治愈ADAS产品测试痛点的良药——模拟仿真测试技术

随着智能网联汽车近年来市场占有率的提升，智能驾驶产品也逐步成为了智能网联汽车的标配组件。高级辅助驾驶系统（ADAS）作为智能驾驶产品分类中的基础产品类型，备受智能网联产业中的各方青睐。无论从系统主动安全性能还是用户实际应用体验，高级辅助驾驶系统（ADAS）都已经成为了智能驾驶产品分类中更容易被市场接受的那颗新星。在智能网联汽车的赛车上，更多的关注投向了高级辅助驾驶系统（ADAS）这条赛道，同时也带来了资本市场的更多关注。

资本市场资本市场通过投资科技企业，直接参与其研发、生产和市场推广过程，推动科技成果在市场中的快速转化与应用。高级辅助驾驶系统（ADAS）产品在得到资本输血之后，也要实现量产产品的快速落地。而在这个过程中，由于资本的影响，产品的开发目标往往是在短期内能给资本投资方一份满意的答卷，那功能层面的丰富无疑是第一优选，产品级测试可能会次之。同时产品测试过程中，测试成本高、测试周期长、测试效率低等情况，又是长期困扰产品研发测试人员的问题。这就可能促使产品研发过程中，供应商更加侧重于产品功能实现方面的投入，而相对减弱对产品测试的投入。

针对高级辅助驾驶系统（ADAS）的测试系统至少包括被测物、测试环境与测试方式。传统的ADAS产品系统级测试一般都会将被测件搭载在整车环境下，直接进行实际道路的行驶状态下的功能级测试。由于智能网联产品兴起和发展时间不长，市场应用经验释放也相对保守。因此相比传统汽车电子产品，智能网联产品研发测试的实施都会遇到更多困难点。

1. 产品系统级测试成本高

测试系统在被测件搭载在整车环境下，进行实际道路的功能级测试，需要车辆、燃料、测试工程师等资源的支持，长期的使用这些资源所消耗的测试成本非常昂贵，同时，实车实际道路测试过程中存在相应的测试安全风险，如果将这部分加入成本核算，测试成本将会更高。

图1   ADAS中测试发生事故图

2. 产品系统性能测试周期长

由于是在实际道路环境中进行系统级测试，根据各个标准中相应的测试用例，场景超过百余个，再进行测试次数的叠加，测试工作量其实是非常庞大的，所以所占用的测试周期也会很漫长。在测试期间受天气环境制约性较大，如果遇到异常天气，可能还要调整测试计划，顺延测试完成时间。

3. 产品测试数据中有效性差

被测件搭载在整车环境下，进行实际道路的功能级测试，需要驾驶员驾驶车辆，按照测试工程师制定测试用例进行测试，其中有测试需要在一些高速、近距、变道等极端工况下进行测试，由于驾驶员本能的原因，很多时候测试者的对这种场景的测试会进行可以回避，或人工干预导致测试结果无效。

4. 产品测试可重复性差

由于进行的是实车实际道路中的测试，在开放室外环境中，被测ADAS系统感知传感器的工作状态，会受环境因素影响。所以开放的室外环境下，想要重复上次的测试，其实从理论上是不可能做到的。只能说是进行测试用例的重复再现，室外开发环境的影响无法管控。如果要是进行里程累积类的实车实走测试，测试环境基本无法重复再现。

图2   室外测试受外部因素影响的目标识别状态

基于上述4个方面智能网联产品研发测试的痛点，研发人员如何解决，成为了测试测量产业探索创新发展的新方向。之前应用于更高质量要求级别测试的模拟仿真测试技术成为了解决汽车智能网联产品测试的一剂良药。

模拟仿真测试技术（Simulation Testing Technology），是用一个系统模仿另一个真实系统并应用于系统测试的技术。从狭义上讲，是指20世纪40年代伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一类试验研究的新技术；从广义上来说，模拟仿真更是为了人类探究自然客观规律、理解验证世界真理一直做着贡献。由于计算机技术的发展，仿真技术逐步自成体系，成为继数学推理、科学实验之后人类认识自然界客观规律的第三类基本方法，而且正在发展成为人类认识、改造和创造客观世界的一项通用性、战略性技术。

当人们将这项技术应用到智能网联测试产业中后，研发人员可以使用模拟仿真技术来描述复杂系统测试用例和测试场景，甚至由众多不同系统组成的融合型系统测试体系。这也反向推动了模拟仿真测试技术进一步发展，并同步吸纳、融合领域内其他相关技术。涉及到前文中所提及的智能驾驶产品研发测试中的问题，得到了很大程度上的改善。

1.  构建系统级测试环境拉低测试评价成本

基于系统测试需求，运用模拟仿真测试技术，可以构建SIL、MIL、HIL、VIL等系列化、体系化的测试环境，每种测试环境的构建完成后可以覆盖多型号被测系统，实施测试环境一次构建长久应用。同时自动化测试系统也减少了车辆所需燃料，减低测试人员投入，从而实现了更低的平均测试成本。

2. 产品系统性能测试周期短缩
图3   模拟仿真测试环境中的虚拟测试场景

模拟仿真测试环境是通过模拟仿真技术进行的虚构，如果构建出的环境允许的话，理论上可以提供无穷无尽的场景。模拟仿真测试系统可以成为测试工程师最忠诚的伙伴，24小时不间断的完成测试工程师所安排的测试工作，并且不受时间、空间、外部环境因素的制约，这样可以大大缩短测试周期。

3. 产品测试数据中有效性提高

模拟仿真测试技术构建模拟仿真测试环境的同时，也提供了测试用例的接口，而测试工程师不再需要在真实环境中，冒着车毁人亡的风险进行相关功能的测试，反而只需要导入测试用例，模拟仿真测试技术可以确保，测试实施内容和测试用例要求完全一致，并且每次都能获取到真实有效的数据，并将其记录、存储，待后续数据分析备用。如此可以确保测试过程中数据的有效性。

4. 产品测试可重复、可再现

测试系统完全基于模拟仿真测试技术构建，系统提供封闭室内环境下的标准测试组件基础平台，平台内除了测试用例相关要素参数可调可控以外，测试环境要素和室内环境情况强相关，可以确保环境要素不影响测试环境构建。基于上述标准环境，产品测试通过自动化模拟仿真测试平台，进行高重复性的测试场景再现，便于研发人员对潜在问题场景进行深入分析验证。

结论：模拟仿真测试技术是构建虚拟测试环境的重要基础，模拟仿真测试环境的构建在推动了智能网联测试系统测试的创新发展的同时，也提供了一种性价比更高、测试精度更高、测试周期更短的测试方式和测试平台，为满足日益增长的智能网联产品测试需求提供了更多选择，也可谓解决智能网联产品测试实施问题的一剂良药。