智能駕駛硬件在環(huán)仿真測試與實(shí)踐

第 1章　緒論..1
1.1　智能駕駛系統(tǒng)概述..1
1.2　智能駕駛級別的分類和解釋..2
1.2.1 SAE J3016標(biāo)準(zhǔn)..2
1.2.2 汽車駕駛自動化分級..4
1.3　智能駕駛系統(tǒng)的架構(gòu)..5
1.4　智能駕駛系統(tǒng)常見算法..7
1.5　智能駕駛技術(shù)的挑戰(zhàn)和前沿研究..8
第 2章　智能駕駛 HIL仿真測試技術(shù)概述..9
2.1　概述..9
2.2　基于模型的開發(fā)測試方法.. 10
2.2.1 MIL.. 10
2.2.2 SI.. 11
2.2.3 HIL.. 12
2.2.4 DIL.. 14
2.2.5 VIL.. 15
2.3　智能駕駛 HIL仿真測試的發(fā)展歷程.. 17
2.3.1 早期階段的 HIL仿真測試.. 17
2.3.2 虛擬化與數(shù)字化發(fā)展階段.. 18
2.3.3 智能化發(fā)展階段.. 19
2.3.4 大數(shù)據(jù)與云計(jì)算的應(yīng)用.. 20
2.3.5 安全性和可靠性的提升.. 21
2.4　智能駕駛 HIL仿真測試的起源與背景.. 22
2.4.1 航空航天領(lǐng)域的 HIL仿真測試.. 22
2.4.2 HIL仿真測試在汽車領(lǐng)域的引入.. 24
2.5　智能駕駛 HIL仿真測試環(huán)境仿真模塊.. 28
2.5.1 虛擬場景構(gòu)建.. 28
2.5.2 傳感器仿真.. 31
2.5.3 場景庫構(gòu)建方法.. 34
2.5.4 車輛動力學(xué)仿真.. 36
2.5.5 動態(tài)場景的構(gòu)建.. 37
2.5.6 常見解決方案.. 38
2.6　智能駕駛 HIL仿真測試實(shí)時交互模塊.. 40
2.6.1 I/O接口設(shè)置.. 41
2.6.2 接口映射配置.. 43
2.7　智能駕駛 HIL仿真測試算法模塊.. 45
2.7.1 Autoware算法平臺.. 45
2.7.2 Apollo算法平臺.. 48
第 3章　智能駕駛 HIL測試環(huán)境仿真.. 51
3.1　概述.. 51
3.2　定義仿真目標(biāo).. 53
3.3　選擇仿真平臺.. 54
3.3.1 典型智能駕駛仿真軟件分類與發(fā)展變化情況.. 54
3.3.2 典型智能駕駛仿真軟件介紹.. 55
3.4　準(zhǔn)備車輛模型.. 60
3.5　導(dǎo)入地圖和場景.. 61
3.5.1城市道路行駛測試.. 61
3.5.2 高速公路行駛測試.. 62
3.5.3 自定義場景測試.. 63
3.5.4 道路規(guī)劃和路徑規(guī)劃測試.. 65
3.5.5 交通規(guī)劃和智能交通系統(tǒng)測試.. 66
3.6　添加車輛傳感器.. 67
3.6.1 確定傳感器選型.. 67
3.6.2 確定傳感器布局.. 68
3.6.3 配置傳感器參數(shù).. 69
3.7配置仿真環(huán)境.. 71
3.7.1 天氣條件.. 71
3.7.2 時間.. 73
3.7.3 交通流量.. 74
3.8定義車輛行為.. 75
3.8.1 車輛控制.. 75
3.8.2 車輛路徑.. 76
3.9基于 PanoSim的快速試驗(yàn).. 77
3.9.1 試驗(yàn)?zāi)康?. 77
3.9.2 軟件配置.. 77
3.9.3 創(chuàng)建試驗(yàn).. 78
3.9.4 主車及干擾車.. 84
3.9.5 預(yù)設(shè)軌跡.. 87
3.9.6 添加傳感器.. 90
3.9.7 加載算法腳本.. 91
3.9.8 編譯試驗(yàn).. 91
3.9.9 運(yùn)行試驗(yàn).. 92
3.9.10 保存試驗(yàn).. 93
第 4章　智能駕駛 HIL仿真測試方法.. 94
4.1測試用例設(shè)計(jì)與生成.. 94
4.1.1 確定測試目標(biāo)和范圍.. 94
4.1.2 識別關(guān)鍵功能和模塊.. 95
4.1.3 使用場景模擬.. 95
4.1.4 考慮異常情況和邊界值.. 96
4.1.5 注入故障和障礙物.. 97
4.1.6 生成路徑和軌跡.. 97
4.1.7 考慮人機(jī)交互.. 98
4.1.8 性能評估.. 99
4.2系統(tǒng)配置與準(zhǔn)備.. 99
4.2.1 硬件設(shè)置.. 99
4.2.2 仿真環(huán)境設(shè)置..100
4.3　傳感器與控制器初始化..101
4.3.1 傳感器初始化..101
4.3.2 控制器初始化..102
4.4　實(shí)時通信和數(shù)據(jù)交換..102
4.4.1 通信鏈路測試..102
4.4.2 數(shù)據(jù)交換測試..103
4.5　場景和用例加載..104
4.6　系統(tǒng)校準(zhǔn)和校驗(yàn)..105
4.6.1 傳感器校準(zhǔn)..105
4.6.2 控制器參數(shù)校準(zhǔn)..106
4.7　故障注入..107
4.8　性能檢測和記錄..107
4.9　基于 PanoSim的循跡試驗(yàn)..108
4.9.1 測試模型構(gòu)建..108
4.9.2 I/O接口配置.. 113
4.9.3 軌跡點(diǎn)錄制.. 115
4.9.4 循跡效果測試.. 118
第 5章　智能駕駛 HIL仿真測試結(jié)果分析與評估.. 119
5.1　智能駕駛測試評價方法..119
5.2　仿真測試的真實(shí)性與有效性評價..121
5.2.1 真實(shí)性評價..121
5.2.2 有效性評價..122
5.3　仿真測試與道路測試的閉環(huán)驗(yàn)證..126
5.4　AEB功能測試案例..127
5.4.1 知識學(xué)習(xí)..127
5.4.2 測試場景搭建..132
5.4.3 I/O接口映射..135
5.4.4 激光雷達(dá)數(shù)據(jù)讀取..136
5.4.5 算法運(yùn)行測試..137
第 6章　智能駕駛系統(tǒng)測試案例.. 139
6.1　LDW功能測試案例.. 139
6.1.1 知識學(xué)習(xí)..139
6.1.2 測試模型構(gòu)建..143
6.1.3 I/O接口映射..145
6.1.4 仿真攝像頭數(shù)據(jù)讀取..146
6.1.5 算法運(yùn)行測試..148
6.2　LKA功能測試案例..149
6.2.1 知識學(xué)習(xí)..149
6.2.2 測試模型構(gòu)建..157
6.2.3 I/O接口映射..159
6.2.4 算法運(yùn)行測試..161
第 7章　智能駕駛仿真測試技術(shù)展望.. 163
7.1　中國智能駕駛仿真測試技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)..163
7.2　中國智能駕駛仿真測試技術(shù)的發(fā)展趨勢..165
7.3　智能駕駛仿真測試發(fā)展建議..165
參考文獻(xiàn).. 168