引言

Forward

隨著汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化以及自動(dòng)駕駛技術(shù)的迭代更新，面向傳統(tǒng)汽車的測(cè)試工具與測(cè)試評(píng)估方法已不能滿足自動(dòng)駕駛車輛測(cè)試驗(yàn)證的需要。目前，基于場(chǎng)景的智能網(wǎng)聯(lián)汽車“三支柱”安全測(cè)試評(píng)估方法[1]已成為廣泛的行業(yè)共識(shí)，模擬仿真測(cè)試是其重要手段之一，其在測(cè)試效率、測(cè)試成本等方面具有巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能夠有效支撐智能網(wǎng)聯(lián)汽車的安全性評(píng)估，推動(dòng)自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)落地[2][3]。

聯(lián)合國(guó)世界車輛法規(guī)協(xié)調(diào)論壇（WP.29）自動(dòng)駕駛驗(yàn)證方法非正式工作組提出一種包含場(chǎng)景目錄、模擬仿真測(cè)試、封閉場(chǎng)地測(cè)試、實(shí)際道路測(cè)試、審核評(píng)估和在用監(jiān)測(cè)等5類技術(shù)手段的《自動(dòng)駕駛新型測(cè)評(píng)方法（NATM）》[4]。2022年8月，歐盟發(fā)布自動(dòng)駕駛車輛型式認(rèn)證法規(guī)REGULATION (EU)2022/1426[5]，法規(guī)提出必須對(duì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)（ADS）進(jìn)行合規(guī)性評(píng)估，評(píng)估可通過模擬仿真測(cè)試、封閉場(chǎng)地測(cè)試和實(shí)際道路測(cè)試開展。此外，法規(guī)還規(guī)定了使用模擬仿真測(cè)試開展合規(guī)性評(píng)估時(shí)模擬仿真測(cè)試工具鏈的可信度評(píng)估原則。

國(guó)內(nèi)也在持續(xù)推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車準(zhǔn)入管理和模擬仿真測(cè)試相關(guān)研究。2022年11月，工業(yè)和信息化部會(huì)同公安部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車準(zhǔn)入和上路通行試點(diǎn)工作的通知（征求意見稿）》（以下簡(jiǎn)稱“《通知》”），《通知》中要求智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)具備滿足模擬仿真測(cè)試條件的設(shè)計(jì)驗(yàn)證能力，并基于此能力，能夠針對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品開展模擬仿真測(cè)試，出具產(chǎn)品模擬仿真測(cè)試報(bào)告。其中，企業(yè)模擬仿真測(cè)試設(shè)計(jì)驗(yàn)證能力包括：

• 建立專門的模擬仿真測(cè)試機(jī)構(gòu)，配備相應(yīng)的模擬仿真測(cè)試人員；

• 建立模擬仿真測(cè)試工作流程，包括參與部門及職責(zé)，模擬仿真測(cè)試輸入輸出物管理，評(píng)審、驗(yàn)證、確認(rèn)等內(nèi)容；

• 理解和掌握模擬仿真測(cè)試相關(guān)的技術(shù)；

• 具備模擬仿真測(cè)試驗(yàn)證相關(guān)的工具和設(shè)備；
• 具備針對(duì)自動(dòng)駕駛功能產(chǎn)品的模擬仿真測(cè)試驗(yàn)證能力。

本系列文章將分上、下兩篇，分別闡釋賽目科技提出的企業(yè)模擬仿真測(cè)試體系能力建設(shè)和如何開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品模擬仿真測(cè)試兩個(gè)核心問題。

企業(yè)模擬仿真測(cè)試能力建設(shè)

為了滿足政策法規(guī)要求和規(guī)范指導(dǎo)企業(yè)日常模擬仿真測(cè)試工作的開展，本文重點(diǎn)論述智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)如何建設(shè)健全、完善的模擬仿真測(cè)試企業(yè)能力，提出建立模擬仿真測(cè)試管理辦法、建立模擬仿真測(cè)試工作流程、建立仿真測(cè)試企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，以及具備相應(yīng)的仿真測(cè)試工具鏈四個(gè)關(guān)鍵路徑。

關(guān)鍵路徑1

建立模擬仿真測(cè)試管理辦法

為規(guī)范企業(yè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車模擬仿真測(cè)試管理工作，智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)制定模擬仿真測(cè)試相關(guān)的管理辦法，明確模擬仿真測(cè)試團(tuán)隊(duì)各階段的測(cè)試任務(wù)、測(cè)試要求和測(cè)試交付文件，并且對(duì)于測(cè)試團(tuán)隊(duì)的組織架構(gòu)、職能及成員職責(zé)進(jìn)行必要的說明，保證模擬仿真測(cè)試過程的階段清晰、要求明確、任務(wù)具體，對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)測(cè)試工作的正常開展起到規(guī)范的指導(dǎo)作用。企業(yè)模擬仿真測(cè)試相關(guān)的管理辦法內(nèi)容可參考表1進(jìn)行編寫。

表1 企業(yè)模擬仿真測(cè)試管理辦法內(nèi)容

文件名稱	內(nèi)容說明
模擬仿真測(cè)試管理辦法	1、明確智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)模擬仿真測(cè)試團(tuán)隊(duì)組織架構(gòu)、主要負(fù)責(zé)人，以及各崗位職責(zé)
	2、規(guī)范模擬仿真測(cè)試的工作流程，如：測(cè)試前準(zhǔn)備，測(cè)試實(shí)施，測(cè)試結(jié)果分析和評(píng)價(jià)等
	3、明確模擬仿真測(cè)試工具鏈中軟/硬件（如Sim Pro、測(cè)試管理系統(tǒng)、測(cè)試機(jī)柜等）的權(quán)限管理制度和安全操作規(guī)程等
	4、明確模擬仿真測(cè)試數(shù)據(jù)管理制度，包括仿真數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方案、備份方案、防篡改機(jī)制等

制定模擬仿真測(cè)試管理辦法時(shí)，企業(yè)可參考的國(guó)內(nèi)外法規(guī)/標(biāo)準(zhǔn)如下：

• UN ECE WP.29 2022/57 Proposal for a second iteration of the New Assessment/Test Method for Automated Driving-Master Document；

• REGULATION (EU)2022/1426；

• R155、R156、R157；

• ISO 34502 《Road vehicles — Test scenarios for automated driving systems - Scenario based safety evaluation framework》；

• GB/T《智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動(dòng)駕駛功能仿真試驗(yàn)方法及要求》（草案）；

• GB/T《智能網(wǎng)聯(lián)汽車 自動(dòng)駕駛系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行條件》（征求意見稿）；

• GB 5768《道路交通標(biāo)志與標(biāo)線》等。

關(guān)鍵路徑2

建立模擬仿真測(cè)試工作流程

為規(guī)范智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品模擬仿真測(cè)試的工作步驟，企業(yè)應(yīng)制定模擬仿真測(cè)試工作流程，主要包括測(cè)試準(zhǔn)備、測(cè)試實(shí)施和測(cè)試評(píng)價(jià)三個(gè)階段，目標(biāo)是指導(dǎo)仿真測(cè)試人員快速、標(biāo)準(zhǔn)化地開展產(chǎn)品模擬仿真測(cè)試工作。同時(shí)，為方便測(cè)試人員高效地完成各階段工作，企業(yè)可制定相應(yīng)階段內(nèi)容的模版文件。

（1）測(cè)試準(zhǔn)備階段測(cè)試準(zhǔn)備階段內(nèi)容包括確定在環(huán)測(cè)試方式，獲得測(cè)試用例集，明確測(cè)試人員和測(cè)試排期，準(zhǔn)備模擬仿真測(cè)試工具鏈（包括仿真測(cè)試工具和仿真模型），搭建仿真測(cè)試環(huán)境，開發(fā)和調(diào)試模擬仿真測(cè)試接口（如適用）等。企業(yè)可基于以上內(nèi)容編制相應(yīng)模版文件，例如模擬仿真測(cè)試場(chǎng)景集模版、模擬仿真測(cè)試用例集模版、模擬仿真測(cè)試方案模版、仿真測(cè)試接口文檔模版等。此外，在本階段，企業(yè)可開展仿真測(cè)試可信度評(píng)估相關(guān)內(nèi)容，證明企業(yè)使用的模擬仿真測(cè)試工具滿足置信度要求，車輛動(dòng)力學(xué)模型、傳感器模型等仿真模型滿足可信度要求，以及通過與實(shí)車測(cè)試結(jié)果對(duì)比等手段驗(yàn)證了模擬仿真測(cè)試的可信度。相應(yīng)的，企業(yè)可制定模擬仿真測(cè)試可信度評(píng)估報(bào)告模版。（2）測(cè)試實(shí)施階段在模擬仿真測(cè)試準(zhǔn)備階段結(jié)束后，測(cè)試人員執(zhí)行產(chǎn)品的模擬仿真測(cè)試。測(cè)試流程如圖1所示。

圖1模擬仿真測(cè)試工作流程

（3）測(cè)試評(píng)價(jià)階段

測(cè)試評(píng)價(jià)是模擬仿真測(cè)試的重要環(huán)節(jié)之一，可以為產(chǎn)品功能的迭代和優(yōu)化提供相關(guān)建議。基于場(chǎng)景的模擬仿真測(cè)試評(píng)價(jià)共分為兩種，一種是通過單一仿真測(cè)試場(chǎng)景，對(duì)試驗(yàn)車輛的安全性、合規(guī)性、舒適性和智能性等方面進(jìn)行評(píng)估；另一種是從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度，對(duì)測(cè)試場(chǎng)景覆蓋度等影響產(chǎn)品測(cè)試驗(yàn)證的重要因素進(jìn)行科學(xué)、有效地評(píng)價(jià)。其中，

• 為了比較不同驗(yàn)證策略和方法的結(jié)果，分析產(chǎn)品與智能網(wǎng)聯(lián)汽車準(zhǔn)入相關(guān)技術(shù)要求的差距，在滿足政策、標(biāo)準(zhǔn)要求之外，可自定義設(shè)置一些關(guān)鍵性評(píng)估指標(biāo)；
• 能夠科學(xué)、正確地分析測(cè)試過程中生成的測(cè)試數(shù)據(jù)，有效地支撐測(cè)試和評(píng)價(jià)；
• 能夠合理的存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)，確保模擬仿真測(cè)試結(jié)果的可追溯；
• 能夠組織和協(xié)調(diào)仿真專家團(tuán)隊(duì)，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行專業(yè)的評(píng)審和確認(rèn)；
• 可編制模擬仿真測(cè)試報(bào)告模版、模擬仿真測(cè)試數(shù)據(jù)說明文件模版、模擬仿真測(cè)試評(píng)審表模版、等模版文件，指導(dǎo)測(cè)試人員完成仿真測(cè)試結(jié)果的總結(jié)、評(píng)審、驗(yàn)證和確認(rèn)工作。

企業(yè)模擬仿真測(cè)試工作流程和相關(guān)模版文件內(nèi)容可參考表2進(jìn)行編寫。

表2企業(yè)模擬仿真測(cè)試工作流程

序號(hào)	文件名稱	內(nèi)容說明
1	模擬仿真測(cè)試工作流程	包括測(cè)試準(zhǔn)備、測(cè)試實(shí)施和測(cè)試評(píng)價(jià)三個(gè)階段
2	模擬仿真測(cè)試場(chǎng)景集模版	記錄模擬仿真測(cè)試邏輯場(chǎng)景，并說明參數(shù)取值范圍以及參數(shù)泛化的方式
3	模擬仿真測(cè)試用例集模版	記錄模擬仿真測(cè)試具體場(chǎng)景，說明具體場(chǎng)景中的參數(shù)取值
4	模擬仿真測(cè)試方案模版	1、明確在環(huán)測(cè)試方式 2、仿真測(cè)試工具（包含軟/硬件）說明 3、仿真模型及模型參數(shù)設(shè)置 4、測(cè)試人員及測(cè)試排期 5. 測(cè)試場(chǎng)景搭建說明 6、測(cè)試工作流程說明 7、測(cè)試數(shù)據(jù)分析、存儲(chǔ)說明等
5	仿真測(cè)試接口文檔模版	包括接口數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)字段定義、單位、取值范圍等信息
6	模擬仿真測(cè)試可信度評(píng)估報(bào)告模版	1、模擬仿真測(cè)試工具置信度評(píng)估 2、車輛動(dòng)力學(xué)模型、傳感器模型等仿真模型的可信度評(píng)估 3、基于場(chǎng)景的模擬仿真測(cè)試與實(shí)車測(cè)試結(jié)果對(duì)比等方式的模擬仿真測(cè)試的可信度評(píng)估
7	模擬仿真測(cè)試報(bào)告模版	模擬仿真測(cè)試時(shí)間、測(cè)試地點(diǎn)、測(cè)試人員、測(cè)試環(huán)境、測(cè)試內(nèi)容/項(xiàng)、是否通過測(cè)試等內(nèi)容
8	模擬仿真測(cè)試數(shù)據(jù)說明文件模版	1、說明模擬仿真測(cè)試產(chǎn)生的測(cè)試數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)地點(diǎn)和方式 2、用于模擬仿真測(cè)試可信度評(píng)估的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)地點(diǎn)和方式
9	模擬仿真測(cè)試評(píng)審表模版	包括評(píng)審時(shí)間、評(píng)審地點(diǎn)、評(píng)審人員、評(píng)審內(nèi)容、是否通過評(píng)審等內(nèi)容

關(guān)鍵路徑3

建立仿真測(cè)試企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系

基于上述仿真測(cè)試工作流程，針對(duì)流程中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)建立健全的、以技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為主體、包括管理標(biāo)準(zhǔn)和流程標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，進(jìn)一步指導(dǎo)測(cè)試人員開展模擬仿真測(cè)試工作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品模擬仿真測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)、流程節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系具體包含內(nèi)容可參考表3所示。

表3企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)

序號(hào)	文件名稱	內(nèi)容說明
1	在環(huán)仿真測(cè)試系列管理標(biāo)準(zhǔn)	包括不同在環(huán)測(cè)試方式的管理，包括測(cè)試團(tuán)隊(duì)、測(cè)試任務(wù)、測(cè)試要求和測(cè)試交付文件等
2	仿真測(cè)試場(chǎng)景集搭建系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)	1、明確靜態(tài)場(chǎng)景的搭建標(biāo)準(zhǔn)，如道路標(biāo)志標(biāo)線、道路橫縱斷面設(shè)計(jì)、道路類型等，可參考相關(guān)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，如Open Drive，GB/T《智能網(wǎng)聯(lián)汽車 自動(dòng)駕駛系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行條件》（征求意見稿）等2、明確動(dòng)態(tài)場(chǎng)景搭建標(biāo)準(zhǔn)，如試驗(yàn)車輛動(dòng)作、交通流特征、天氣環(huán)境、道路交通參與者動(dòng)作、信號(hào)燈周期與相位定義等，可參考相關(guān)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，如Open Scenario，GB/T《智能網(wǎng)聯(lián)汽車 自動(dòng)駕駛系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行條件》（征求意見稿）等
3	仿真模型搭建系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)	1、明確車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型設(shè)置的參數(shù)以及各參數(shù)取值 2、明確傳感器仿真模型設(shè)置的參數(shù)以及各參數(shù)取值
4	仿真測(cè)試工具配置系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)	說明不同在環(huán)仿真測(cè)試方式的仿真測(cè)試工具配置要求和配置方法等
5	仿真測(cè)試接口系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)	說明不同在環(huán)仿真測(cè)試方式的接口開發(fā)規(guī)范，以及數(shù)據(jù)傳輸鏈路
6	仿真測(cè)試評(píng)價(jià)系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)	說明不同在環(huán)仿真測(cè)試方式的仿真測(cè)試評(píng)價(jià)要求和評(píng)價(jià)方法等
7	在環(huán)仿真測(cè)試系列流程標(biāo)準(zhǔn)	說明不同在環(huán)仿真測(cè)試方式的規(guī)范/流程，包括測(cè)試準(zhǔn)備、測(cè)試實(shí)施和測(cè)試評(píng)價(jià)等
8	仿真測(cè)試可信度評(píng)估系列流程標(biāo)準(zhǔn)	說明仿真測(cè)試可信度評(píng)估流程，以及可信度評(píng)估結(jié)果的評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括： 1、模擬仿真測(cè)試工具置信度評(píng)估流程 2、車輛動(dòng)力學(xué)模型、傳感器模型等仿真模型的可信度評(píng)估流程3、基于場(chǎng)景的模擬仿真測(cè)試與實(shí)車測(cè)試結(jié)果對(duì)比等方式的模擬仿真測(cè)試的可信度評(píng)估流程

關(guān)鍵路徑4

具備仿真測(cè)試工具鏈

隨著自動(dòng)駕駛測(cè)試和驗(yàn)證技術(shù)的提高，以及自動(dòng)駕駛功能測(cè)試場(chǎng)景的數(shù)量和復(fù)雜程度增加，對(duì)仿真測(cè)試工具鏈提出了更高的要求。智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)建立高置信度、高可靠性的模擬仿真測(cè)試工具鏈（包括仿真測(cè)試工具和仿真模型），保證測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確且可重復(fù)。 此外，由于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)需要海量的測(cè)試場(chǎng)景和數(shù)據(jù)來(lái)保證其功能的完善，智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)支持和建設(shè)數(shù)據(jù)閉環(huán)，發(fā)揮數(shù)據(jù)價(jià)值和提高數(shù)據(jù)鏈路循環(huán)的速度，保證對(duì)場(chǎng)景數(shù)據(jù)的高效收集和利用，加速自動(dòng)駕駛技術(shù)迭代。 賽目科技自研模擬仿真測(cè)試驗(yàn)證評(píng)價(jià)工具鏈全景如下圖2所示，包含場(chǎng)景模塊、仿真引擎及評(píng)價(jià)模塊等，工具鏈集靜/動(dòng)態(tài)場(chǎng)景仿真、車輛動(dòng)力學(xué)仿真、傳感器仿真等為一體，支持算法快速接入和場(chǎng)景快速搭建，支持MIL/SIL/HIL一體化，支持?jǐn)?shù)據(jù)閉環(huán)，能夠?qū)ψ詣?dòng)駕駛感知、決策、控制等算法進(jìn)行全棧測(cè)試和驗(yàn)證。

圖2賽目科技仿真測(cè)試驗(yàn)證評(píng)價(jià)工具鏈全景

本文是《智能網(wǎng)聯(lián)汽車模擬仿真測(cè)試》系列的上篇，基于賽目科技的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和研究成果，主要講述了如何搭建健全、規(guī)范的企業(yè)模擬仿真測(cè)試體系能力，提出了建立模擬仿真測(cè)試管理辦法、建立模擬仿真測(cè)試工作流程、建立仿真測(cè)試企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，以及具備相應(yīng)的仿真測(cè)試工具鏈四個(gè)關(guān)鍵路徑。

下一期《智能網(wǎng)聯(lián)汽車模擬仿真測(cè)試》下篇將著重介紹基于企業(yè)健全的模擬仿真測(cè)試體系能力，如何具體開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品的模擬仿真測(cè)試，敬請(qǐng)期待。

參考文獻(xiàn)

[1]劉法旺,曹建永, 張志強(qiáng)等. 基于場(chǎng)景的智能網(wǎng)聯(lián)汽車“三支柱”安全測(cè)試評(píng)估方法研究[J].汽車工程學(xué)報(bào),2022,12(5).

[2]劉法旺,何豐,周時(shí)瑩等.基于場(chǎng)景的智能網(wǎng)聯(lián)汽車模擬仿真測(cè)試評(píng)估方法與實(shí)踐[J].汽車工程學(xué)報(bào),2023,13(02):135-145.

[3]朱冰,張培興,趙健等.基于場(chǎng)景的自動(dòng)駕駛汽車虛擬測(cè)試研究進(jìn)展[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào),2019,32(06)10.19721/j.cnki.1001-7372.2019.06.001.

[4] Working Party on Automated/Autonomous and Connected Vehicles. Proposal for a second iteration of the New Assessment/Test Method for Automated Driving - Master Document［Informal Document］［Z］. United Nations：Working Party on Automated/Autonomous and Connected Vehicles，2022.

[5] REGULATION (EU)2022/1426.

掃描二維碼

關(guān)注賽目科技

?

專注智能網(wǎng)聯(lián)汽車

測(cè)試丨驗(yàn)證丨評(píng)價(jià)研究

作者：前瞻事業(yè)部-白智敏