第一部分 概述篇
第1章 汽車(chē)自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試發(fā)展概述 002
1.1 引言 002
1.2 汽車(chē)自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試的發(fā)展歷程 005
1.2.1 自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展歷程 005
1.2.2 自動(dòng)駕駛仿真的發(fā)展歷程 007
1.3 自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試的基本概念和關(guān)鍵技術(shù) 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(dòng)態(tài)場(chǎng)景模塊 010
1.3.4 傳感器模塊 011
1.3.5 動(dòng)力學(xué)模塊 012
1.3.6 數(shù)據(jù)管理模塊和大規(guī)模并行計(jì)算 012
1.4 汽車(chē)自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試面臨的主要挑戰(zhàn) 013
1.4.1 自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試的驗(yàn)證與精度 013
1.4.2 所有相關(guān)的物理現(xiàn)象的考慮和真實(shí)場(chǎng)景的泛化 014
1.4.3 仿真測(cè)試的評(píng)價(jià) 015
1.5 小結(jié) 016
參考文獻(xiàn) 017
第2章 汽車(chē)自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試體系 019
2.1 引言 019
2.2 汽車(chē)自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu) 021
2.2.1 仿真測(cè)試需求 022
2.2.2 仿真測(cè)試平臺(tái) 023
2.3 汽車(chē)自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試的關(guān)鍵技術(shù) 026
2.3.1 汽車(chē)行駛環(huán)境模擬技術(shù) 027
2.3.2 環(huán)境傳感器建模技術(shù) 029
2.3.3 車(chē)輛動(dòng)力學(xué)建模技術(shù) 029
2.3.4 一體化模擬仿真技術(shù) 030
2.4 小結(jié) 030
參考文獻(xiàn) 031
第二部分 技術(shù)篇
第3章 三維環(huán)境建模與可視化技術(shù) 033
3.1 引言 033
3.2 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)發(fā)展歷程及其在仿真測(cè)試中的應(yīng)用 033
3.3 三維環(huán)境建模方法 037
3.4 大場(chǎng)景真實(shí)感三維環(huán)境渲染 040
3.5 虛擬與混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用 047
3.6 小結(jié) 050
參考文獻(xiàn) 051
第4章 高精地圖與定位傳感器建模技術(shù) 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(shù)據(jù)特征 055
4.2.1 高精地圖與傳統(tǒng)電子地圖的差異 055
4.2.2 高精地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 056
4.2.3 高精地圖數(shù)據(jù)格式 056
4.2.4 高精地圖數(shù)據(jù)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(jué)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(dòng)駕駛 仿真測(cè)試中的應(yīng)用與評(píng)價(jià) 061
4.4.1 基于建模軟件構(gòu)建場(chǎng)景 061
4.4.2 基于已經(jīng)完成的游戲搭建場(chǎng)景 062
4.4.3 基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)方法構(gòu)建場(chǎng)景 062
4.4.4 基于高精地圖生成場(chǎng)景 062
4.5 小結(jié) 063
參考文獻(xiàn) 064
第5章 車(chē)輛動(dòng)力學(xué)與駕駛模型仿真技術(shù) 066
5.1 引言 066
5.2 車(chē)輛動(dòng)力學(xué)建模與仿真 067
5.3 車(chē)輛駕駛員模型與控制系統(tǒng)建模 070
5.4 小結(jié) 072
參考文獻(xiàn) 073
第6章 環(huán)境感知傳感器仿真模型搭建技術(shù) 074
6.1 引言 074
6.2 視覺(jué)傳感器建模與標(biāo)定 075
6.3 光學(xué)雷達(dá)建模與標(biāo)定 080
6.4 毫米波雷達(dá)建模與標(biāo)定 083
6.5 多傳感器信息融合模型 085
6.6 車(chē)路協(xié)同感知與通信建模 087
6.7 小結(jié) 089
參考文獻(xiàn) 090
第7章 交通環(huán)境仿真模型搭建技術(shù) 091
7.1 引言 091
7.2 交通流仿真技術(shù)概述 092
7.3 微觀交通流仿真與自動(dòng)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(nèi)容 099
7.6 小結(jié) 102
參考文獻(xiàn) 102
第8章 自動(dòng)駕駛場(chǎng)景庫(kù)的構(gòu)建 105
8.1 引言 105
8.2 自動(dòng)駕駛場(chǎng)景庫(kù)研究現(xiàn)狀 105
8.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀 105
8.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 106
8.3 自動(dòng)駕駛場(chǎng)景庫(kù)構(gòu)建技術(shù) 108
8.3.1 相關(guān)定義 108
8.3.2 場(chǎng)景庫(kù)的構(gòu)建 109
8.4 場(chǎng)景描述標(biāo)準(zhǔn) 114
8.4.1 OpenDRIVE 114
8.4.2 OpenSCENARIO 114
8.4.3 OpenCRG 115
8.5 小結(jié) 115
參考文獻(xiàn) 116
第9章 分布式計(jì)算與自動(dòng)化測(cè)試技術(shù) 117
9.1 引言 117
9.2 分布式計(jì)算與存儲(chǔ) 118
9.3 異構(gòu)計(jì)算 123
9.4 仿真測(cè)試云架構(gòu) 124
9.5 小結(jié) 128
參考文獻(xiàn) 128
第10章 汽車(chē)自動(dòng)駕駛測(cè)試仿真技術(shù) 129
10.1 引言 129
10.2 場(chǎng)景數(shù)據(jù)處理平臺(tái) 130
10.3 軟件在環(huán) 132
10.3.1 車(chē)輛動(dòng)力學(xué)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(chē)輛在環(huán) 136
10.6 平行測(cè)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(wù)層 142
10.8.3 平臺(tái)層 143
10.9 仿真測(cè)試實(shí)施規(guī)范 143
10.9.1 仿真測(cè)試需求分析階段 144
10.9.2 仿真測(cè)試對(duì)象分析階段 144
10.9.3 仿真測(cè)試方案設(shè)計(jì)階段 145
10.9.4 仿真測(cè)試方案實(shí)施階段 146
10.9.5 仿真測(cè)試結(jié)果評(píng)價(jià)階段 146
10.10 小結(jié) 146
參考文獻(xiàn) 146
第11章 數(shù)字孿生技術(shù)在自動(dòng)駕駛測(cè)試中的應(yīng)用 148
11.1 引言 148
11.2 案例背景及基本情況 149
11.2.1 自動(dòng)駕駛測(cè)試的行業(yè)剛需 149
11.2.2 數(shù)字孿生技術(shù)更適合汽車(chē)自動(dòng)駕駛的測(cè)試 151
11.3 系統(tǒng)框架 153
11.3.1 自動(dòng)駕駛測(cè)試的數(shù)字孿生系統(tǒng)總體框架 153
11.3.2 數(shù)字孿生測(cè)試原理 155
11.4 案例特點(diǎn) 156
11.4.1 測(cè)試場(chǎng)景廣，速度快且成本低 156
11.4.2 實(shí)現(xiàn)虛實(shí)映射，分層測(cè)試評(píng)價(jià) 157
11.5 實(shí)施步驟 158
11.5.1 數(shù)字孿生子系統(tǒng) 159
11.5.2 數(shù)字孿生測(cè)試評(píng)價(jià)管理子系統(tǒng) 163
11.6 案例成效和意義 164
11.6.1 積累關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的無(wú)形資產(chǎn) 164
11.6.2 保證車(chē)輛安全上路 165
11.7 數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 165
11.8 數(shù)字孿生應(yīng)用存在的挑戰(zhàn) 166
11.9 小結(jié) 167
參考文獻(xiàn) 168
第三部分 行業(yè)篇
第12章 汽車(chē)仿真測(cè)試行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用 170
12.1 引言 170
12.2 仿真測(cè)試行業(yè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 171
12.3 仿真測(cè)試行業(yè)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn) 176
12.4 小結(jié) 178
參考文獻(xiàn) 179
第13章 汽車(chē)自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試平臺(tái)簡(jiǎn)介 180
13.1 引言 180
13.2 場(chǎng)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(chē)輛動(dòng)力學(xué)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(tái) 197
13.6.1 美國(guó)國(guó)家儀器公司NI 197
13.6.2 dSPACE 198
13.7 小結(jié) 198
參考文獻(xiàn) 198
第14章 智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試與研究機(jī)構(gòu)介紹 200
14.1 引言 200
14.2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試與研究機(jī)構(gòu)分類(lèi) 201
14.2.1 國(guó)家級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)檢測(cè)中心 201
14.2.2 智能網(wǎng)聯(lián)測(cè)試與研究科技創(chuàng)新公司 202
14.3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試與研究機(jī)構(gòu)介紹 202
14.3.1 國(guó)家級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 202
14.3.2 智能網(wǎng)聯(lián)測(cè)試與研究科技創(chuàng)新公司 211
14.4 小結(jié) 220
參考文獻(xiàn) 221
第四部分 趨勢(shì)篇
第15章 汽車(chē)自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試評(píng)價(jià)所面臨的挑戰(zhàn)與展望 223
15.1 引言 223
15.2 仿真測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)的機(jī)遇與挑戰(zhàn) 224
15.3 仿真測(cè)試相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)亟待完善 226
15.4 人才培養(yǎng)的挑戰(zhàn)與展望 227
15.5 產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的挑戰(zhàn)與機(jī)遇 229
15.6 小結(jié) 230
參考文獻(xiàn) 231