǒng)才能被部署。
這種設備將根據(jù)其兩個主要組成部分進行分解，硬件和軟件。硬件主要由電子板（與機械系統(tǒng)耦合）組成，軟件用于設備實現(xiàn)預期的任務（例如，自主停車、變道、自動駕駛駕駛方法等）。
確保和預測自動駕駛駕駛平臺的可靠性和安全性是一項巨大又無邊界的任務。一方面，用于實現(xiàn)這一目標的部件的多樣性非常高，另一方面，這種創(chuàng)新設備的新功能需要對其固有的可靠性和魯棒性進行多套不同的測試。
OEM和其他公司的估計表明，為了確保這些自動駕駛平臺的安全性、魯棒性和可靠性，數(shù)十億英里的道路測試是必需的。因此，只有在計算機模擬的幫助和使用下，不同的駕駛場景和個別設計參數(shù)才能精確、快速和經(jīng)濟地進行虛擬測試。
什么是數(shù)字孿生？
數(shù)字孿生是一個活體或非活體物理實體的數(shù)字復制品。通過連接物理和虛擬世界，數(shù)據(jù)被無縫傳輸，允許虛擬實體與物理實體同時存在。
從根本上說，數(shù)字孿生體是一個計算機程序或模擬，它將現(xiàn)實世界中關(guān)于物理對象或系統(tǒng)的數(shù)據(jù)作為輸入，并將該物理對象或系統(tǒng)將如何受到這些輸入的影響作為輸出預測或模擬。
數(shù)字孿生平臺可用于不同領域的大量使用案例。
汽車領域：數(shù)字孿生可以在商業(yè)汽車領域創(chuàng)建，因為大量的車輛已經(jīng)安裝了遙測傳感器。隨著更多高級別的自動駕駛汽車在市場上的出現(xiàn)，完善該技術(shù)將變得更加重要。
制造領域：從CAD模型到重現(xiàn)整個制造過程，數(shù)字孿生將在制造業(yè)中發(fā)揮重要作用。
倉儲和物流：倉儲機器人、物流和自動化將與環(huán)境中的數(shù)字孿生一起運行，以優(yōu)化和創(chuàng)造更有效的流程。
自動駕駛仿真的挑戰(zhàn)
一般來說，自動駕駛仿真的主要意義在于如何真實地模擬實際駕駛環(huán)境。無論模擬器有多好，人工模擬的場景和真實場景還是會有一些差異。
現(xiàn)實世界中仍有許多意外事件是無法在模擬器中模擬出來的。因此，如果能用真實的交通數(shù)據(jù)來重現(xiàn)真實場景，與人工模擬的場景相比，會得到更好的測試結(jié)果。然而，重現(xiàn)真實世界數(shù)據(jù)的主要問題是處理大量真實世界數(shù)據(jù)所需的算力。
為了在模擬器上重現(xiàn)現(xiàn)實世界每個路段的場景，人們需要讓自動駕駛車輛收集每個路段的信息。這樣的信息量在單臺機器上是無法處理的。
很多仿真技術(shù)公司已經(jīng)與提供基于云解決方案的公司合作，如亞馬遜AWS、微軟Azure等，以減輕一些負擔，并將數(shù)據(jù)存儲到云端的數(shù)據(jù)中心。在云上運行大量的模擬，只會產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù)，給已經(jīng)壓力很大的模擬平臺增加負擔。
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