打破现实制约,虚拟场景仿真开启智能驾驶新篇章

2021-06-30 18:20:52·  来源:SGMW上汽通用五菱  
 
智能驾驶作为未来汽车工业发展的重要方向,其研发落地离不开有效的手段进行驾驶场景和安全性验证,目前各大主机厂主要的验证手段还是依赖于实车测试。然而实车测
智能驾驶作为未来汽车工业发展的重要方向,其研发落地离不开有效的手段进行驾驶场景和安全性验证,目前各大主机厂主要的验证手段还是依赖于实车测试。

然而实车测试,需要等物理样车完成制造后才能开展,同时需要大量人力投入,且受试车场地、天气和试验安全性的限制,实车测试无法满足高效率、全天候、全场景覆盖的验证要求。随着智能驾驶系统开发周期要求越来越短、系统功能越来越复杂,提高智能驾驶验证的效率,提升场景覆盖度,就成了当前迫切需要解决的难题。
打破现实制约,虚拟场景仿真开启智能驾驶新篇章
利用虚拟仿真技术,为智能驾驶系统搭建虚拟的整车环境,可以摆脱物理样车制造的限制,将验证工作前移,缩短验证周期。利用场景仿真技术完成用户场景再现,通过场景的泛化处理,实现智能驾驶系统验证全场景覆盖,特别是极限、危险和边界场景等实车无法完成的验证场景。通过自动化测试技术,可以实现测试用例的批量、不间断测试,极大提升测试效率,减少测试验证人力投入。

什么是虚拟场景仿真测试

虚拟场景仿真测试是利用虚拟仿真技术,为智能驾驶系统搭建虚拟测试环境,包括:通过车辆动力学模型模拟的被控车辆,通过整车I/O模型模拟整车通信,通过场景仿真模型模拟使用场景,在虚拟的环境内进行智能驾驶系统功能测试。

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在验证效率、场景验证覆盖度和安全性方面,虚拟场景仿真测试都是对实车测试的重要补充,随着智能驾驶技术的发展,虚拟场景仿真测试已经成为智能驾驶系统开发流程中非常重要的一环,不仅减少实车验证的次数,缩短开发时间和降低成本,同时也提升了智能驾驶系统可靠性,降低了开发的风险。

虚拟场景仿真测试,从零到一

结合智能驾驶系统发展趋势和目前开发过程中的问题,新四化智能驾驶部着眼未来,提前布局,组建了智能驾驶虚拟场景仿真测试团队,着力培养和打造独立自主的智能驾驶虚拟场景仿真测试能力,为迎接智能驾驶技术发展带来的挑战做好准备,为公司新四化转型贡献力量。

在智能驾驶部林智桂总监的倡导下,智能驾驶虚拟场景仿真测试团队开始着手搭建公司第一台智能驾驶HIL仿真测试平台,项目前期,由智能驾驶科付广经理组织对多个仿真测试方案进行分析调研,经过大量的数据对比,同时结合公司自身产品开发特点,确定了适合公司智能驾驶系统的虚拟场景仿真测试验证方案。

方案已定,说干就干,智能驾驶虚拟场景仿真测试主管宋亚伟带队,团队小伙伴快速响应,以饱满的热情投入到项目工作中,虚拟场景仿真测试平台搭建过程涉及多个软件建模,工具链长,极大考验团队成员快速学习能力,面对这种情况,宋亚伟带领团队对工作内容进行区分,将项目工作分为三部分,由宋亚伟负责整个项目实施、联合仿真模型建模及环境搭建,由贾文豪、王少杰负责测试用例设计和自动化测试序列设计及调试,由邓伟明、张家洛负责场景建模,在整个开发过程中,他们分工明确,专研于自己分管的工作,他们又是一个整体,通过每周的分享交流,提升团队成员的整体能力。

期间面对国产供应商项目开发经验的不足,团队成员主动加入其中,与供应商一起开发建设,从对横、纵向闭环控制模型的反复调试优化,到复杂的交通场景建模,到不同软件工具链之间的数据交互,再到成千上万条的测试用例一遍又一遍的编写和优化,到最后完成自动化测试并生成测试报告,智能驾驶虚拟场景仿真测试团队始终团结在一起,经历一次次的工作至深夜,舍弃一个个的周末休息,他们的努力终于开花并结出累累硕果。

团队经过近一年努力,目前在软硬件上都已经具备了一定的能力,并取得了一定的成果。在硬件上,目前智能驾驶虚拟场景测试的硬件设备包括:HIL实时仿真机柜、毫米波雷达模拟器、视频暗箱和视频注入板卡、超声波雷达仿真盒。能够实现目标信号的物理级和信号级实时仿真。

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在软件上,目前已具备不同平台下的车辆模型建模,场景建模能力,打通了不同软件之间的数据交互,实现了多平台软件的联合仿真以及自动化测试。

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智能驾驶虚拟仿真测试成果

■ 完成智能驾驶功能开闭环调试,具备了多平台模型搭建及调试能力;

■ 建立14项智能驾驶功能仿真测试用例数据库,测试用例总数10082条,具备仿真用例自主设计能力;

■ 搭建智能驾驶虚拟仿真道路场景数据库,仿真场景共计484类,具备场景仿真建模能力;

■ 形成智能驾驶虚拟场景仿真测试规范13份,企业标准15份,专利7份。

智能驾驶虚拟场景仿真测试的使命

临危受命,为芯片国产化项目服务

在过去的一年里,突如其来的疫情致使全球芯片产业遭受了重创,国内各大车企缺芯问题日益凸显。在国外芯片供应不足的情况下,公司及时做出应对策略,扭转方向,提出芯片国产化方案。智能驾驶虚拟场景仿真测试团队发挥创新创造的精神,经过近一年的努力,从零到一、从无到有建立起了智能驾驶虚拟场景测试的能力,并服务于芯片国产化项目。

正是因为团队在前期积累了足够丰富的经验,所以团队在接手芯片国产化项目时,面对大广角摄像头视频暗箱标定、测试用例快速修改及闭环模型重新标定等问题,也都被团队成员一一克服。团队凭借着扎实的功底,为国产化项目顺利落地保驾护航。

征途漫漫,惟有奋斗!智能驾驶部肩负着公司转型的重要使命,惟有乘风破浪;智能驾驶虚拟场景测试作为智能驾驶系统开发的重要一环,惟有勇往直前。 
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