第一部分 概述篇
第1章 汽車自動駕駛仿真測試發(fā)展概述 002
1.1 引言 002
1.2 汽車自動駕駛仿真測試的發(fā)展歷程 005
1.2.1 自動駕駛技術的發(fā)展歷程 005
1.2.2 自動駕駛仿真的發(fā)展歷程 007
1.3 自動駕駛仿真測試的基本概念和關鍵技術 009
1.3.1 高精地圖 009
1.3.2 靜態(tài)環(huán)境模塊 010
1.3.3 動態(tài)場景模塊 010
1.3.4 傳感器模塊 011
1.3.5 動力學模塊 012
1.3.6 數據管理模塊和大規(guī)模并行計算 012
1.4 汽車自動駕駛仿真測試面臨的主要挑戰(zhàn) 013
1.4.1 自動駕駛仿真測試的驗證與精度 013
1.4.2 所有相關的物理現象的考慮和真實場景的泛化 014
1.4.3 仿真測試的評價 015
1.5 小結 016
參考文獻 017
第2章 汽車自動駕駛仿真測試體系 019
2.1 引言 019
2.2 汽車自動駕駛仿真測試系統架構 021
2.2.1 仿真測試需求 022
2.2.2 仿真測試平臺 023
2.3 汽車自動駕駛仿真測試的關鍵技術 026
2.3.1 汽車行駛環(huán)境模擬技術 027
2.3.2 環(huán)境傳感器建模技術 029
2.3.3 車輛動力學建模技術 029
2.3.4 一體化模擬仿真技術 030
2.4 小結 030
參考文獻 031
第二部分 技術篇
第3章 三維環(huán)境建模與可視化技術 033
3.1 引言 033
3.2 計算機圖形學發(fā)展歷程及其在仿真測試中的應用 033
3.3 三維環(huán)境建模方法 037
3.4 大場景真實感三維環(huán)境渲染 040
3.5 虛擬與混合現實技術的應用 047
3.6 小結 050
參考文獻 051
第4章 高精地圖與定位傳感器建模技術 052
4.1 引言 052
4.1.1 功能1：地圖匹配 053
4.1.2 功能2：輔助環(huán)境感知 054
4.1.3 功能3：路徑規(guī)劃 054
4.2 高精地圖概述與數據特征 055
4.2.1 高精地圖與傳統電子地圖的差異 055
4.2.2 高精地圖數據存儲 056
4.2.3 高精地圖數據格式 056
4.2.4 高精地圖數據采集和制作 058
4.3 定位傳感器建模與仿真 059
4.3.1 GNSS傳感器建模與仿真 059
4.3.2 IMU傳感器建模與仿真 060
4.3.3 視覺傳感器建模與仿真 061
4.4 高精地圖與定位傳感器建模在自動駕駛 仿真測試中的應用與評價 061
4.4.1 基于建模軟件構建場景 061
4.4.2 基于已經完成的游戲搭建場景 062
4.4.3 基于增強現實方法構建場景 062
4.4.4 基于高精地圖生成場景 062
4.5 小結 063
參考文獻 064
第5章 車輛動力學與駕駛模型仿真技術 066
5.1 引言 066
5.2 車輛動力學建模與仿真 067
5.3 車輛駕駛員模型與控制系統建模 070
5.4 小結 072
參考文獻 073
第6章 環(huán)境感知傳感器仿真模型搭建技術 074
6.1 引言 074
6.2 視覺傳感器建模與標定 075
6.3 光學雷達建模與標定 080
6.4 毫米波雷達建模與標定 083
6.5 多傳感器信息融合模型 085
6.6 車路協同感知與通信建模 087
6.7 小結 089
參考文獻 090
第7章 交通環(huán)境仿真模型搭建技術 091
7.1 引言 091
7.2 交通流仿真技術概述 092
7.3 微觀交通流仿真與自動駕駛 092
7.4 微觀交通流仿真軟件 095
7.4.1 SUMO 095
7.4.2 TESS NG 095
7.4.3 VISSIM 096
7.4.4 Cube Dynasim 096
7.4.5 Dynameq 097
7.4.6 DTALite 098
7.5 微觀交通仿真建模內容 099
7.6 小結 102
參考文獻 102
第8章 自動駕駛場景庫的構建 105
8.1 引言 105
8.2 自動駕駛場景庫研究現狀 105
8.2.1 國外研究現狀 105
8.2.2 國內研究現狀 106
8.3 自動駕駛場景庫構建技術 108
8.3.1 相關定義 108
8.3.2 場景庫的構建 109
8.4 場景描述標準 114
8.4.1 OpenDRIVE 114
8.4.2 OpenSCENARIO 114
8.4.3 OpenCRG 115
8.5 小結 115
參考文獻 116
第9章 分布式計算與自動化測試技術 117
9.1 引言 117
9.2 分布式計算與存儲 118
9.3 異構計算 123
9.4 仿真測試云架構 124
9.5 小結 128
參考文獻 128
第10章 汽車自動駕駛測試仿真技術 129
10.1 引言 129
10.2 場景數據處理平臺 130
10.3 軟件在環(huán) 132
10.3.1 車輛動力學模型 133
10.3.2 傳感器模型 133
10.3.3 環(huán)境交通模型 133
10.4 硬件在環(huán) 134
10.5 車輛在環(huán) 136
10.6 平行測試 138
10.7 駕駛員在環(huán) 140
10.8 仿真工具鏈 142
10.8.1 入口層 142
10.8.2 服務層 142
10.8.3 平臺層 143
10.9 仿真測試實施規(guī)范 143
10.9.1 仿真測試需求分析階段 144
10.9.2 仿真測試對象分析階段 144
10.9.3 仿真測試方案設計階段 145
10.9.4 仿真測試方案實施階段 146
10.9.5 仿真測試結果評價階段 146
10.10 小結 146
參考文獻 146
第11章 數字孿生技術在自動駕駛測試中的應用 148
11.1 引言 148
11.2 案例背景及基本情況 149
11.2.1 自動駕駛測試的行業(yè)剛需 149
11.2.2 數字孿生技術更適合汽車自動駕駛的測試 151
11.3 系統框架 153
11.3.1 自動駕駛測試的數字孿生系統總體框架 153
11.3.2 數字孿生測試原理 155
11.4 案例特點 156
11.4.1 測試場景廣，速度快且成本低 156
11.4.2 實現虛實映射，分層測試評價 157
11.5 實施步驟 158
11.5.1 數字孿生子系統 159
11.5.2 數字孿生測試評價管理子系統 163
11.6 案例成效和意義 164
11.6.1 積累關鍵技術研發(fā)的無形資產 164
11.6.2 保證車輛安全上路 165
11.7 數字孿生產業(yè)發(fā)展現狀 165
11.8 數字孿生應用存在的挑戰(zhàn) 166
11.9 小結 167
參考文獻 168
第三部分 行業(yè)篇
第12章 汽車仿真測試行業(yè)標準與應用 170
12.1 引言 170
12.2 仿真測試行業(yè)國際標準 171
12.3 仿真測試行業(yè)國內標準 176
12.4 小結 178
參考文獻 179
第13章 汽車自動駕駛仿真測試平臺簡介 180
13.1 引言 180
13.2 場景仿真軟件 182
13.2.1 VTD 182
13.2.2 Prescan 184
13.2.3 Cognata 186
13.2.4 rFpro 187
13.2.5 Metamoto 187
13.2.6 Panosim 188
13.2.7 Sim-One 188
13.2.8 CARLA 190
13.2.9 AirSim 191
13.3 交通流仿真軟件 191
13.4 傳感器仿真軟件公司 192
13.4.1 RightHook 192
13.4.2 MonoDrive 193
13.5 車輛動力學仿真軟件 194
13.5.1 CarSim 194
13.5.2 CarMaker 195
13.5.3 AVL 196
13.5.4 Simpack 196
13.5.5 TESIS DYNAware 196
13.6 硬件在環(huán)仿真平臺 197
13.6.1 美國國家儀器公司NI 197
13.6.2 dSPACE 198
13.7 小結 198
參考文獻 198
第14章 智能網聯汽車測試與研究機構介紹 200
14.1 引言 200
14.2 智能網聯汽車測試與研究機構分類 201
14.2.1 國家級智能網聯汽車檢測中心 201
14.2.2 智能網聯測試與研究科技創(chuàng)新公司 202
14.3 智能網聯汽車測試與研究機構介紹 202
14.3.1 國家級智能網聯汽車質量監(jiān)督檢驗中心 202
14.3.2 智能網聯測試與研究科技創(chuàng)新公司 211
14.4 小結 220
參考文獻 221
第四部分 趨勢篇
第15章 汽車自動駕駛仿真測試評價所面臨的挑戰(zhàn)與展望 223
15.1 引言 223
15.2 仿真測試評價技術的機遇與挑戰(zhàn) 224
15.3 仿真測試相關法規(guī)標準亟待完善 226
15.4 人才培養(yǎng)的挑戰(zhàn)與展望 227
15.5 產業(yè)鏈發(fā)展的挑戰(zhàn)與機遇 229
15.6 小結 230
參考文獻 231