本書是我國國內(nèi)第一本全面介紹自動駕駛虛擬仿真測試技術(shù)的專業(yè)性書籍。通過國內(nèi)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定專家、研究機構(gòu)科學(xué)家、高校專家、國內(nèi)自主研發(fā)技術(shù)團隊專家等從多視角介紹與解讀汽車自動駕駛仿真測試技術(shù)。本書主要圍繞國內(nèi)外行業(yè)發(fā)展與行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀、汽車自動駕駛仿真測試技術(shù)的原理與實現(xiàn)方法等方面進行了詳細(xì)闡述。讀者還可以從本書中查閱常用仿真測試工具、國內(nèi)外相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)、國內(nèi)研究開發(fā)機構(gòu)等信息。此外，本書匯編了行業(yè)原創(chuàng)技術(shù)實現(xiàn)內(nèi)容，指出了研究發(fā)展方向，旨在為國內(nèi)從事自動駕駛系統(tǒng)仿真與測試評價工作的管理人員及科研人員提供全面的技術(shù)指導(dǎo)和最新的行業(yè)應(yīng)用范例。
當(dāng)家移動綠色互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集團有限公司于2015-02-16在北京市工商行政管理局（登記業(yè)務(wù)及檔案查詢在所在地工商分局辦理。）登記成立。法定代表人李熠，公司經(jīng)營范圍包括計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)咨詢；信息技術(shù)服務(wù)等。2019年10月19日，榮獲2019中國VR50強企業(yè)。即將更名為北京五一視界數(shù)字孿生科技股份有限公司（51WORLD)。
第一部分 概述篇
第1章 汽車自動駕駛仿真測試發(fā)展概述 002
1.1 引言 002
1.2 汽車自動駕駛仿真測試的發(fā)展歷程 005
1.2.1 自動駕駛技術(shù)的發(fā)展歷程 005
1.2.2 自動駕駛仿真的發(fā)展歷程 007
1.3 自動駕駛仿真測試的基本概念和關(guān)鍵技術(shù) 009
1.3.1 高精地圖 009
1.3.2 靜態(tài)環(huán)境模塊 010
1.3.3 動態(tài)場景模塊 010
1.3.4 傳感器模塊 011
1.3.5 動力學(xué)模塊 012
1.3.6 數(shù)據(jù)管理模塊和大規(guī)模并行計算 012
1.4 汽車自動駕駛仿真測試面臨的主要挑戰(zhàn) 013
1.4.1 自動駕駛仿真測試的驗證與精度 013
1.4.2 所有相關(guān)的物理現(xiàn)象的考慮和真實場景的泛化 014
1.4.3 仿真測試的評價 015
1.5 小結(jié) 016
參考文獻 017
第2章 汽車自動駕駛仿真測試體系 019
2.1 引言 019
2.2 汽車自動駕駛仿真測試系統(tǒng)架構(gòu) 021
2.2.1 仿真測試需求 022
2.2.2 仿真測試平臺 023
2.3 汽車自動駕駛仿真測試的關(guān)鍵技術(shù) 026
2.3.1 汽車行駛環(huán)境模擬技術(shù) 027
2.3.2 環(huán)境傳感器建模技術(shù) 029
2.3.3 車輛動力學(xué)建模技術(shù) 029
2.3.4 一體化模擬仿真技術(shù) 030
2.4 小結(jié) 030
參考文獻 031
第二部分 技術(shù)篇
第3章 三維環(huán)境建模與可視化技術(shù) 033
3.1 引言 033
3.2 計算機圖形學(xué)發(fā)展歷程及其在仿真測試中的應(yīng)用 033
3.3 三維環(huán)境建模方法 037
3.4 大場景真實感三維環(huán)境渲染 040
3.5 虛擬與混合現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用 047
3.6 小結(jié) 050
參考文獻 051
第4章 高精地圖與定位傳感器建模技術(shù) 052
4.1 引言 052
4.1.1 功能1：地圖匹配 053
4.1.2 功能2：輔助環(huán)境感知 054
4.1.3 功能3：路徑規(guī)劃 054
4.2 高精地圖概述與數(shù)據(jù)特征 055
4.2.1 高精地圖與傳統(tǒng)電子地圖的差異 055
4.2.2 高精地圖數(shù)據(jù)存儲 056
4.2.3 高精地圖數(shù)據(jù)格式 056
4.2.4 高精地圖數(shù)據(jù)采集和制作 058
4.3 定位傳感器建模與仿真 059
4.3.1 GNSS傳感器建模與仿真 059
4.3.2 IMU傳感器建模與仿真 060
4.3.3 視覺傳感器建模與仿真 061
4.4 高精地圖與定位傳感器建模在自動駕駛 仿真測試中的應(yīng)用與評價 061
4.4.1 基于建模軟件構(gòu)建場景 061
4.4.2 基于已經(jīng)完成的游戲搭建場景 062
4.4.3 基于增強現(xiàn)實方法構(gòu)建場景 062
4.4.4 基于高精地圖生成場景 062
4.5 小結(jié) 063
參考文獻 064
第5章 車輛動力學(xué)與駕駛模型仿真技術(shù) 066
5.1 引言 066
5.2 車輛動力學(xué)建模與仿真 067
5.3 車輛駕駛員模型與控制系統(tǒng)建模 070
5.4 小結(jié) 072
參考文獻 073
第6章 環(huán)境感知傳感器仿真模型搭建技術(shù) 074
6.1 引言 074
6.2 視覺傳感器建模與標(biāo)定 075
6.3 光學(xué)雷達建模與標(biāo)定 080
6.4 毫米波雷達建模與標(biāo)定 083
6.5 多傳感器信息融合模型 085
6.6 車路協(xié)同感知與通信建模 087
6.7 小結(jié) 089
參考文獻 090
第7章 交通環(huán)境仿真模型搭建技術(shù) 091
7.1 引言 091
7.2 交通流仿真技術(shù)概述 092
7.3 微觀交通流仿真與自動駕駛 092
7.4 微觀交通流仿真軟件 095
7.4.1 SUMO 095
7.4.2 TESS NG 095
7.4.3 VISSIM 096
7.4.4 Cube Dynasim 096
7.4.5 Dynameq 097
7.4.6 DTALite 098
7.5 微觀交通仿真建模內(nèi)容 099
7.6 小結(jié) 102
參考文獻 102
第8章 自動駕駛場景庫的構(gòu)建 105
8.1 引言 105
8.2 自動駕駛場景庫研究現(xiàn)狀 105
8.2.1 國外研究現(xiàn)狀 105
8.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 106
8.3 自動駕駛場景庫構(gòu)建技術(shù) 108
8.3.1 相關(guān)定義 108
8.3.2 場景庫的構(gòu)建 109
8.4 場景描述標(biāo)準(zhǔn) 114
8.4.1 OpenDRIVE 114
8.4.2 OpenSCENARIO 114
8.4.3 OpenCRG 115
8.5 小結(jié) 115
參考文獻 116
第9章 分布式計算與自動化測試技術(shù) 117
9.1 引言 117
9.2 分布式計算與存儲 118
9.3 異構(gòu)計算 123
9.4 仿真測試云架構(gòu) 124
9.5 小結(jié) 128
參考文獻 128
第10章 汽車自動駕駛測試仿真技術(shù) 129
10.1 引言 129
10.2 場景數(shù)據(jù)處理平臺 130
10.3 軟件在環(huán) 132
10.3.1 車輛動力學(xué)模型 133
10.3.2 傳感器模型 133
10.3.3 環(huán)境交通模型 133
10.4 硬件在環(huán) 134
10.5 車輛在環(huán) 136
10.6 平行測試 138
10.7 駕駛員在環(huán) 140
10.8 仿真工具鏈 142
10.8.1 入口層 142
10.8.2 服務(wù)層 142
10.8.3 平臺層 143
10.9 仿真測試實施規(guī)范 143
10.9.1 仿真測試需求分析階段 144
10.9.2 仿真測試對象分析階段 144
10.9.3 仿真測試方案設(shè)計階段 145
10.9.4 仿真測試方案實施階段 146
10.9.5 仿真測試結(jié)果評價階段 146
10.10 小結(jié) 146
參考文獻 146
第11章 數(shù)字孿生技術(shù)在自動駕駛測試中的應(yīng)用 148
11.1 引言 148
11.2 案例背景及基本情況 149
11.2.1 自動駕駛測試的行業(yè)剛需 149
11.2.2 數(shù)字孿生技術(shù)更適合汽車自動駕駛的測試 151
11.3 系統(tǒng)框架 153
11.3.1 自動駕駛測試的數(shù)字孿生系統(tǒng)總體框架 153
11.3.2 數(shù)字孿生測試原理 155
11.4 案例特點 156
11.4.1 測試場景廣，速度快且成本低 156
11.4.2 實現(xiàn)虛實映射，分層測試評價 157
11.5 實施步驟 158
11.5.1 數(shù)字孿生子系統(tǒng) 159
11.5.2 數(shù)字孿生測試評價管理子系統(tǒng) 163
11.6 案例成效和意義 164
11.6.1 積累關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的無形資產(chǎn) 164
11.6.2 保證車輛安全上路 165
11.7 數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 165
11.8 數(shù)字孿生應(yīng)用存在的挑戰(zhàn) 166
11.9 小結(jié) 167
參考文獻 168
第三部分 行業(yè)篇
第12章 汽車仿真測試行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用 170
12.1 引言 170
12.2 仿真測試行業(yè)國際標(biāo)準(zhǔn) 171
12.3 仿真測試行業(yè)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn) 176
12.4 小結(jié) 178
參考文獻 179
第13章 汽車自動駕駛仿真測試平臺簡介 180
13.1 引言 180
13.2 場景仿真軟件 182
13.2.1 VTD 182
13.2.2 Prescan 184
13.2.3 Cognata 186
13.2.4 rFpro 187
13.2.5 Metamoto 187
13.2.6 Panosim 188
13.2.7 Sim-One 188
13.2.8 CARLA 190
13.2.9 AirSim 191
13.3 交通流仿真軟件 191
13.4 傳感器仿真軟件公司 192
13.4.1 RightHook 192
13.4.2 MonoDrive 193
13.5 車輛動力學(xué)仿真軟件 194
13.5.1 CarSim 194
13.5.2 CarMaker 195
13.5.3 AVL 196
13.5.4 Simpack 196
13.5.5 TESIS DYNAware 196
13.6 硬件在環(huán)仿真平臺 197
13.6.1 美國國家儀器公司NI 197
13.6.2 dSPACE 198
13.7 小結(jié) 198
參考文獻 198
第14章 智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試與研究機構(gòu)介紹 200
14.1 引言 200
14.2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試與研究機構(gòu)分類 201
14.2.1 國家級智能網(wǎng)聯(lián)汽車檢測中心 201
14.2.2 智能網(wǎng)聯(lián)測試與研究科技創(chuàng)新公司 202
14.3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試與研究機構(gòu)介紹 202
14.3.1 國家級智能網(wǎng)聯(lián)汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心 202
14.3.2 智能網(wǎng)聯(lián)測試與研究科技創(chuàng)新公司 211
14.4 小結(jié) 220
參考文獻 221
第四部分 趨勢篇
第15章 汽車自動駕駛仿真測試評價所面臨的挑戰(zhàn)與展望 223
15.1 引言 223
15.2 仿真測試評價技術(shù)的機遇與挑戰(zhàn) 224
15.3 仿真測試相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)亟待完善 226
15.4 人才培養(yǎng)的挑戰(zhàn)與展望 227
15.5 產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的挑戰(zhàn)與機遇 229
15.6 小結(jié) 230
參考文獻 231
書單推薦
