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?

注：本文節(jié)選自《智能汽車測試技術(shù)》第五章節(jié)，由機械工業(yè)出版社于2025年6月份出版

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《智能汽車測試技術(shù)》目錄 

第1 章

導論

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

分布式自動化測試技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)多客戶端同步測試, 進一步提高測試效率。

5. 5.3 分布式自動化測試技術(shù)

前兩節(jié)分別介紹了自動化測試技術(shù)與錯誤注入測試技術(shù),為了使這兩種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)多客戶端同步測試,并保證一個測試任務(wù)一定被有效地分發(fā)給一個空閑客戶端,同時任何空閑客戶端都能及時領(lǐng)取到測試任務(wù),本節(jié)將介紹一種分布式自動化測試技術(shù)。該技術(shù)使用了一套標準的測試流程控制協(xié)議,在該協(xié)議的基礎(chǔ)上構(gòu)建了自動化測試任務(wù)客戶端和自動化測試任務(wù)中心,實現(xiàn)分布式自動化測試功能。

分布式自動化測試技術(shù)的架構(gòu)如圖5-54所示,包含一個自動化測試任務(wù)中心,部署在仿真集群的一個節(jié)點上,該節(jié)點稱為上位機節(jié)點;一個或多個自動化測試客戶端,部署在仿真集群的各個計算節(jié)點上。任務(wù)中心和客戶端之間通過測試流程控制協(xié)議的測試任務(wù)消息組進行通信;客戶端和計算節(jié)點的相關(guān)本地模塊之間通過測試流程控制協(xié)議的實驗控制消息組進行通信。

下面,對測試流程控制協(xié)議、自動化測試客戶端和自動化測試任務(wù)中心分別進行介紹。

(1)測試流程控制協(xié)議

測試流程控制協(xié)議對測試流程管理相關(guān)的消息進行了統(tǒng)一定義,包含兩組消息:其一是測試任務(wù)客戶端和測試任務(wù)中心之間進行通信的消息,用于支持測試任務(wù)發(fā)布和領(lǐng)取、測試結(jié)果提交等功能;其二是測試任務(wù)客戶端和本地各仿真組件之間進行通信的消息,用于支持仿真實驗啟動和終止、結(jié)果指標計算和提交等功能。接下來對具體的消息定義進行介紹。測試任務(wù)消息組包含的消息體及其含義和功能見表5-25。

圖5 -54 分布式自動化測試技術(shù)的架構(gòu)

表5-25 測試任務(wù)消息組包含的消息體及其含義和功能

仿真控制消息組包含的消息體及其含義和功能見表5-26。

表5-26 仿真控制消息組包含的消息體及其含義和功能

(2)自動化測試客戶端

自動化測試客戶端部署在仿真集群的每一個計算節(jié)點上,與節(jié)點中的仿真軟件、被測對象和其他本地模塊共同構(gòu)成一個基本仿真單元,如圖5-55所示。客戶端負責從任務(wù)中心拉取測試任務(wù),控制仿真實驗的開始和結(jié)束以執(zhí)行測試任務(wù),并返回任務(wù)結(jié)果。拉取測試任務(wù)與返回任務(wù)結(jié)果涉及和遠程任務(wù)中心的通信,使用測試流程控制協(xié)議中的測試任務(wù)消息組;控制仿真實驗的開始和結(jié)束涉及和本地模塊的通信,使用測試流程控制協(xié)議中的實驗控制消息組。

圖5 -55 自動化測試客戶端通信架構(gòu)圖

(3)自動化測試任務(wù)中心

任務(wù)中心部署在上位機節(jié)點上,用于分發(fā)任務(wù)給自動化測試客戶端。單自動化測試客戶端的任務(wù)中心無須考慮任務(wù)重復調(diào)度的問題,其邏輯較為簡單,如圖5-56所示。

與客戶端相同,任務(wù)中心也工作在一個永續(xù)的循環(huán)中,不斷地監(jiān)聽客戶端的任務(wù)拉取請求,分發(fā)新的任務(wù)并監(jiān)聽任務(wù)執(zhí)行結(jié)果。

在單機自動化的基礎(chǔ)上,該研究實現(xiàn)了可擴展的分布式自動化測試,即支持多個自動化測試客戶端的任務(wù)中心,它包含測試任務(wù)分發(fā)和任務(wù)結(jié)果收集兩個工作線程、一張客戶端狀態(tài)緩存表、一個待分發(fā)測試任務(wù)隊列以及一個執(zhí)行中測試任務(wù)隊列。

通過上述設(shè)計,解決了多客戶端任務(wù)重復調(diào)度的問題,保證一個測試任務(wù)一定被有效地分發(fā)給一個空閑客戶端,同時任何空閑客戶端都能及時領(lǐng)取測試任務(wù),實現(xiàn)了仿真集群下的分布式自動化測試。

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。

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作者簡介：

陳君毅,2009年畢業(yè)于同濟大學汽車學院,獲工學博士學位,任職于同濟大學汽車學院?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準(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;擔任《汽車工程》和《汽車工程學報》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,曾于多項國際學術(shù)會議擔任分論壇主席?

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。