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(jìn)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(kuò)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行詳細(xì)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(jìn)行詳細(xì)描述?

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本文是《智能汽車測試技術(shù)》系列文章第六篇，前五篇：

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（五、案例二:基于虛擬仿真環(huán)境的硬件模組測試）

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（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(jī)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(xiàn)/ 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(xiàn)/ 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(rèn)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(rèn)知算法測試/ 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(xiàn)/ 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(xiàn)/ 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(xiàn)/ 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. 6.3 案例三:基于虛擬仿真環(huán)境的感知系統(tǒng)測試

本案例的測試技術(shù)框架對應(yīng)圖4-39中序號⑥的連線。類似于案例二,同樣在數(shù)字仿真軟件中搭建各類傳感器模型和車輛模型,設(shè)置并組合不同天氣條件。然后經(jīng)由搭建的攝像頭暗箱采集數(shù)據(jù),獲取待測感知數(shù)據(jù)。被測對象為使用SSD認(rèn)知算法的攝像頭。

圖4 -39 基于虛擬仿真環(huán)境的認(rèn)知算法測試技術(shù)框架

(1)搭建測試平臺

視覺傳感器測試平臺的硬件架構(gòu)如圖4-40a所示,實際測試平臺如圖4-40b所示。在服務(wù)器上利用仿真軟件搭建仿真行駛場景,顯示在顯示屏B上,并同步將其投影至顯示屏A作為視覺傳感器的圖像輸入。視覺傳感器和顯示屏A均放置于暗箱環(huán)境中,以避免現(xiàn)實環(huán)境中光照等因素的干擾,視覺傳感器的圖像輸出至顯示屏C來進(jìn)行存儲和其他操作。

圖4-40 視覺傳感器測試平臺

(2)搭建仿真場景

基于仿真軟件搭建相應(yīng)的測試場景,首先設(shè)定對照場景參數(shù),見表4-2。對照場景下的自車視角如圖4-41所示。

表4-2 對照場景參數(shù)表

圖4-41 對照場景下的自車視角

為控制變量,在后續(xù)其他場景中場景設(shè)置均以該對照場景作為基礎(chǔ),通過在對照場景上疊加不同的環(huán)境因素來模擬不同環(huán)境條件的真實場景。不同環(huán)境因素的仿真場景如圖4-42所示。

圖4 -42 不同環(huán)境因素的仿真場景

(3)輸出測試結(jié)果

攝像頭經(jīng)暗箱從仿真軟件中采集得到圖像,輸入給SSD算法,經(jīng)算法處理得到目標(biāo)物的分類置信度(ClassificationConfidence,CC),如圖4-43所示,其中綠色邊界框就是網(wǎng)絡(luò)的檢測結(jié)果,目標(biāo)物的類別為轎車,分類置信度結(jié)果為0.88。

圖4 -43 圖像識別結(jié)果可視化

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(jìn)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(jìn)行詳細(xì)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(jìn)行詳細(xì)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(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,獲工學(xué)博士學(xué)位,任職于同濟(jì)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(jī)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(jī)械工業(yè)出版社出版，本文經(jīng)出版方授權(quán)發(fā)布。