自动驾驶汽车，作为交通新质生产力的典型代表，在提升交通安全、优化交通效率和提高用户体验等方面具有显著优势，引领汽车产业的发展。目前，自动驾驶在落地应用过程中面临着测试评价技术体系不完备、测试场景覆盖度低、自适应加速测试技术缺失等共性问题，严重制约其高质量发展。科学的测试理论与方法，对技术迭代与产业创新至关重要。本书详细介绍作者团队在自动驾驶测试评价领域的研究成果，从理论体系、关键技术到具体实践，系统介绍高等级自动驾驶测试评价的理论与方法，主要内容包括自动驾驶测试评价体系、测试场景生成、虚拟仿真测试、整车在环测试、封闭场地测试、开放道路测试、虚实融合测试、性能评价、测试评价技术展望，重点阐述自动驾驶关键测试场景泛化生成方法、自动驾驶加速测试技术、虚实融合自动驾驶整车在环测试方法、自动驾驶封闭测试场地车路协同测试技术、自动驾驶开放道路编队控制测试技术、面向弱势交通参与者的自动驾驶测试技术、车-云-场一体化虚实融合测试系统和自动驾驶开放道路测试综合性能评价策略。
样章试读
目录
- 目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 自动驾驶汽车 1
1.2 自动驾驶汽车的技术发展 3
1.2.1 自动驾驶汽车发展历程 3
1.2.2 自动驾驶自动化等级 5
1.2.3 自动驾驶技术现状总结 7
1.3 自动驾驶测试评价技术发展 10
1.3.1 自动驾驶测试评价方法 10
1.3.2 自动驾驶测试评价工具 12
1.3.3 自动驾驶测试评价标准规范 19
1.4 本书的定位与主要内容 22
1.5 本书的特点 22
参考文献 23
第2章 自动驾驶测试评价体系 25
2.1 概述 25
2.2 基于金字塔模型的自动驾驶测试评价体系 25
2.2.1 测试评价体系框架 25
2.2.2 测试评价体系特点 31
2.3 自动驾驶测试评价工具链 32
2.3.1 测试评价工具链架构 32
2.3.2 测试评价工具链标准化 33
2.3.3 自动驾驶测试工具原型 34
2.3.4 自动驾驶汽车综合性能评价 39
2.4 自动驾驶测试评价技术标准体系 43
2.4.1 标准体系架构 43
2.4.2 标准实施过程 45
参考文献 46
第3章 自动驾驶测试场景生成 48
3.1 概述 48
3.2 测试场景构成与分类 48
3.2.1 场景的定义 48
3.2.2 场景的关键要素 50
3.2.3 场景的类型 53
3.3 测试场景数据来源 54
3.3.1 自然驾驶数据 55
3.3.2 交通事故数据 56
3.4 测试场景要素提取 57
3.4.1 基于社会网络的场景要素提取 57
3.4.2 测量指标选择与计算 60
3.4.3 场景要素提取结果分析 61
3.5 关键测试场景生成 64
3.5.1 关键测试场景生成方法 65
3.5.2 基于生成对抗网络的测试场景泛化 66
3.5.3 基于优化搜索的关键测试场景生成 75
参考文献 83
第4章 自动驾驶虚拟仿真测试 86
4.1 概述 86
4.2 虚拟仿真测试场景建模 86
4.2.1 自动驾驶汽车建模 87
4.2.2 传感器建模 91
4.2.3 背景车辆行为建模 96
4.2.4 弱势交通参与者行为建模 105
4.3 虚拟仿真加速测试理论 115
4.3.1 基于蒙特卡罗抽样的事故率估计 115
4.3.2 基于重要性抽样的事故率估计 117
4.4 虚拟仿真测试验证 118
4.4.1 PreScan+Simulink联合仿真平台 118
4.4.2 基于典型场景法的虚拟仿真测试验证 120
4.4.3 自动驾驶关键测试场景加速测试验证 128
参考文献 133
第5章 自动驾驶整车在环测试 135
5.1 概述 135
5.2 道路与传感器模拟 135
5.2.1 道路模拟 136
5.2.2 传感器测试 141
5.3 转向随动系统控制 145
5.3.1 转向随动系统数学模型 146
5.3.2 基于模糊控制的变结构控制器 149
5.4 整车在环测试系统 154
5.4.1 整车在环测试系统框架 154
5.4.2 整车在环测试系统硬件平台 155
5.4.3 整车在环测试系统软件平台 156
5.5 整车在环测试实车验证 159
5.5.1 测试场景设计 159
5.5.2 毫米波雷达模型性能测试 162
5.5.3 自动驾驶整车在环测试验证 170
参考文献 176
第6章 自动驾驶封闭场地测试 177
6.1 概述 177
6.2 封闭测试场地模块化设计框架 177
6.3 封闭测试场地建设要求 179
6.3.1 一般要求 179
6.3.2 基础测试场地要求 180
6.3.3 特殊测试场地要求 187
6.3.4 通信与定位要求 188
6.4 气象模拟系统 189
6.4.1 降雨条件模拟 189
6.4.2 雾条件模拟 192
6.4.3 道路结冰条件模拟 193
6.4.4 降雪条件模拟 196
6.5 弱势交通参与者模拟 197
6.5.1 模拟设备功能定义 198
6.5.2 模拟设备关键组件 198
6.6 自动驾驶封闭场地测试案例 202
6.6.1 典型车联网通信性能实车测试 202
6.6.2 无信号控制交叉口网联车辆协同实车测试 212
6.6.3 信号控制交叉口车路协同实车测试 216
6.6.4 自动驾驶汽车紧急制动能力测试 226
参考文献 229
第7章 自动驾驶开放道路测试 231
7.1 概述 231
7.2 开放道路测试架构 231
7.2.1 自动驾驶开放道路测试要求 232
7.2.2 自动驾驶车路协同测试框架 238
7.3 开放道路测试高速公路场景 244
7.3.1 高速公路长距离测试 245
7.3.2 养护作业施工区测试 248
7.3.3 关键感知场景测试 248
7.4 开放道路测试案例 249
7.4.1 自动驾驶封闭高速公路测试验证 249
7.4.2 自动驾驶开放高速公路测试验证 251
7.4.3 西安市自动驾驶开放道路测试监管平台 252
参考文献 256
第8章 自动驾驶虚实融合测试 258
8.1 概述 258
8.2 虚实融合测试场景构建 258
8.2.1 真实场地测试场景转换 258
8.2.2 测试场景难度量化 260
8.2.3 连续测试场景构建 269
8.3 多源感知数据处理与融合 270
8.3.1 多源感知数据同维化处理 270
8.3.2 点云目标融合感知 271
8.4 车-云-场一体化自动驾驶虚实融合测试系统 274
8.4.1 真实封闭场地测试环境 276
8.4.2 数字孪生虚拟仿真测试环境 277
8.4.3 虚实融合交互测试场景 279
8.4.4 自动驾驶性能多维评价 282
参考文献 284
第9章 自动驾驶性能评价 285
9.1 概述 285
9.2 测试场景评价 285
9.2.1 场景复杂度 286
9.2.2 场景真实度 289
9.2.3 场景暴露度 290
9.2.4 场景覆盖度 291
9.3 自动驾驶汽车综合性能评价 292
9.3.1 综合性能评价指标体系 292
9.3.2 多场景下自动驾驶性能评价案例 299
9.4 面向虚拟仿真测试的AEB 功能评价 305
9.4.1 AEB 功能评价指标 305
9.4.2 基于层次分析法的综合评价方法 308
9.4.3 典型AEB 综合性能评价分析 309
9.5 面向开放道路测试的自动驾驶性能评价 317
9.5.1 开放道路测试典型场景提取 318
9.5.2 场景驱动的自动驾驶性能评价指标体系 321
9.5.3 自动驾驶开放道路测试综合性能评价分析 324
参考文献 325
第10章 自动驾驶测试评价技术展望 327
10.1 自动驾驶测试场景库构建 327
10.1.1 面向弱势交通参与者的测试场景生成 327
10.1.2 面向复杂天气的关键测试场景生成 328
10.1.3 时空连续的关键测试场景生成 329
10.2 自动驾驶汽车整车在环测试 329
10.2.1 融合多主体的整车交通在环测试平台 329
10.2.2 虚实融合整车交通在环加速测试方法 330
10.3 自动驾驶认知性能量化评价 330
10.4 自动驾驶汽车整车级缺陷检测 331
10.5 大语言模型在自动驾驶测试评价中的应用 332
10.5.1 自动驾驶测试场景生成 332
10.5.2 自动驾驶合规性评价 333
参考文献 333
京公网安备 11010102004214号