1.2.2 智能网联汽车自动驾驶仿真体系

智能网联汽车自动驾驶仿真体系作为标准的系统工程，由仿真交通场景、仿真软件和测试评价三个主要模块组成。

1.仿真交通场景

仿真交通场景模块主要用于车辆运行的外部模拟世界，包括外部交通场景要素模拟，例如：①道路情况（高速公路、城市道路等不同的道路结构）；②交通标志和信号灯等道路附属设施；③道路车辆及人等交通参与者（轿车、货车、摩托车、行人）；④道路临时物体（路障、锥桶、遗撒物等）；⑤气候（晴、阴、雨、雪、白天、黑夜等）。此外，还需要模拟不同交通场景要素之间的组合和动态关系，比如在崎岖泥泞的山路上，一辆轿车在被测车辆前方紧急制动停车等情况。

2.仿真软件

仿真软件不需要真实的环境和硬件，通过软件模拟就能够发现和复现问题，从而可以极大地节省成本和时间。现有的仿真软件主要包括CarSim、PreScan、CarMaker、VTD、51Sim-One、Vissim、SUMO、rFpro、Cognata、VIRES VTD、Pilot-D GaiA、Metamoto、腾讯TAD Sim仿真平台、百度Apollo、AirSim、NVIDIA Drive ConstellationWaymo Carcraft、PanoSim、MATLAB等。

3.测试评价

对安全、体验和配置三大维度的评价指标进行测试，对比历史数据和标准值予以评价。仿真测试主要包括模型在环（MIL）、软件在环（SIL）、硬件在环（HIL）、驾驶人在环（DIL）和车辆在环（VIL）。

（1）模型在环（MIL）

在系统开发阶段，需要建立算法模型并进行仿真测试，根据仿真测试结果，不断优化系统设计。这个阶段的仿真通常被定义为模型在环。

在自动驾驶仿真中，通常需要进行模型在环仿真的算法有视觉、雷达、高精度地图、定位、多传感器融合等感知算法，以及规划、决策乃至执行算法。

（2）软件在环（SIL）

在完成模型在环测试后，对算法模型进行代码转化，形成代码，同样需要对代码进行仿真测试，进行代码与算法模型等效性测试，保证代码与算法模型一致。该阶段测试通常被定义为软件在环。

（3）硬件在环（HIL）

硬件在环提供可以模拟真实的系统环境的动态系统模型作为“受控设备仿真”，并通过嵌入式系统的输入输出将其与仿真系统平台相连，形成闭环。硬件在环测试的目的是验证控制器。

（4）驾驶人在环（DIL）

在对车辆、发动机等系统进行仿真的基础上，以及在保证测试精度的前提下，增加了交通和环境的仿真，并将真实驾驶人引入仿真测试闭环，融合传感器仿真技术，结合3D实时动画，对系统进行验证。

（5）车辆在环（VIL）

将测试系统集成到真实车辆中，结合仿真平台模拟道路、交通场景以及传感器信号，从而构成完整测试闭环。车辆在环测试的目的是验证测试系统功能、各场景仿真测试、与整车相关电控系统的匹配及集成测试。