場景測試的案例
無人駕駛汽車虛擬測試場景構建的關鍵技術分析
3 無人駕駛汽車虛擬測試場景仿真搭建的關鍵技術
3.1 虛擬場景構建原則
為了更好地進行虛擬場景測試，需要預先搭建好完善的測試場景，其又分為靜態場景和動態場景兩部分。靜態場景指的是道路、附屬設施、交通標志標線、路旁附加元素等，可以通過建模軟件、地圖生成或者游戲場景二次利用等多種方式生成靜態場景。搭建動態場景主要有兩種思路。第一種思路是將真實數據進行重構，適當調整某些數據使其更加符合測試需求；第二種思路是純粹進行虛擬仿真，脫離現實交通環境，由研究者自行設計環境要素。
3.2 使用SCANeRstudio進行場景構建
SCANeRstudio是無人駕駛汽車虛擬仿真的常用軟件，具有較全面的功能，可以以較高的還原度模擬真實場景的各項事物，能夠滿足各種復雜測試需求。使用SCANeRstudio構建的道路及超車仿真場景如圖1所示。
圖1 使用SCANeRstudio構建的道路及超車仿真場景
建模完成后，即可對于不同的測試場景進行車輛自由行駛模擬測試，測試過程包含感知過程、決策過程和控制過程。在感知過程階段，要保證車輛能夠識別道路上常見的元素，比如對于交通信號燈、標志標線、禁令標志燈的識別。決策階段則利用復雜算法對于車輛在不同狀態下的行為進行綜合控制。控制環節主要是對車輛速度進行合理控制。由此可以通過結合靜態場景和動態場景的測試過程，判斷不同場景下車輛的可靠性。
4 結語
本文通過對無人駕駛汽車測試技術的國內外研究現狀進行綜合分析，總結出無人駕駛車的測試流程大體上分為3個階段，一是模擬測試仿真環境，二是封閉場地實車測試，三是外場真實道路測試。然而，在很多極端場景和惡劣天氣條件下，不方便進行外場路試。因此，提出測試場景模型層開發的原則，對于設計測試場景具有十分重要的意義。
展開 雷達場景仿真測試如何助力自動駕駛研發？
在這個過程中，仿真測試是新技術研發必不可少的環節。針對目前自動駕駛研發中，對于真實仿真場景測試的需求，是德科技推出了雷達場景仿真器，用于雷達傳感器和算法研發。汽車制造商可以在實驗室中測試復雜的真實場景，從而加快自動駕駛研發進程。
是德科技雷達場景仿真器
傳統測試方法存在的問題
任何一項自動駕駛新技術，在正式投放市場之前，都必須通過大量測試來驗證其性能和可靠性。通常，業內常用的測試方法有兩種。一是，基于軟件仿真，在實驗室進行場景模擬。二是，通過實際的道路測試，獲得真實數據。這兩種測試方法各有優缺點。前者，測試效率非常高，但是虛擬數據很難代表真實場景。后者，測試場景真實，但是測試效率及測試成本都不甚理想。尤其，一些涉及人身安全的特殊場景，如車輛橫穿馬路、逆行等，在實際的路測中很難構建。
對此，是德科技汽車與新能源事業部大中華區業務拓展經理祝曉悅認為：“不管是用純軟件的還是用真實的道路測試，都會體現出比較多的局限性。理想的解決方案是，軟件測試中加入更多的真實元素，也就是把更多實車場景搬到實驗室里面進行測試，只要有合適的工具能足夠精確地模擬實際道路場景就可以了。”
若要將真實道路場景搬進實驗室進行仿真測試，其難點在于如何讓車輛更真實地看到道路場景。就傳感器而言，就是要讓攝像頭或雷達真實地探測到所有的目標信息，從而準確地傳遞給ECU，通過算法做出執行判斷。
當前的雷達傳感器測試方案，有些使用多個雷達目標仿真器（RTS），每個 RTS 都向雷達傳感器呈現多個點目標，并通過機械移動天線來仿真水平位置和垂直位置，這種機械式的自動化操作延緩了整體測試速度。
展開 AVL SCENIUS? —— 從設計到泛化的全流程ADAS場景測試平臺
因此大量的測試場景需要管理、準備、記錄，以及在模擬環境、和測試場景上執行。為了處理海量和復雜的ADAS/AD測試場景，工程師需要一個全面和高效的工具鏈，以便于進行場景管理、測試規劃和風險及測試覆蓋率評估。
為了實現這一目標，我們已經創建了AVL SCENIUS?解決方案套件。它是基于場景的ADAS/AD驗證和確認的整體和突破性方法，支持從場景設計到場景管理、測試案例生成、測試分配和結果報告的完整過程。
AVL SCENIUS?
AVL SCENIUS?套件是基于場景的ADAS/AD驗證和確認的整體和突破性解決方案，AVL Scenius 主要由Scenario Designer（場景設計），Scenario Data Manager（場景管理）和Test Case Generator（測試用例生成器）三部分組成，全面支持從場景設計、場景管理、測試案例生成、測試分配和結果報告的完整過程。
AVL SCENIUS? – Scenario Designer
Scenario Designer 是一款先進的圖形化所見即所得的軟件工具，用于輕松創建、導入、編輯和參數化場景。它完全支持標準化的OpenScenario和OpenDrive標準，及其中定義的Actor，Catalog，Manuva，Events，Trigger等功能。此外，它還可以利用其集成的回放引擎、交通模擬元素和自動路由對您創建的場景進行即時驗證。
AVL SCENIUS? – Scenario Data Manager
AVL Scenario Data Manger是一個創新的、基于網絡并集成數據庫的軟件。
展開 面向智能駕駛測試的仿真場景構建技術綜述
面向決策控制測試的仿真場景
決策控制組包括安全避撞和自動泊車場景兩類，其中安全避撞的車輛使用雷達傳感器，能直接獲取環境目標數據; 自動泊車使用真值信息。在給定的仿真場景中，參賽隊伍通過智能駕駛決策—控制策略，實現智能汽車在測試場景下的駕駛輔助功能。
安全避撞測試內容包括典型行人避撞和車輛避撞( 直道、彎道) 測試場景，如圖 4(a)(b)所示。根據車輛的預期軌跡，構建可威脅到車輛行駛安全的邊界場景，包括設計道路的形狀及交通車/人運動軌跡，以此來考察系統識別危險目標和主動制動算法的能力。行人避撞測試場景分為行人在空曠場景橫穿、從視覺盲區橫穿兩項測試內容。直道車輛避撞測試場景分為目標車切出場景、目標車切入場景。彎道車輛避撞測試場景分為目標車彎道制動場景、彎道多目標車場景。
自動泊車的測試內容分為標準車位場景，包括水平標準車位和垂直標準車位，以及非標準車位場景，包括水平非標準車位和垂直非標準車位，如圖 4(c)所示。測試車輛根據場景中車位坐標信息，按照自主規劃線路行進和泊車，以檢驗系統的規劃和控制性能。
決策控制的仿真測試可與 Simulink 環境聯合仿真，賽隊可根據傳感器數據和真值數據，建立相應的決策控制算法 mdl 模塊，并將控制命令連接到主車動力學模型上。
展開 
產品測試階段數字孿生的典型應用場景漫談
在設計驗證測試階段的側重點在于產品設計完成后的性能測試、壽命測試、缺陷測試等，測試的目的大多在于驗證產品設計是否符合預期以及為產品優化提供數據基礎。在本階段的數字孿生體的測試行為已經不再局限于自身的調整，往往需要配合場景庫一起運行，為產品的不同工況提供測試條件。
3.2 以測試為基礎的數字孿生體應用典型場景
我們雖然將產品測試分為了兩個階段，是因為針對不同的測試階段，其數字孿生體應用場景并不相同：
3.2.1 工程驗證測試階段的數字孿生體應用典型場景
對于工程驗證測試階段說，其外環境往往是不變的，變量在于數字孿生體本身或內環境。在上一節中，我們提到了汽車行業中如何去孕育數字孿生體，并為數字孿生體的功能進行了完善。
這里我們繼續以汽車制造行業舉例。在車輛設計的工程驗證測試階段，需要對整機的輔助電源、驅動電壓、功率應力、磁性元件、反饋環、外圍電路、環境壓力等多項指標進行測試。因為人的參與和樣機性化差異，單次測試并不能保證測試準確，再加上測試線路復雜，可能存在部分機構無法測試的情況。所以為了保證測試質量就要提升測試迭代次數，延長測試時間。
使用數字孿生技術介入工程驗證測試的場景下，首先數字孿生體可以取代實體測試，數字孿生體與物理實體傳承了同樣的數據基因，他們的功能與參數完全一致。其次平臺為數字孿生體提供了完備的標準測試場景庫，場景庫中可以設置環境參數，如溫度、濕度等。樣機進行測試的核心技術是內置于場景庫的仿真插件，仿真插件由不同領域內的專業仿真公司提供，包括流體、熱、電磁、結構等多種領域，用戶使用不同的插件可快速實現針對同一孿生體，在特定環境下進行不同領域的仿真或耦合仿真。
展開 客戶案例 | Ansys與索尼半導體解決方案公司合作推進自動駕駛汽車基于場景的感知測試
該合作使OEM廠商和一級供應商能夠可靠地評估和驗證 ADAS/AV 功能在各種天氣和照明條件下的性能
主要亮點
Ansys AVxcelerate Sensors?自動駕駛汽車（AV）傳感器仿真軟件，可實現面向基于場景的感知測試的實時多光譜攝像頭仿真
利用AVxcelerate Sensors和索尼的高動態范圍（HDR）圖像傳感器模型，OEM廠商可以測試高級駕駛輔助系統（ADAS）和AV功能，考慮傳感器在弱光條件、夜間、雨、雪和霧等不同駕駛場景中的行為
實時感知反饋可顯著加速虛擬環境中的道路測試，增強AV安全性驗證并降低研發成本
近期，Ansys正在與索尼半導體解決方案公司（索尼）合作改進ADAS/AV中的感知系統驗證。Ansys AVxcelerate Sensors提供實時多光譜照明仿真功能，支持全面評估不同的照明場景和包括雨、雪和霧在內的天氣條件。利用Ansys仿真技術，OEM廠商和一級供應商可以在更短的時間內加速完成并驗證數千小時的道路駕駛測試。
ADAS和AV系統依靠基于攝像頭、雷達和激光雷達傳感器的感知系統來準確評估周圍環境和條件，從而為導航決策提供信息。如果沒有對這些系統進行可靠的驗證，OEM廠商和一級供應商就會面臨安全問題增多、監管挑戰加劇和信任度降低的風險。Ansys和索尼通過實現攝像頭傳感器的高保真度仿真來應對上述挑戰，從而提高性能，降低風險，加快研發時間并簡化安全性合規性。
AVxcelerate Sensors平臺可生成具有不同照明、天氣和材料條件的虛擬環境，以對光線如何穿過環境、攝像頭鏡頭、然后到達成像器的過程進行仿真。與索尼的傳感器模型相結合，該仿真可以極高的預測準確性再現索尼HDR成像器的像素特征、信號處理功能和系統功能。
展開 如何高效構建與測試非結構化道路場景？
1 引言
隨著智能駕駛仿真測試等技術的快速發展，行業評估體系已從單一的“測試里程數”向更全面的“場景覆蓋度”及“邊緣場景”檢驗演進。在此趨勢下，實車測試向仿真環境遷移已成為提升驗證效率與安全的必然選擇。統計數據表明，一套成熟的自動駕駛算法驗證通常遵循“99.9%仿真測試 + 0.09%封閉場地測試 + 0.01%公開道路測試”的黃金比例。
然而，當前市場上主流的仿真工具所構建的場景，大多集中于結構清晰、標線完整的規范化道路環境，如城市高架、筆直高速及標準停車場。這些“結構化道路”雖然是現代路網的重要組成部分，卻遠未涵蓋真實世界路況的多樣性。當智駕系統需要向更高階的L3、L4級別邁進，或當車輛需進入礦區、鄉野、山地等特殊區域時，那些缺乏清晰車道線、路面起伏不平的“非結構化道路”，便成為制約系統實際落地與可靠運行的關鍵瓶頸。
因此，實現高效、真實且可擴展的非結構化道路仿真能力，已成為當前智能駕駛測試驗證領域的核心挑戰與迫切需求。在此背景下，本文旨在系統闡述非結構化道路仿真的必要性、當前面臨的技術難點及其解決方案。
2 非結構化道路測試必要性
在傳統的ODD（運行設計域）定義中，非結構化道路常被歸類為“特定場景”。然而在實際交通環境中，城鄉結合部、復雜山路、臨時施工路段以及各類園區內部道路等場景占有相當比例。
AI生成，僅供參考
對智駕算法而言，結構化道路具備高精地圖先驗信息、清晰的車道線與規范交通標志，測試條件相對明確。而非結構化道路則缺乏此類結構化信息，系統必須完全依靠自身感知與決策能力：
1、車道標識缺失或模糊：車輛需依賴視覺、雷達等多源數據實時判斷可行駛區域，無法直接依賴車道線進行跟蹤。
展開 自動駕駛虛擬仿真技術（三）：仿真測試場景數據格式
作者 | HYZY
出品 | 焉知
知圈 | 進“汽車智能互動社群”請加微信13636581676，備注交互
一、相關標準體系
1、OpenX
目前最受關注的仿真測試場景數據格式標準體系是德國自動化及測量系統標準協會（ASAM）推出的OpenX系列標準體系，該標準體系試圖從靜態仿真場景、動態仿真場景 、環境場景等多個維度對仿真測試場景數據格式進行標準化。
圖 1 OpenX自動駕駛仿真測試標準體系
OpenX系列標準現主要包括OpenDRIVE、OpenSCENARIO、Open
Simulation Interface(OSI)、OpenLABEL和OpenCRG五大部分：
OpenDRIVE和OpenCRG主要定義了靜態場景的數據格式；
OpenSCENARIO針對動態場景的數據格式；
OpenLABEL將對于原始數據和場景給出統一的標定方法；
OSI連接了自動駕駛功能與仿真工具，同時集成了多種傳感器。
2、RoadXML
RoadXML將交通環境劃分為四個層次，以利于實時應用程序的快速數據訪問：
拓撲層：描述元素在路網中的位置和連接關系
邏輯層：描述元素在道路環境中的意義；
物理層：描述元素的屬性（路面或障礙物）；
可視化層：描述元素的幾何形狀和三維特征。
展開 柔性屏彎折試驗機：從實驗室到生產線的全場景測試應用
在柔性屏彎折測試技術的實際落地與服務中，北京沃華慧通測控技術有限公司憑借對行業需求的深度洞察，為實驗室研發、生產線質控及全場景模擬提供了定制化的測試設備與解決方案。其研發的柔性屏彎折試驗機不僅具備精準的參數控制能力（如多角度調節、高低溫濕度協同模擬），還可結合客戶需求集成電氣性能監測模塊，實現從 “機械彎折測試” 到 “多維度性能評估” 的一體化檢測。慧通測控-自動化測試設備廠家-柔性屏彎折試驗機-汽車零部件檢測-智能協作機器人
跌落試驗機與沖擊試驗機的測試場景有何區別？
在產品可靠性驗證領域，跌落、沖擊試驗是兩項至關重要的力學環境測試。它們模擬了產品在運輸、使用過程中可能面臨的不同類型的力學挑戰。北京沃華慧通測控技術有限公司作為國內領先的測控設備提供商，致力于為客戶理清這些測試的差異，并提供精準、可靠的測試解決方案。
三大試驗機的測試場景核心區別
盡管三者都涉及“力”的作用，但其物理本質、時間尺度和測試目的有著根本性的不同。
總結區別：
1. 跌落試驗機：模擬偶然的“摔落”事件
核心場景：主要模擬產品在搬運、裝卸或使用過程中，因意外從一定高度自由跌落到地面的情況。這是一種一次性、大能量的撞擊事件。
物理本質：考察的是重力勢能瞬間轉化為沖擊能的過程，重點關注產品結構和包裝的緩沖保護性能。
測試目的：
評估產品的結構堅固性與外觀耐受性。
檢驗產品包裝設計是否能有效保護內容物。
驗證內部易碎元器件（如玻璃、陶瓷件）的抗摔能力。
形象比喻：好比手機從桌上滑落到地面。
2. 沖擊試驗機：模擬瞬態的“猛烈碰撞”
核心場景：模擬持續時間極短、加速度極高的沖擊脈沖。這種沖擊可能來源于爆炸、車輛碰撞、火炮發射，或運輸過程中的粗暴裝卸。
物理本質：關注的是產品在瞬間（通常為幾毫秒到幾十毫秒） 承受極高加速度（可達數百乃至上萬G值）的能力。
測試目的：
考核產品內部結構的抗沖擊強度，特別是焊接點和接插件的牢固性。
驗證產品在極端惡劣環境（如軍工、航空航天）下的生存能力。
模擬鐵路、船舶運輸中可能遇到的連環碰撞。
形象比喻：好比汽車發生碰撞時，安全氣囊模塊所經受的考驗。
沃華慧通跌落試驗機系列
產品特點：跌落高度精準可調，釋放機構靈活可靠，確保試件瞬間自由跌落無阻礙。
展開 柔性屏彎折試驗機：從實驗室到生產線的全場景測試應用
</p><h1>三、全場景模擬測試：應對復雜應用環境</h1><p>（一）高低溫環境測試</p><p>1、低溫脆性測試：在寒冷地區使用的柔性屏設備，如戶外作業的智能終端、低溫環境下的可穿戴設備等，柔性屏需具備良好的低溫抗彎折性能。高低溫彎折試驗機通過精確控制低溫環境（如 - 40℃），對柔性屏進行彎折測試，模擬其在低溫下的使用場景。例如，OLED 屏幕在低溫下易脆化，通過測試可評估其在低溫彎折過程中的裂紋擴展情況，為改進材料配方、優化封裝工藝提供數據支持，確保柔性屏在低溫環境下的可靠性。</p><p>2、高溫蠕變測試：在高溫環境中，如車載中控屏在夏季長時間暴曬后，柔性材料可能因軟化或蠕變導致失效。高低溫彎折試驗機可設定高溫環境（如 60℃），對柔性屏進行抗壓折、抗蠕變測試。通過監測材料在高溫彎折過程中的變形量、應力變化等參數，評估其高溫性能，優化材料選擇與結構設計，保證車載柔性屏在高溫環境下的正常使用。</p><div contenteditable="false" width="100%">
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展開 
開關旋鈕復合操作可靠性測試：從場景模擬到性能驗證
因此，針對多模式旋鈕的復合操作可靠性測試，不僅需要模擬單一動作的極限狀態，更要關注兩種操作疊加時的協同性能與失效風險，為產品的穩定運行提供全面保障。
測試目標
評估多模式旋鈕在以下方面的可靠性：
1、機械結構：按壓與旋轉的協同工作穩定性。
2、電氣性能：信號傳輸的準確性與抗干擾能力。
3、環境適應性：極端溫度、濕度、振動等條件下的表現。
4、耐久性：長期使用后的功能衰減情況。
5、用戶體驗：操作流暢度、誤觸率及人機交互效率。
多模式旋鈕復合操作可靠性測試設備
多模式旋鈕集按壓與旋轉功能于一體，在眾多領域廣泛應用，其復合操作可靠性至關重要。而專業的測試設備，能全面模擬各類場景，為產品質量保駕護航。
在環境適應性測試中，高低溫濕熱試驗箱可模擬 40℃、95% 濕度的潮濕環境及 - 30℃超低溫環境，搭配高速攝像設備，能捕捉旋鈕復合操作時的表現與形變，分析環境對其性能的影響。三軸振動臺則可模擬汽車行駛等場景的振動，測試旋鈕在振動下復合操作的可靠性。
結構耐久性測試方面，復合疲勞測試機能設定旋轉角度、按壓力度等參數，以特定頻率進行數萬次循環操作，結合扭矩傳感器和響應時間測試儀，實時監測性能變化，精準判定失效臨界點。針對不同材質，還有專業設備檢測鍍層磨損、阻尼脂流失及彈性元件微觀裂紋。
全自動扭力試驗機WH-1301-T
交互安全性測試中，力控設備可模擬側向力、突然軸向壓力等非預期操作，測試防誤觸能力。
這些測試設備從多維度全面驗證多模式旋鈕的復合操作可靠性，為企業優化產品設計、提升品質提供有力支持，助力產品在市場中更具競爭力。
全自動荷重試驗機WH-1207-XY
多模式旋鈕的復合操作可靠性，是產品用戶體驗與安全性能的核心保障。
展開 拉力、壓力、彎曲力學測試設備的適用場景
（一）拉力測試設備：聚焦材料抗拉伸性能檢測
拉力測試設備通過對試樣施加軸向拉力，模擬材料在實際使用中承受拉伸載荷的工況，主要用于檢測材料的抗拉強度、屈服強度、伸長率、彈性模量等關鍵指標，適用場景廣泛覆蓋多個行業：
金屬材料領域：在汽車制造中，用于檢測車身用鋼板、發動機連桿用合金材料的拉伸性能，確保材料在車輛行駛過程中能承受顛簸、碰撞等帶來的拉伸應力；在航空航天行業，對鈦合金、鋁合金等航空材料進行拉力測試，保障飛行器零部件在高空高壓環境下的結構穩定性。
高分子材料領域：塑料、橡膠、纖維等材料的拉伸性能直接決定其制品的使用壽命。如包裝行業中，檢測塑料薄膜的抗拉強度和斷裂伸長率，避免薄膜在運輸、封裝過程中出現撕裂；橡膠行業則通過拉力測試，評估橡膠制品（如輪胎、密封件）的彈性恢復能力和抗老化后的拉伸性能變化。
紡織與建材領域：紡織行業用于檢測紗線、面料的抗拉強度，確保衣物、家紡產品在穿著和使用過程中不易破損；建材領域中，對玻璃纖維、土工布等材料進行拉力測試，驗證其在建筑加固、道路鋪設等場景下的承載能力。
（二）壓力測試設備：針對材料抗壓縮性能評估
壓力測試設備通過對試樣施加軸向壓力，模擬材料在受壓工況下的力學行為，主要檢測材料的抗壓強度、抗壓彈性模量、壓縮變形率等指標，核心適用場景包括：
建筑與建材行業：對混凝土試塊、磚塊、石材等進行壓力測試，判斷其是否滿足建筑結構的抗壓要求，避免因材料抗壓性能不足導致墻體開裂、地基沉降等問題；同時，也用于檢測保溫材料、泡沫材料的壓縮回彈性能，確保其在施工和使用過程中保持形態穩定。
展開 智能駕駛測試場景庫的開發和應用
來源 |
自動駕駛測試驗證技術創新論壇
設計仿真 | 直播預告-場景仿真在智能LED大燈測試中的應用實踐
智能LED大燈是在單車智能基礎上實現車輛與外界光交互的一種新型技術應用，但目前智能車燈的開發進程中缺乏有效、安全的測試方法和手段。
海克斯康工業軟件VTD作為智能駕駛車輛（系統）虛擬仿真測試全棧式解決方案提供商，為智能LED大燈的開發和測試提供了以虛擬場景為基礎的仿真測試，可滿足算法開發不同階段測試需求，實現SIL/HIL等在環測試系統的構建，有效地提升了智能大燈的開發效率，降低產品的測試成本。
本期直播海克斯康講堂請到了技術專家謝錦程為我們帶來場景仿真在智能LED大燈測試中的應用實踐，從智能LED大燈的測試原理、解決方案到實際應用等方面展開詳細講解，歡迎預約報名！
2月29日 14:00
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?? 智能LED大燈技術在當前智能化車輛中的應用
?? 基于VTD的智能LED大燈仿真測試原理及解決方案
謝錦程
海克斯康工業軟件技術專家
具有豐富的智能駕駛車輛在環測試系統開發與調試工作經驗，負責基于VTD的智能駕駛仿真解決方案以及相關二次開發工作。
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