智能汽車(chē)是汽車(chē)?電子?信息通信?道路交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)深度融合的新型產(chǎn)業(yè)形態(tài)?當(dāng)前, 我國(guó)智能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快車(chē)道, 技術(shù)創(chuàng)新日益活躍, 新型應(yīng)用蓬勃發(fā)展, 產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,而相應(yīng)的測(cè)試技術(shù)體系也在不斷完善, 推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步?本書(shū)首先立足于整體現(xiàn)狀對(duì)智能汽車(chē)測(cè)試體系架構(gòu)進(jìn)行綜述, 并針對(duì)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和整個(gè)核心技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)描述;然后, 針對(duì)測(cè)試體系中每一測(cè)試過(guò)程的概念?核心思想?關(guān)鍵技術(shù)?測(cè)試方法?發(fā)展趨勢(shì)等進(jìn)行詳細(xì)描述?

本書(shū)可供智能汽車(chē)設(shè)計(jì)人員及測(cè)試人員閱讀使用, 也可供車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生閱讀參考?

本文是《智能汽車(chē)測(cè)試技術(shù)》系列文章第四篇，上兩篇：

智能汽車(chē)測(cè)試技術(shù)：環(huán)境感知系統(tǒng)的測(cè)試技術(shù)與方法（三、數(shù)據(jù)生成模型介紹）

智能汽車(chē)測(cè)試技術(shù)：環(huán)境感知系統(tǒng)的測(cè)試技術(shù)與方法（二、測(cè)試技術(shù)框架及各類(lèi)感知環(huán)境介紹）

智能汽車(chē)測(cè)試技術(shù)：環(huán)境感知系統(tǒng)的測(cè)試技術(shù)與方法（一、需求分析及系統(tǒng)介紹）

注：本文節(jié)選自《智能汽車(chē)測(cè)試技術(shù)》，由機(jī)械工業(yè)出版社于2025年6月份出版

《智能汽車(chē)測(cè)試技術(shù)》目錄 

第1 章

導(dǎo)論

1.1 背景與需求/ 001

1.2 基本概念/ 003

1.2.1 測(cè)試與評(píng)價(jià)的基本概念/ 003

1.2.2 產(chǎn)品全生命周期中的測(cè)評(píng)技術(shù)/ 004

1.3 現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)/ 005

1.4 本書(shū)章節(jié)安排/ 006

第2 章

智能汽車(chē)

測(cè)評(píng)概述

 2.1 測(cè)評(píng)需求分析/ 009

2.1.1 安全性測(cè)試與驗(yàn)證/ 009

2.1.2 智能性測(cè)試與評(píng)價(jià)/ 012

2.2 測(cè)試方法論/ 015

2.2.1 安全性測(cè)試驗(yàn)證框架/ 015

2.2.2 智能性測(cè)試評(píng)估框架和體系/ 017

2.3 測(cè)試工具鏈及應(yīng)用要求/ 023

2.3.1 測(cè)試工具鏈/ 023

2.3.2 測(cè)試需求與測(cè)試工具的適配性/ 027

2.4 本章小結(jié)/ 029

參考文獻(xiàn)/ 030

第3 章

智能汽車(chē)

測(cè)試場(chǎng)景

3.1 場(chǎng)景基本概念/ 031

3.2 場(chǎng)景體系/ 033

3.2.1 場(chǎng)景要素與屬性/ 033

3.2.2 場(chǎng)景層級(jí)/ 035

3.2.3 場(chǎng)景分類(lèi)/ 036

3.3 場(chǎng)景生成方法/ 037

3.3.1 基于形式化描述的場(chǎng)景生成方法/ 037

3.3.2 基于駕駛員模型的場(chǎng)景生成方法/ 040

3.3.3 安全關(guān)鍵場(chǎng)景生成方法/ 048

3.4 場(chǎng)景采集與利用/ 051

3.4.1 場(chǎng)景采集技術(shù)/ 051

3.4.2 場(chǎng)景庫(kù)搭建/ 052

3.5 本章小結(jié)/ 052

參考文獻(xiàn)/ 053

第4 章

環(huán)境感知

系統(tǒng)的測(cè)試

技術(shù)與方法

4.1 環(huán)境感知系統(tǒng)測(cè)試需求分析/ 055

4.2 環(huán)境感知系統(tǒng)介紹/ 057

4.2.1 感知系統(tǒng)/ 057

4.2.2 硬件模組/ 058

4.2.3 認(rèn)知算法/ 058

4.3 環(huán)境感知系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)框架/ 059

4.4 各類(lèi)感知環(huán)境介紹/ 060

4.4.1 封閉場(chǎng)地環(huán)境/ 060

4.4.2 道路交通環(huán)境/ 064

4.4.3 虛擬仿真環(huán)境/ 066

4.5 數(shù)據(jù)生成模型介紹/ 069

4.5.1 降雨圖像生成方法概述/ 070

4.5.2 降雨圖像生成模型介紹/ 071

4.5.3 降雨圖像生成模型結(jié)果/ 075

4.6 具體測(cè)試案例/ 076

4.6.1 案例一:基于封閉場(chǎng)地環(huán)境的感知系統(tǒng)測(cè)試/ 076

4.6.2 案例二:基于虛擬仿真環(huán)境的硬件模組測(cè)試/ 078

4.6.3 案例三:基于虛擬仿真環(huán)境的感知系統(tǒng)測(cè)試/ 081

4.6.4 案例四:基于三類(lèi)感知環(huán)境和數(shù)據(jù)生成模型的

認(rèn)知算法測(cè)試/ 083

4.7 本章小結(jié)/ 086

參考文獻(xiàn)/ 087

第5 章

決策規(guī)劃

系統(tǒng)的測(cè)試

技術(shù)與方法

 5.1 決策規(guī)劃系統(tǒng)的測(cè)試需求與挑戰(zhàn)/ 089

5.1.1 測(cè)試需求/ 089

5.1.2 測(cè)試挑戰(zhàn)/ 090

5.2 基于場(chǎng)景的測(cè)試技術(shù)與方法/ 092

5.2.1 靜態(tài)試驗(yàn)設(shè)計(jì)測(cè)試方法/ 092

5.2.2 動(dòng)態(tài)試驗(yàn)設(shè)計(jì)測(cè)試方法/ 094

5.3 基于真實(shí)里程的測(cè)試技術(shù)與方法/ 101

5.3.1 開(kāi)放道路測(cè)試技術(shù)/ 101

5.3.2 重要度采樣加速測(cè)試方法/ 103

5.4 基于虛擬里程的測(cè)試技術(shù)與方法/ 104

5.4.1 虛擬里程測(cè)試系統(tǒng)組成框架/ 105

5.4.2 用于虛擬里程測(cè)試的NPC 模型生成方法/ 106

5.4.3 用于虛擬里程測(cè)試的NPC 模型性能驗(yàn)證/ 113

5.4.4 虛擬里程測(cè)試的應(yīng)用/ 118

5.4.5 小結(jié)/ 130

5.5 其他測(cè)試技術(shù)/ 131

5.5.1 自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)/ 131

5.5.2 錯(cuò)誤注入測(cè)試技術(shù)/ 139

5.5.3 分布式自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)/ 152

5.6 本章小結(jié)/ 157

參考文獻(xiàn)/ 157

第6 章

整車(chē)測(cè)試

技術(shù)與方法

6.1 整車(chē)測(cè)評(píng)需求分析/ 159

6.2 封閉測(cè)試場(chǎng)地平臺(tái)/ 160

6.2.1 封閉測(cè)試場(chǎng)/ 160

6.2.2 動(dòng)態(tài)模擬目標(biāo)物系統(tǒng)/ 162

6.2.3 定位與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)/ 163

6.3 開(kāi)放道路測(cè)試系統(tǒng)/ 164

6.3.1 測(cè)試方案制定/ 165

6.3.2 數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)/ 165

6.4 本章小結(jié)/ 166

第7 章

智能汽車(chē)

安全性評(píng)估

7.1 基于具體場(chǎng)景的安全性評(píng)估/ 169

7.1.1 場(chǎng)景瞬時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法/ 170

7.1.2 多階段安全評(píng)估/ 180

7.1.3 單個(gè)測(cè)試場(chǎng)景結(jié)果外推/ 181

7.2 基于邏輯場(chǎng)景的安全性評(píng)估/ 182

7.2.1 評(píng)估要求/ 182

7.2.2 面向邏輯場(chǎng)景評(píng)價(jià)的危險(xiǎn)域識(shí)別方法/ 183

7.3 針對(duì)被測(cè)功能的安全性評(píng)估/ 192

7.4 本章小結(jié)/ 192

參考文獻(xiàn)/ 193

第8 章

智能汽車(chē)

綜合行駛

性能評(píng)估

 8.1 測(cè)評(píng)需求與研究現(xiàn)狀/ 195

8.1.1 測(cè)評(píng)需求/ 195

8.1.2 研究現(xiàn)狀/ 195

8.2 測(cè)評(píng)基本流程/ 197

8.3 典型測(cè)試場(chǎng)景矩陣/ 198

8.4 測(cè)試方法與流程/ 199

8.4.1 測(cè)試方案/ 199

8.4.2 背景車(chē)跟馳模型/ 199

8.4.3 測(cè)試數(shù)據(jù)輸出/ 201

8.5 評(píng)價(jià)方法與流程/ 202

8.5.1 評(píng)價(jià)體系/ 202

8.5.2 評(píng)價(jià)流程/ 204

8.6 測(cè)評(píng)示例/ 206

8.7 本章小結(jié)/ 209

參考文獻(xiàn)/ 209

附 錄

附錄A 測(cè)試工況參數(shù)設(shè)置/ 210

附錄B 背景車(chē)跟馳模型/ 212

附錄C 歸一化方法/ 214

附錄D 常見(jiàn)縮寫(xiě)詞/ 216

4. 6 具體測(cè)試案例

本節(jié)將有四個(gè)案例, 舉例說(shuō)明4.3 節(jié)測(cè)試技術(shù)框架的應(yīng)用。

4.6.1 案例一:基于封閉場(chǎng)地環(huán)境的感知系統(tǒng)測(cè)試

本案例的測(cè)試技術(shù)框架對(duì)應(yīng)圖4 - 27 中序號(hào)②的連線。封閉測(cè)試場(chǎng)地具備雨霧模擬設(shè)備, 可以模擬各類(lèi)天氣, 同時(shí)為測(cè)試提供擬真的道路條件, 感知系統(tǒng)直接在該封閉場(chǎng)地環(huán)境中被測(cè)試, 輸出相對(duì)應(yīng)的認(rèn)知結(jié)果。被測(cè)對(duì)象為某公司融合感知系統(tǒng)(由1 個(gè)前視攝像頭、1 個(gè)前向毫米波雷達(dá)和4 個(gè)角雷達(dá)構(gòu)成), 測(cè)試該感知系統(tǒng)的性能。測(cè)試流程如下。

圖4 -27 基于封閉場(chǎng)地環(huán)境的感知系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)框架

(1) 搭建測(cè)試場(chǎng)景

基礎(chǔ)場(chǎng)景如圖4 -28 所示。道路為長(zhǎng)直道, 前車(chē)行駛在車(chē)道中心, 自車(chē)以相同的車(chē)速行駛在其后方。當(dāng)兩車(chē)到達(dá)預(yù)設(shè)的縱向間距時(shí), 前車(chē)開(kāi)始制動(dòng)減速直至停車(chē)。

圖4 -28 前車(chē)制動(dòng)場(chǎng)景示意圖

(2)構(gòu)建測(cè)試用例

結(jié)合試驗(yàn)場(chǎng)地及測(cè)試車(chē)輛實(shí)際情況,針對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)輛感知系統(tǒng)測(cè)試項(xiàng)設(shè)計(jì)并構(gòu)建各類(lèi)觸發(fā)條件,表4-1所列為本次測(cè)試中的兩個(gè)觸發(fā)條件。在基礎(chǔ)場(chǎng)景上疊加上述包含機(jī)動(dòng)車(chē)輛測(cè)試項(xiàng)的若干感知系統(tǒng)觸發(fā)條件,即完成若干測(cè)試用例的構(gòu)建。

表4-1 本次測(cè)試中的兩個(gè)觸發(fā)條件

 (3) 輸出測(cè)試結(jié)果

每個(gè)測(cè)試用例重復(fù)測(cè)試至少三次。下面以T1 傳感器遮擋和T2 小雨天氣為例, 介紹該測(cè)試實(shí)例的試驗(yàn)結(jié)果。

1)T1:傳感器遮擋。試驗(yàn)過(guò)程中測(cè)試車(chē)輛由測(cè)試人員控制,測(cè)試過(guò)程實(shí)拍圖如圖4-29所示。

在T1觸發(fā)條件下,測(cè)試車(chē)輛的感知系統(tǒng)表現(xiàn)仍保持穩(wěn)定,未出現(xiàn)漏檢現(xiàn)象。但是目標(biāo)狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果相較于基準(zhǔn)條件下偏差增大,說(shuō)明該觸發(fā)條件會(huì)顯著增加感知系統(tǒng)的感知狀態(tài)不確定性。其中某次感知結(jié)果如圖4-30所示。

圖4 -29 金屬覆蓋毫米波雷達(dá)表面

圖4 -30 T1 觸發(fā)條件下某次感知結(jié)果

2)T2:小雨天氣。試驗(yàn)過(guò)程中測(cè)試車(chē)輛由測(cè)試人員控制,測(cè)試過(guò)程實(shí)拍圖如圖4-31所示。在T2觸發(fā)條件下,感知系統(tǒng)表現(xiàn)出的性能良好,未出現(xiàn)漏檢現(xiàn)象。目標(biāo)狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果與基準(zhǔn)條件下的偏差較小。其中某次感知結(jié)果如圖4-32所示。

圖4 -31 場(chǎng)地模擬小雨

圖4-32 T2觸發(fā)條件下某次感知結(jié)果

本書(shū)首先立足于整體現(xiàn)狀對(duì)智能汽車(chē)測(cè)試體系架構(gòu)進(jìn)行綜述， 并針對(duì)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和整個(gè)核心技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)描述；然后， 針對(duì)測(cè)試體系中每一測(cè)試過(guò)程的概念、核心思想、關(guān)鍵技術(shù)、測(cè)試方法、發(fā)展趨勢(shì)等進(jìn)行詳細(xì)描述。

本書(shū)可供智能汽車(chē)設(shè)計(jì)人員及測(cè)試人員閱讀使用， 也可供車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生閱讀參考。

作者簡(jiǎn)介：

陳君毅,2009年畢業(yè)于同濟(jì)大學(xué)汽車(chē)學(xué)院,獲工學(xué)博士學(xué)位,任職于同濟(jì)大學(xué)汽車(chē)學(xué)院?長(zhǎng)期從事自動(dòng)駕駛汽車(chē)測(cè)試與評(píng)價(jià)方向研究工作,先后主持和參與國(guó)家級(jí)?省部級(jí)項(xiàng)目共11項(xiàng),并與華為?路特斯?上汽大眾?蔚來(lái)等企業(yè)開(kāi)展了深度校企合作研究?近5年,在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊和國(guó)際會(huì)議上共發(fā)表SCI/EI檢索論文近30篇,其中以第一作者或及通訊作者發(fā)表的為20余篇;申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利30余項(xiàng)(已授權(quán)7項(xiàng))?擔(dān)任SAE汽車(chē)安全和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)委員會(huì)秘書(shū)?功能安全和預(yù)期功能安全分委會(huì)主席;是自動(dòng)駕駛測(cè)試場(chǎng)景國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO3450X)支撐專(zhuān)家組成員,以及CAICV聯(lián)盟預(yù)期功能安全工作組核心成員;擔(dān)任《汽車(chē)工程》和《汽車(chē)工程學(xué)報(bào)》青年編委委員,IEEE Transactions on Intelligent Vehicles?Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering?《中國(guó)公路學(xué)報(bào)》?《汽車(chē)工程》?IEEE Intelligent Transportation Systems Conference?IEEE Intelligent Vehicles Symposium等國(guó)內(nèi)外期刊和國(guó)際會(huì)議審稿人,曾于多項(xiàng)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議擔(dān)任分論壇主席?

版權(quán)信息:

智能汽車(chē)測(cè)試技術(shù) / 陳君毅等著. -- 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社, 2025. 5. -- (智能汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)叢書(shū)).ISBN 978-7-111-77871-4 Ⅰ. U467 中國(guó)國(guó)家版本館CIP數(shù)據(jù)核字第2025X8D229號(hào)

本書(shū)由機(jī)械工業(yè)出版社出版，本文經(jīng)出版方授權(quán)發(fā)布。