《智能网联汽车整车综合测试》课件 情境三 任务十四 AEB系统仿真测试

任务十四AEB系统仿真测试智能网联汽车整车综合测试某国产自主品牌汽车整车试验部1.如何规范完成AEB系统模拟仿真工作计划？2.如何规范完成AEB系统模拟仿真系统测试？主任试验工程师李工、实习试验技师小石实习试验技师小石跟随李工完成了智能驾驶模拟仿真测试系统的硬件与软件检查，下面就要开始真正的测试了。今天，李工拿到的工作任务是对新的AEB系统进行模拟仿真测试，李工说，AEB系统需要车辆具有良好的制动能力，实车测试具有一定的难度和危险性，因此是模拟仿真测试的理想对象。下面，请和小石一样，与李工开始进行的测试任务吧。能按照车辆模拟仿真测试技术要求，与人合作，规范制订AEB系统模拟仿真工作计划能按照车辆模拟仿真测试技术要求，与人合作，规范完成AEB系统模拟仿真测试与评价。模拟仿真测试过程典型模拟仿真整车综合测试操作过程一般有场景构建、传感器建模、控制系统添加、执行测试四个部分场地构建模拟仿真测试过程模拟仿真测试过程场景构建。场景是汽车智能驾驶系统测试的最重要因素之一，测试场景构建的准确性与完整性直接决定着测试结果的准确性，因此仿真软件系统应该具备高逼真度场景构建功能和丰富的模型库。此外，仿真软件系统一般会有专门的场景编辑器工具，用以实现测试人员对场景快速便捷的组合与搭建。场地构建模拟仿真测试过程传感器建模。在完成场景构建之后，需对车辆环境感知系统中的传感器进行建模。真实世界中，智能网联汽车使用摄像头、毫米波雷达等环境感知传感器探测目标。在虚拟仿真环境中，模拟仿真测试系统内一般会装有各类参数可调的传感器模型。在模型中，系统不仅可以模拟传感器的“探测功能”，还可以模拟干扰环境对感知结果所造成的影响，例如雾天环境下的摄像头画面等。场地构建模拟仿真测试过程控制系统添加。控制系统添加是指连接车辆动力学接口、传感器模型接口以及驾驶员模型接口后，为被测对象关联特定的规划决策算法和控制执行算法等控制系统。添加控制系统可使模拟仿真系统中的车辆与驾驶员最大程度的逼近真实世界。场地构建模拟仿真测试过程执行测试。执行测试的可视化界面中是各种视角下车辆在交通场景中的运行画面，窗口界面的一旁一般会实时显示相关的数据信息，例如车辆当前车速等。执行测试过程中模拟仿真测试系统在进行具有相当规模的数值仿真运算。执行测试即将完成时，模拟仿真测试系统一般会将结果进行数据后处理，生成图形或者表格以便测试人员读取。场地构建模拟仿真测试操作步骤典型的模拟仿真测试软件一般都具有图形用户界面（GUI，GraphicUserInterface），用以方便测试人场地构建测试关键步骤模拟仿真测试操作步骤1）创建任务具体内容是新建任务或加载现有任务，创建或选择现有场景，配置天气和光照条件。2）选择参与物添加测试车和其他交通参与者，设置参与者的行动轨迹，为参与者安装传感器模型。3）运行测试程序点击程序运行按钮，系统自动生成Simulink模型，添加控制系统模型，根据需要可按暂停或继续按钮，控制运行情况，待系统结束整个测试，显示或输出测试结果。场地构建场地构建方法在成熟的模拟仿真测试软件中有专门的场景库可供选择使用，测试人员可在现有场景基础上进行自定义修改即可得到计划搭建的测试场景。场地构建场地构建方法典型的场景构建操作界面如所示，在此例所使用的软件中，点击右上角的“World”，界面右侧弹出窗口，显示可供选择的各种道路，此外，画面的中心位置为系统自动保存的近期该测试人员所使用的道路模型，为实际工作中多次打开软件也可快速接续工作提供操作便利。场地构建现有模型加载场地构建方法在场景库中选定某一场景后，可通过点选、拖拽等方式，对模型进行选定和加载。如图所示，测试人员可通过拖拽的方式完成“弯道”模型的加载。场地构建场景（道路）选择模型加载现有模型加载场地构建方法在现有道路模型的基础上，可通过使用带有场景编辑功能的工具修改模型或添加场景信息，可添加的信息包括交通标识牌、信号灯、路障、天气、随机交通流等。以添加天气信息为例，在场景编辑工具中选择“天气”，相应的操作界面中会显示测试环境中的大气温度、大气压力、湿度、降水（雨天环境）、能见度（雾天环境）、光照条件，如图14-5所示。其中光照条件设定中还有车辆灯光与街道灯光设定等。场地构建天气信息添加功能界面举例信息添加场地构建方法能见度（Visibility）数值调整效果场地构建能见度设定值10能见度设定值500信息添加AEB系统仿真测试场地构建场景描述目标车辆静止，与主车方向一致，纵向距离为300m横向距离偏差不超过0.2m主车车速依次为40km/h、50km/h、60km/h、70km/h天气：晴天光照：白天道路：直行车道场地构建AEB测试描述AEB系统仿真测试场地构建在图形界面下创建任务，单击相应按键构建道路，并从模型库中导入道路模型，分别如图a和图b所示。使用系统自带场地“十字路口（Crossroad）”模型并将该模型拖入场地构建主界面。场地构建1）道路创建界面b）道路模型导入界面场地构建a）道路模型导入界面AEB系统仿真测试场地构建在场地构建界面中对静态要素、交通流、天气及光照强度进行设置。使用其中的“天气（Weather）”默认参数或者选择“晴天（Sunny）”，如图a所示。对“交通（Traffic）”参数中的交通流车辆密度“VehicleDensity”进行修改，设置为“0”，其他设置为默认值，如图b所示。最后，通过单击“数据（Data）”按钮选择“Saveas”进行保存和重命名操作，如图c所示。场地构建a）天气（Weather）参数界面b）交通（Traffic）设置界面C）场地保存界面场地构建AEB测试场地构建场地构建自愿组队法•每5人一组，学生自愿组建团队•组内推选出组长场地构建•小组成员轮流对任务书进行填写。•讨论过程中将相关工作内容填入表格。

场地构建AEB系统模拟仿真测试计划制订与测试场地构建场地构建根据整车测试任务书对各项信息进行确认讨论测试任务策划方案，将工作内容记录在表。场地构建具备智能网联汽车测试功能的模拟仿真测试系统实训服装纸、笔、卷尺测试软件产品手册场地构建注意工具跌落砸伤注意磕碰危险•测量结果与记录册是否一致•平台设备完好，避免损坏场地构建汽车模拟仿真测试综合运用了汽车行驶环境模拟技术、智能汽车环境传感器建模技术、车辆动力学建模技术、一体化模拟仿真技术等计算机技术，每一项技术在计算机算法、数据管理等方面都分属专门的技术领域，目前主流的各类模拟仿真软件在技术上各有所长。因此，在对车辆进行模拟仿真综合测试时，主流的做法是将两到三个模拟仿真软件进行组合使用。为了便于操作，一些模拟仿真软件将另外一个软件的操作界面融合进了自身的人机交互界面，实际上后台是软件之间的分工协作，共同完成工作。模拟仿真软件组合综合测试在软件组合中，常见的是汽车类专门仿真软件与Simulink软件联合使用。Simulink是MathWorks公司开发的一款可视化仿真软件，是一种基于该公司MATLAB软件的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，为系统测试提供动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。如图所示为模拟仿真软件PanoSim与Simulink软件在AEB系统测试中的组合。模拟仿真软件组合综合测试AEB系统测试中的仿真软件组合（PanoSim软件）在PanoSim软件中建立行驶环境模型，包括道路、天气、路面等场景，以及干扰车辆和行人等障碍物的位置及运动行为。在Simulink软件中建立传感器模型，包括摄像头和毫米波雷达模型，输出目标检测结果；建立目标识别模块，根据目标识别算法识别前方的障碍物，并产生障碍物的运动信息；建立AEB系统控制算法模块，根据前方障碍物的信息评估碰撞风险，并输出相应的控制命令；建立驾驶员模型，模拟驾驶员转向与制动操作；建立执行模块，包括转向与制动执行操作；建立车辆动力学模型，根据执行模块的转向和制动执行命令，输出相应的车辆运动轨迹。模拟仿真软件组合综合测试在软件组合中，各类专门软件通常不单是接口之间的连接，而是存在套嵌使用的关系。如图所示，模拟仿真软件PreScan负责传感器仿真与场景仿真，Simulink和MATLAB软件负责车辆控制算法的部署与运行，其中Simulink和MATLAB软件中又调用由以Simulink为平台的CarSim、dSPACE等专门汽车动力学软件进行车辆模拟。在这个软件组合中，PreScan软件传递给Simulink软件传感器数据，Simulink软件传递给PreScan软件车辆运动状态。模拟仿真软件组合综合测试软件组合示例（prescan软件）车辆构建是指测试前对测试车辆进行数据标定或者针对测试车辆重新构建车辆模型，构建时可对模拟仿真系统自带的车辆模型参数进行修改，如图所示。车辆构建与传感器构建综合测试车辆构建界面车辆构建传感器构建模块支持对导入的车辆模型配置传感器。在软件中使用鼠标左键单击“工具”按钮，并选择传感器构建模块，其操作界面如图所示。车辆构建与传感器构建综合测试传感器构建操作界面传感器构建在AEB系统测试中，一般选用毫米波雷达探测障碍物，在工具栏中单击“雷达（Radar）”按钮，在右侧弹出的属性栏中选择相应的雷达模型，将其拖至操作界面中的汽车模型上，如图所示。车辆构建与传感器构建综合测试雷达加载界面传感器构建可对雷达参数进行设定，方法为在传感器属性栏中对其参数进行修改。如图所示为将毫米波雷达安装位置参数“X”修改为“0.75”，安装位置参数“Z”修改为“0.75”，探测范围参数修改为“200”，水平视场角修改为“90°”，垂直视场角设置为“60°”。设置完毕后，需进行命名和保存操作。车辆构建与传感器构建综合测试雷达参数设置界面传感器构建设置目标车辆位置。将车辆拖入主界面放置在规定的车道位置，设置其位置参数并画出目标车辆轨迹，如图a和图b所示。场景构建与算法添加综合测试a）目标车辆拖放b）目标车辆轨迹及参数设置场景构建确定主车位置。将主车拖入主界面，放置在车道相应位置，根据测试要求进行参数设置，如图a和图b所示。场景构建与算法添加综合测试a）主车放置b）主车参数设置场景构建在软件相应位置添加算法，如图所示，选中右侧栏中“AEB_Python”算法并使用鼠标将其拖入主界面中，完成算法添加。场景构建与算法添加综合测试AEB系统算法添加算法添加单击运行按键“Run”，在界面窗口观察AEB系统运行效果。测试运行与数据分析综合测试AEB系统运行效果使用软件的模块可对数据进行存储与分析，包含主车姿态信息、主车动力学信息以及全局变量。测试软件中一般还有批量测试功功能，设置主车不同车速完成多次测试。测试运行与数据分析综合测试结果图形绘制界面在对AEB测试进行评价时，可从舒适性和安全性两个维度对其综合评价，测试人员可以设置相应权重并输出相应的测试报告。•两名同学负责安全性检查。•两名同学负责记录。•一名同学负责整体检查。

综合测试AEB系统模拟仿真综合测试综合测试实训汽车正确放置。检查结果记录及问题记录。

综合测试具备智能网联汽车测试功能的模拟仿真测试软件实训服装纸、笔测试软件产品手册综合测试防止磕碰注意用电安全•检查数据，防止误读•

保持场地清