模拟仿真测试在组合驾驶辅助汽车产品检测中的应用

2024年8月，工业和信息化部装备工业一司发布了《关于进一步加强智能网联汽车准入、召回及软件在线升级管理的通知（征求意见稿）》，旨在针对搭载组合驾驶辅助系统的自动驾驶汽车生产企业及其产品加强准入管理。作为国家智能网联汽车质量检验检测中心，襄阳达安汽车检测中心有限公司（以下简称“达安中心”）围绕《通知》要求，已形成体系化的模拟仿真测试解决方案，能够为客户提供一站式产品准入测试验证服务。

模拟仿真测试在组合驾驶辅助汽车产品检测中的应用

近年来，搭载组合驾驶辅助系统的汽车产品加速普及。2024年8月，工业和信息化部装备工业一司发布了《关于进一步加强自动驾驶汽车准入、召回及软件在线升级管理的通知（征求意见稿）》（以下简称《通知》），旨在针对搭载组合驾驶辅助系统（以下简称系统）的自动驾驶汽车生产企业及其产品加强准入管理。《通知》中的组合驾驶辅助系统是指《汽车驾驶自动化分级》（GB/T 40429-2021）定义的2 级驾驶自动化系统。即驾驶员应持续对系统及驾驶环境进行监视，不接管整个驾驶任务，在需要的时候介入动态驾驶任务。而L3级自动驾驶系统能够执行设计运行条件下的全部动态驾驶任务，当条件即将不满足或系统失效时，提醒驾驶员接管或采取风险减缓措施。《通知》要求，针对产品系统边界和安全响应、控制策略、人机交互等安全要求，基于系统功能及其边界，采用模拟仿真、封闭场地、实际道路等必要测试手段，开展充分测试验证。达安中心积极探索组合驾驶辅助系统检测技术，深入研究通过模拟仿真测试手段验证组合驾驶辅助汽车产品系统边界和安全响应、控制策略、人机交互等技术符合性的测试验证方法。一、模拟仿真测试应用原则

模拟仿真测试能够在有限空间内构建“人-车-路-环境”闭环测试系统，加速测试过程，缩短测试里程和时间，具备高安全性、可重复性等特点。是验证自动驾驶汽车安全性的关键支柱之一，能够有效解决组合驾驶辅助系统在开发及准入过程中的安全性验证问题。模拟仿真测试重点项：（1）构成仿真工具链的模型、工具及流程的置信度；（2）保留仿真工具链的输出记录，并确保仿真结果输出的可追溯性；（3）在确保仿真可信度基础上，实现对设计运行范围（ODD）全参数范围充分覆盖，验证其设计运行条件内自动驾驶系统的安全性，通过标称场景、危险场景和边缘场景等场景测试，初步评估组合驾驶辅助系统可接受安全风险水平。作为检测机构，为保障《通知》要求的落地实施，达安中心构建了一个模拟仿真场景基础平台+四个模拟仿真测试平台：全栈式硬件在环（HIL）测试平台、场地整车在环测试平台（数字孪生VIL）、试验室整车在环（VIL）测试平台、驾驶员在环（DIL）测试平台，五大平台共同形成国内功能最完备、工具链最完整、测评体系最健全的自动驾驶汽车仿真测试能力，满足组合驾驶辅助汽车产品测试验证需求。二、场景基础平台

模拟仿真场景基础平台作为自动驾驶汽车测试的基础工具平台，为模拟仿真测试提供高价值测试场景。达安中心自主构建高可信度、高覆盖度的仿真场景库，积累超过6000余个逻辑场景，达到百万量级仿真场景测试用例。测试用例涵盖对组合驾驶辅助系统行车辅助控制、驾驶员干预和退出、系统失效、系统边界检测、动态驾驶任务执行和退出策略、人机交互、功能安全和预期功能安全等的测试。并结合《道路交通标志和标线》和《道路交通信号灯》等国家标准，搭建形成中国交通场景元素库，包含43个交通标线、240个交通标识模型。同时，搭建大巴、轿车、三轮车、行人等8种常见交通参与者的毫米波反射模型，应用于不同平台的传感器感知性能测试。为满足不同类型测试需求，达安中心构建8类特色子场景库，包括：中国特色的交通标识标线子库、中国常见的交通参与者模型子库、主流的传感器模型子库、典型的功能验证场景子库、预期功能安全场景子库、标准场景子库、典型失效和事故场景子库、自然驾驶场景子库。仿真场景库基于真实场景元素的颜色、材质、光效等进行场景的二次开发，使场景元素的物理模型与实际场景元素高度一致，从而保证测试场景的高可信度。三、模拟仿真测试平台

全栈式hil测试平台，主要由图站、毫米波回波模拟器、超声波雷达测试盒、视频暗箱、视频注入模块、卫星信号模拟器、基站模拟器构成，全栈式平台支持对目前市场上主流的智能部件如智能摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、定位导航终端、V2X终端、域控制器的功能及性能测试。基于该平台达安中心在仿真可信度评估和提升方面开展了行业重难点技术研究和突破，形成行业领先的高可信度仿真测试评估方法。通过全栈HIL测试平台能够有效验证系统边界条件响应、行车辅助控制、控制策略等的技术符合性。率先将数字孪生技术应用于自动驾驶汽车测试领域，构建了高度开放的数字孪生自动驾驶测试服务平台即场地VIL测试平台，该平台主要由数字孪生测试工具、云场景管理、测试评价以及数据监管与展示等构成。采用真车+真路+虚拟环境的方式，在空旷的场地上充分利用5G通信技术实时下载云端批量场景实现对系统功能及性能全面、安全、高效的测试评价。数字孪生工具平台能够在安全的环境下高效验证事故场景、失效场景、特定复杂场景等。整车在环（VIL）测试平台，主要由道路模拟、传感器模拟与激励系统、联合仿真系统、仿真管理软件构成。在试验室内采用底盘测功机和动态转向模拟系统给真实的车辆提供道路激励，支持智能控制系统与执行机构匹配开发与验证、执行机构响应能力验证、自动驾驶功能验证、人机交互功能验证、功能安全测试、预期功能安全测试。驾驶员在环测试平台（DIL）由车辆实时仿真系统、运动系统、视景系统、声音模拟系统、运行监控系统、集成信息管理系统和数据传输系统组成。具备低延时、高响应、运动衰减小、高可靠等特点。通过将驾驶员纳入到仿真系统中从而构建起“人-车-路-环境”的完整仿真闭环，可用于线控底盘、人机共驾、交互式智慧座舱开发验证。相比实车测试，DIL平台除减小测试成本和周期外，通过设置各种测试场景，可实现危险复杂场景的驾驶模拟仿真测试。

应用展望

达安中心将继续深入研究相关测试技术在组合驾驶辅助汽车产品检测中的应用。围绕《通知》要求，加强技术研发和创新，提高检测水平和服务能力。建立完善的检测体系，在检测标准、检测流程、检测设备、检测人员等方面实现检测工作的规范化、标准化，助力中国汽车准入管理制度高质量运行。