智能汽車是汽車?電子?信息通信?道路交通運輸?shù)刃袠I(yè)深度融合的新型產(chǎn)業(yè)形態(tài)?當(dāng)前, 我國智能汽車產(chǎn)業(yè)進入快車道, 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)模不斷擴大,而相應(yīng)的測試技術(shù)體系也在不斷完善, 推動產(chǎn)業(yè)進步?本書首先立足于整體現(xiàn)狀對智能汽車測試體系架構(gòu)進行綜述, 并針對測試技術(shù)的發(fā)展趨勢和整個核心技術(shù)進行詳細描述;然后, 針對測試體系中每一測試過程的概念?核心思想?關(guān)鍵技術(shù)?測試方法?發(fā)展趨勢等進行詳細描述?

本書可供智能汽車設(shè)計人員及測試人員閱讀使用, 也可供車輛工程專業(yè)及相關(guān)專業(yè)師生閱讀參考?

本文是《智能汽車測試技術(shù)》系列文章第五篇，上四篇：

智能汽車測試技術(shù)：環(huán)境感知系統(tǒng)的測試技術(shù)與方法（四、案例一:基于封閉場地環(huán)境的感知系統(tǒng)測試）

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

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

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

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

《智能汽車測試技術(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 測試與評價的基本概念/ 003

1.2.2 產(chǎn)品全生命周期中的測評技術(shù)/ 004

1.3 現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)/ 005

1.4 本書章節(jié)安排/ 006

第2 章

智能汽車

測評概述

 2.1 測評需求分析/ 009

2.1.1 安全性測試與驗證/ 009

2.1.2 智能性測試與評價/ 012

2.2 測試方法論/ 015

2.2.1 安全性測試驗證框架/ 015

2.2.2 智能性測試評估框架和體系/ 017

2.3 測試工具鏈及應(yīng)用要求/ 023

2.3.1 測試工具鏈/ 023

2.3.2 測試需求與測試工具的適配性/ 027

2.4 本章小結(jié)/ 029

參考文獻/ 030

第3 章

智能汽車

測試場景

3.1 場景基本概念/ 031

3.2 場景體系/ 033

3.2.1 場景要素與屬性/ 033

3.2.2 場景層級/ 035

3.2.3 場景分類/ 036

3.3 場景生成方法/ 037

3.3.1 基于形式化描述的場景生成方法/ 037

3.3.2 基于駕駛員模型的場景生成方法/ 040

3.3.3 安全關(guān)鍵場景生成方法/ 048

3.4 場景采集與利用/ 051

3.4.1 場景采集技術(shù)/ 051

3.4.2 場景庫搭建/ 052

3.5 本章小結(jié)/ 052

參考文獻/ 053

第4 章

環(huán)境感知

系統(tǒng)的測試

技術(shù)與方法

4.1 環(huán)境感知系統(tǒng)測試需求分析/ 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 認知算法/ 058

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

4.4 各類感知環(huán)境介紹/ 060

4.4.1 封閉場地環(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 具體測試案例/ 076

4.6.1 案例一:基于封閉場地環(huán)境的感知系統(tǒng)測試/ 076

4.6.2 案例二:基于虛擬仿真環(huán)境的硬件模組測試/ 078

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

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

認知算法測試/ 083

4.7 本章小結(jié)/ 086

參考文獻/ 087

第5 章

決策規(guī)劃

系統(tǒng)的測試

技術(shù)與方法

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

5.1.1 測試需求/ 089

5.1.2 測試挑戰(zhàn)/ 090

5.2 基于場景的測試技術(shù)與方法/ 092

5.2.1 靜態(tài)試驗設(shè)計測試方法/ 092

5.2.2 動態(tài)試驗設(shè)計測試方法/ 094

5.3 基于真實里程的測試技術(shù)與方法/ 101

5.3.1 開放道路測試技術(shù)/ 101

5.3.2 重要度采樣加速測試方法/ 103

5.4 基于虛擬里程的測試技術(shù)與方法/ 104

5.4.1 虛擬里程測試系統(tǒng)組成框架/ 105

5.4.2 用于虛擬里程測試的NPC 模型生成方法/ 106

5.4.3 用于虛擬里程測試的NPC 模型性能驗證/ 113

5.4.4 虛擬里程測試的應(yīng)用/ 118

5.4.5 小結(jié)/ 130

5.5 其他測試技術(shù)/ 131

5.5.1 自動化測試技術(shù)/ 131

5.5.2 錯誤注入測試技術(shù)/ 139

5.5.3 分布式自動化測試技術(shù)/ 152

5.6 本章小結(jié)/ 157

參考文獻/ 157

第6 章

整車測試

技術(shù)與方法

6.1 整車測評需求分析/ 159

6.2 封閉測試場地平臺/ 160

6.2.1 封閉測試場/ 160

6.2.2 動態(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 開放道路測試系統(tǒng)/ 164

6.3.1 測試方案制定/ 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

安全性評估

7.1 基于具體場景的安全性評估/ 169

7.1.1 場景瞬時風(fēng)險評估方法/ 170

7.1.2 多階段安全評估/ 180

7.1.3 單個測試場景結(jié)果外推/ 181

7.2 基于邏輯場景的安全性評估/ 182

7.2.1 評估要求/ 182

7.2.2 面向邏輯場景評價的危險域識別方法/ 183

7.3 針對被測功能的安全性評估/ 192

7.4 本章小結(jié)/ 192

參考文獻/ 193

第8 章

智能汽車

綜合行駛

性能評估

 8.1 測評需求與研究現(xiàn)狀/ 195

8.1.1 測評需求/ 195

8.1.2 研究現(xiàn)狀/ 195

8.2 測評基本流程/ 197

8.3 典型測試場景矩陣/ 198

8.4 測試方法與流程/ 199

8.4.1 測試方案/ 199

8.4.2 背景車跟馳模型/ 199

8.4.3 測試數(shù)據(jù)輸出/ 201

8.5 評價方法與流程/ 202

8.5.1 評價體系/ 202

8.5.2 評價流程/ 204

8.6 測評示例/ 206

8.7 本章小結(jié)/ 209

參考文獻/ 209

附 錄

附錄A 測試工況參數(shù)設(shè)置/ 210

附錄B 背景車跟馳模型/ 212

附錄C 歸一化方法/ 214

附錄D 常見縮寫詞/ 216

4.6.2 案例二:基于虛擬仿真環(huán)境的硬件模組測試

本案例的測試技術(shù)框架對應(yīng)圖4-33中序號⑦的連線。在數(shù)字仿真軟件中搭建各類傳感器模型和車輛模型,同時還可以在軟件中設(shè)置并組合不同天氣條件,然后經(jīng)由搭建的虛擬傳感器模型采集數(shù)據(jù),完成待測感知數(shù)據(jù)的生成。被測對象為某芯片的視覺硬件模組,該模組具備車道線檢測、車輛檢測、行人檢測和交通燈檢測等十余種功能。測試包括仿真場景設(shè)置、車輛模型設(shè)置、模型數(shù)據(jù)傳輸、仿真數(shù)據(jù)回灌及檢測算法識別若干步驟,具體如下。

(1)搭建測試平臺

構(gòu)建以該芯片為基礎(chǔ)的硬件在環(huán)虛擬仿真測試平臺。其架構(gòu)如圖4-34所示。 

圖4 -33 基于虛擬仿真環(huán)境的硬件模組測試技術(shù)框架

圖4 -34 測試平臺架構(gòu)

仿真場景通過虛擬仿真軟件搭建,包括靜態(tài)場景和動態(tài)場景設(shè)置。靜態(tài)場景包括道路模型、天氣模型及交通環(huán)境模型等。動態(tài)場景包括車輛運動參數(shù)、行人及動物運動參數(shù)等。

車輛模型設(shè)置也通過虛擬仿真軟件搭建,主要包括自車動力學(xué)模型和視覺傳感器模型。其中,視覺傳感器模型參數(shù)設(shè)置需要由該芯片內(nèi)部傳感器參數(shù)進行標(biāo)定

模型數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)通過CAN盒將虛擬仿真軟件的測試用例信息傳輸給該芯片。

仿真數(shù)據(jù)回灌注入環(huán)節(jié)主要任務(wù)為虛擬仿真軟件將原始視頻數(shù)據(jù)注入數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(DataTransmissionSystem,DTS),DTS再將數(shù)據(jù)由RGB格式轉(zhuǎn)化為YUV格式,回灌給該芯片和Matrix?Client客戶端兩部分。

檢測算法識別主要由該芯片內(nèi)集成的算法對圖像數(shù)據(jù)進行處理,并通過Matrix?Client客戶端對感知視頻進行錄制和回放,以滿足數(shù)據(jù)分析和處理需求。

(2)構(gòu)建測試用例

基于虛擬仿真軟件構(gòu)建相應(yīng)的測試用例。不同觸發(fā)條件的仿真場景如圖4-35~圖4-38所示。

圖4-35 不同環(huán)境條件的仿真場景

圖4 -36 不同光照條件的仿真場景

圖4-37 不同目標(biāo)物特征的仿真場景

圖4-38 不同目標(biāo)物關(guān)系的仿真場景

(3)輸出測試結(jié)果

以“低光照時行人橫穿馬路”的測試用例為例,相關(guān)參數(shù)為,自車自100m處以10m/s速度駛?cè)腚p向三車道十字路口,同時行人以1.2m/s速度橫穿馬路。對于構(gòu)建好的測試用例,在虛擬仿真軟件中運行仿真測試用例,同時開啟設(shè)備,運行DTS數(shù)據(jù)回灌程序與CAN傳輸程序,最后在客戶端錄制仿真視頻,分析感知數(shù)據(jù),仿真測試結(jié)束。

本書首先立足于整體現(xiàn)狀對智能汽車測試體系架構(gòu)進行綜述， 并針對測試技術(shù)的發(fā)展趨勢和整個核心技術(shù)進行詳細描述；然后， 針對測試體系中每一測試過程的概念、核心思想、關(guān)鍵技術(shù)、測試方法、發(fā)展趨勢等進行詳細描述。

本書可供智能汽車設(shè)計人員及測試人員閱讀使用， 也可供車輛工程專業(yè)及相關(guān)專業(yè)師生閱讀參考。

作者簡介：

陳君毅,2009年畢業(yè)于同濟大學(xué)汽車學(xué)院,獲工學(xué)博士學(xué)位,任職于同濟大學(xué)汽車學(xué)院?長期從事自動駕駛汽車測試與評價方向研究工作,先后主持和參與國家級?省部級項目共11項,并與華為?路特斯?上汽大眾?蔚來等企業(yè)開展了深度校企合作研究?近5年,在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊和國際會議上共發(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;申請發(fā)明專利30余項(已授權(quán)7項)?擔(dān)任SAE汽車安全和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)委員會秘書?功能安全和預(yù)期功能安全分委會主席;是自動駕駛測試場景國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO3450X)支撐專家組成員,以及CAICV聯(lián)盟預(yù)期功能安全工作組核心成員;擔(dān)任《汽車工程》和《汽車工程學(xué)報》青年編委委員,IEEE Transactions on Intelligent Vehicles?Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering?《中國公路學(xué)報》?《汽車工程》?IEEE Intelligent Transportation Systems Conference?IEEE Intelligent Vehicles Symposium等國內(nèi)外期刊和國際會議審稿人,曾于多項國際學(xué)術(shù)會議擔(dān)任分論壇主席?

版權(quán)信息:

智能汽車測試技術(shù) / 陳君毅等著. -- 北京 : 機械工業(yè)出版社, 2025. 5. -- (智能汽車關(guān)鍵技術(shù)叢書).ISBN 978-7-111-77871-4 Ⅰ. U467 中國國家版本館CIP數(shù)據(jù)核字第2025X8D229號

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