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自动驾驶仿真测试技术驱动汽车产业智能跃迁
被引量:
1
1
作者
吴建平
李冠洲
+1 位作者
赵帅
黄玲
《系统仿真学报》
北大核心
2025年第7期1649-1664,共16页
自动驾驶仿真测试技术作为支撑智能驾驶系统安全验证与商业落地的核心手段,在技术方法与应用场景上取得了显著进展。传统真实道路测试因成本高昂、极端场景覆盖率低及效率瓶颈等问题,难以满足当前日益迫切的高等级自动驾驶(L4级及以上)...
自动驾驶仿真测试技术作为支撑智能驾驶系统安全验证与商业落地的核心手段,在技术方法与应用场景上取得了显著进展。传统真实道路测试因成本高昂、极端场景覆盖率低及效率瓶颈等问题,难以满足当前日益迫切的高等级自动驾驶(L4级及以上)的安全验证需求。仿真测试技术应包含数学建模、虚拟场景、硬件在环(HIL)、混合现实与云仿真集群等多层次的验证体系。数学建模可加速算法开发,虚拟场景仿真提升了感知系统的鲁棒性,HIL测试保障了控制器可靠性,而云仿真集群通过大规模并行计算实现了场景覆盖的指数级扩展。FLOWSIM平台基于模糊数学理论,在真实人类驾驶行为数据的基础上建立了“基因级”人类驾驶行为模型,保障了仿真测试场景中交通流环境的精确性。FLOWSIM-MR基于数字孪生实现了一种自动驾驶虚实结合的测试范式。未来随着自动驾驶技术及相应的测试技术发展成熟,新技术如生成式AI与数字孪生技术将推动仿真测试向更高精度与智能化演进,而国际标准(如ISO 34502)的制定与政产学研协同生态的构建,将成为突破“安全-成本-效率”三角困境的关键。
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关键词
自动驾驶仿真测试
虚实结合仿真
测试场景库构建
自动驾驶安全验证
驾驶行为建模
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职称材料
基于反馈补偿的汇入场景下车辆模型预测控制
2
作者
杜志彬
牛浩然
+2 位作者
王江波
苑寿同
谢辉
《汽车技术》
北大核心
2025年第10期32-40,共9页
针对快速路合流区对智能车辆轨迹跟踪控制的高鲁棒性和高稳定性要求,设计了一种基于KMPC-PID多控制器融合的车辆轨迹跟踪控制算法。该融合预测控制器以模型预测控制(MPC)为基础,将比例-积分-微分(PID)反馈控制作为控制补偿量,并基于真...
针对快速路合流区对智能车辆轨迹跟踪控制的高鲁棒性和高稳定性要求,设计了一种基于KMPC-PID多控制器融合的车辆轨迹跟踪控制算法。该融合预测控制器以模型预测控制(MPC)为基础,将比例-积分-微分(PID)反馈控制作为控制补偿量,并基于真实汇入场景调校控制器参数,使用CARLA软件仿真和硬件在环(HIL)仿真验证控制器的有效性和鲁棒性。结果表明:KMPC-PID控制器在城市快速路汇入场景的各工况下均有较好表现,相较于未设置反馈控制的MPC,CARLA仿真中最大横向绝对偏差下降29.75%,横向平均偏差下降7.14%,最大纵向绝对偏差下降64.24%,纵向平均偏差下降65.56%;在HIL仿真中,虽然横、纵向平均偏差差异较小,但提出的控制器的最大横向绝对偏差下降21.33%,最大纵向绝对偏差下降1.63%。
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关键词
模型预测控制
反馈补偿
智能车辆
汇入场景
鲁棒性
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职称材料
基于优化人工势场法的智能车辆编队避障策略研究
3
作者
孙羽
曹曼曼
+1 位作者
王强
孙博华
《汽车技术》
北大核心
2025年第7期31-39,共9页
为克服动态、不确定的复杂行车环境带来的车辆编队碰撞与稳定性问题,提高行车安全性,提出了一种基于优化人工势场法的智能车辆编队避障策略。设计了智能车辆编队避障策略框架,建立了基于经典人工势场法的车辆编队控制器,以及具备莱维飞...
为克服动态、不确定的复杂行车环境带来的车辆编队碰撞与稳定性问题,提高行车安全性,提出了一种基于优化人工势场法的智能车辆编队避障策略。设计了智能车辆编队避障策略框架,建立了基于经典人工势场法的车辆编队控制器,以及具备莱维飞行随机搜索特性的车辆编队搜索逻辑,以克服人工势场法中引力与斥力增量系数设置的局限性,进而增强车辆编队对复杂行车环境的适应能力。采用联合仿真试验平台对所提出的算法进行了验证,结果表明,基于优化人工势场法的智能车辆编队避障能够更加快速地适应较为复杂的行车环境,并具备更短的编队避障时间。
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关键词
智能车辆
编队控制
人工势场
莱维飞行
队形异构变换
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职称材料
基于博弈论的车联网延时攻击防护技术研究
4
作者
于龙海
于明明
+2 位作者
霍全瑞
孙冬青
任世轩
《汽车技术》
CSCD
北大核心
2023年第11期49-55,共7页
针对车路协同场景下车联网(V2X)通信过程中通信信道受到干扰造成通信延时的问题,提出了基于博弈论的V2X延时攻击防护方法。以信噪比为衡量指标,基于博弈论,首先研究攻击节点传输功率与信噪比的函数关系,得到合法节点传输功率与攻击节点...
针对车路协同场景下车联网(V2X)通信过程中通信信道受到干扰造成通信延时的问题,提出了基于博弈论的V2X延时攻击防护方法。以信噪比为衡量指标,基于博弈论,首先研究攻击节点传输功率与信噪比的函数关系,得到合法节点传输功率与攻击节点传输功率之间的函数关系,将其带入合法节点传输功率与信噪比的关系中,同时考虑信号传输概率、被检概率、漏检概率和其他节点的传输干扰,获得目标函数。最后,通过仿真与试验对提出的防护方法进行安全性验证,结果表明,通过调整节点传输功率,可以有效抵御攻击者对V2X通信的干扰,缩短通信延时。
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关键词
车联网通信
延时攻击
信噪比
博弈论
防护技术
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职称材料
基于设计运行条件的实际道路测试场景复杂度计算模型
5
作者
孙航
李雨冉
+3 位作者
张琳琳
翟洋
陈振宇
陈蔯
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第11期1983-1992,共10页
自动驾驶车辆在实际道路行驶的安全性与外部交通要素、驾驶员状态以及本车状态密切相关。自动驾驶面临的一大难题是实际交通环境具有道路形态、自然环境、交通参与者及事件等在时间和空间维度的随机性特征,测试场景复杂度存在的差异造...
自动驾驶车辆在实际道路行驶的安全性与外部交通要素、驾驶员状态以及本车状态密切相关。自动驾驶面临的一大难题是实际交通环境具有道路形态、自然环境、交通参与者及事件等在时间和空间维度的随机性特征,测试场景复杂度存在的差异造成了自动驾驶测试过程的不可复现性和测试结果的不可对比性,导致自动驾驶评价缺乏统一量化的测试环境基准。本文提出了一种基于设计运行条件的实际道路测试场景复杂度计算模型,系统考虑了网联功能、驾驶员感知能力、本车执行能力对自动驾驶车辆在实际道路中面临相关场景时的复杂度影响,建立了以道路等级、交通设施、临时交通变化、交通参与者、自然环境、网联信息、驾驶员状态和本车状态等8个要素大类为基础的自动驾驶实际道路测试场景复杂度计算模型要素库,建立了基于设计运行条件和层次分析法的自动驾驶功能实际道路测试场景复杂度计算模型。采用基于智能化网联化的技术逻辑影响传递机制计算场景要素权重系数,并在实际道路测试中验证了本文方法的可行性和合理性。
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关键词
自动驾驶
实际道路测试
设计运行条件
场景复杂度
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职称材料
基于数字证书和密钥管理系统的车联网远程升级方法及实践
被引量:
3
6
作者
张相雨
张文翠
+1 位作者
李岩
苏位中
《信息安全研究》
CSCD
2023年第5期469-475,共7页
车联网OTA技术已经逐渐成为量产车型的标配,OTA安全是车辆信息安全的关键一环.分析了当前车联网OTA安全风险和应对措施,提出了基于CA和KMS的OTA方法,从升级包的生成、存储、下载和安全验证各环节进行安全保护,并在预量产车型上进行了验...
车联网OTA技术已经逐渐成为量产车型的标配,OTA安全是车辆信息安全的关键一环.分析了当前车联网OTA安全风险和应对措施,提出了基于CA和KMS的OTA方法,从升级包的生成、存储、下载和安全验证各环节进行安全保护,并在预量产车型上进行了验证,有效提升了车辆OTA升级包在各环节的真实性、完整性和保密性保护.
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关键词
车联网OTA
数字证书
对称加密
数字签名
密钥管理
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职称材料
题名
自动驾驶仿真测试技术驱动汽车产业智能跃迁
被引量:
1
1
作者
吴建平
李冠洲
赵帅
黄玲
机构
清华大学土木工程系
深圳清华大学研究院无人驾驶与智能交通
技术
研发
中
心
天府永兴实验室零碳交通研究
中
心
中汽智联技术有限公司
华南理工大学土木与交通学院
出处
《系统仿真学报》
北大核心
2025年第7期1649-1664,共16页
基金
重庆市自然科学基金创新发展联合基金(长安汽车)(CSTB2024NSCQ-LZX0159)
智能汽车安全技术全国重点实验室开放基金(IVSTSKL-202432)。
文摘
自动驾驶仿真测试技术作为支撑智能驾驶系统安全验证与商业落地的核心手段,在技术方法与应用场景上取得了显著进展。传统真实道路测试因成本高昂、极端场景覆盖率低及效率瓶颈等问题,难以满足当前日益迫切的高等级自动驾驶(L4级及以上)的安全验证需求。仿真测试技术应包含数学建模、虚拟场景、硬件在环(HIL)、混合现实与云仿真集群等多层次的验证体系。数学建模可加速算法开发,虚拟场景仿真提升了感知系统的鲁棒性,HIL测试保障了控制器可靠性,而云仿真集群通过大规模并行计算实现了场景覆盖的指数级扩展。FLOWSIM平台基于模糊数学理论,在真实人类驾驶行为数据的基础上建立了“基因级”人类驾驶行为模型,保障了仿真测试场景中交通流环境的精确性。FLOWSIM-MR基于数字孪生实现了一种自动驾驶虚实结合的测试范式。未来随着自动驾驶技术及相应的测试技术发展成熟,新技术如生成式AI与数字孪生技术将推动仿真测试向更高精度与智能化演进,而国际标准(如ISO 34502)的制定与政产学研协同生态的构建,将成为突破“安全-成本-效率”三角困境的关键。
关键词
自动驾驶仿真测试
虚实结合仿真
测试场景库构建
自动驾驶安全验证
驾驶行为建模
Keywords
autonomous driving simulation testing
virtual-real simulation
testing scenario database construction
safety validation of autonomous driving
driving behavior modeling
分类号
TP.391.9 [自动化与计算机技术]
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职称材料
题名
基于反馈补偿的汇入场景下车辆模型预测控制
2
作者
杜志彬
牛浩然
王江波
苑寿同
谢辉
机构
天津大学机械工程学院
中汽智联技术有限公司
大连理工大学建设工程学院
出处
《汽车技术》
北大核心
2025年第10期32-40,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFB2502904)
天津市科技计划项目(21ZXJBGX00030)。
文摘
针对快速路合流区对智能车辆轨迹跟踪控制的高鲁棒性和高稳定性要求,设计了一种基于KMPC-PID多控制器融合的车辆轨迹跟踪控制算法。该融合预测控制器以模型预测控制(MPC)为基础,将比例-积分-微分(PID)反馈控制作为控制补偿量,并基于真实汇入场景调校控制器参数,使用CARLA软件仿真和硬件在环(HIL)仿真验证控制器的有效性和鲁棒性。结果表明:KMPC-PID控制器在城市快速路汇入场景的各工况下均有较好表现,相较于未设置反馈控制的MPC,CARLA仿真中最大横向绝对偏差下降29.75%,横向平均偏差下降7.14%,最大纵向绝对偏差下降64.24%,纵向平均偏差下降65.56%;在HIL仿真中,虽然横、纵向平均偏差差异较小,但提出的控制器的最大横向绝对偏差下降21.33%,最大纵向绝对偏差下降1.63%。
关键词
模型预测控制
反馈补偿
智能车辆
汇入场景
鲁棒性
Keywords
Model Predict Control(MPC)
Feedback compensation
Intelligent vehicle
Merging scenarios
Robustness
分类号
U462.1 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
基于优化人工势场法的智能车辆编队避障策略研究
3
作者
孙羽
曹曼曼
王强
孙博华
机构
浙江大学
奇瑞新能源
汽
车股份
有限公司
中汽智联技术有限公司
吉林大学
汽
车底盘集成与仿生全国重点试验室
出处
《汽车技术》
北大核心
2025年第7期31-39,共9页
基金
国家自然科学基金重大项目(52394261)
国家自然科学基金(青年基金)项目(52102457)
+1 种基金
吉林省自然科学基金项目(20220101213JC)
长三角科技创新共同体联合攻关项目(2023CSJGG1600)。
文摘
为克服动态、不确定的复杂行车环境带来的车辆编队碰撞与稳定性问题,提高行车安全性,提出了一种基于优化人工势场法的智能车辆编队避障策略。设计了智能车辆编队避障策略框架,建立了基于经典人工势场法的车辆编队控制器,以及具备莱维飞行随机搜索特性的车辆编队搜索逻辑,以克服人工势场法中引力与斥力增量系数设置的局限性,进而增强车辆编队对复杂行车环境的适应能力。采用联合仿真试验平台对所提出的算法进行了验证,结果表明,基于优化人工势场法的智能车辆编队避障能够更加快速地适应较为复杂的行车环境,并具备更短的编队避障时间。
关键词
智能车辆
编队控制
人工势场
莱维飞行
队形异构变换
Keywords
Connected Vehicles
Formation Control
Artificial Potential Field
Levy Flight
Heterogeneous Formation Transformation
分类号
U461 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
基于博弈论的车联网延时攻击防护技术研究
4
作者
于龙海
于明明
霍全瑞
孙冬青
任世轩
机构
中汽智联技术有限公司
出处
《汽车技术》
CSCD
北大核心
2023年第11期49-55,共7页
文摘
针对车路协同场景下车联网(V2X)通信过程中通信信道受到干扰造成通信延时的问题,提出了基于博弈论的V2X延时攻击防护方法。以信噪比为衡量指标,基于博弈论,首先研究攻击节点传输功率与信噪比的函数关系,得到合法节点传输功率与攻击节点传输功率之间的函数关系,将其带入合法节点传输功率与信噪比的关系中,同时考虑信号传输概率、被检概率、漏检概率和其他节点的传输干扰,获得目标函数。最后,通过仿真与试验对提出的防护方法进行安全性验证,结果表明,通过调整节点传输功率,可以有效抵御攻击者对V2X通信的干扰,缩短通信延时。
关键词
车联网通信
延时攻击
信噪比
博弈论
防护技术
Keywords
V2X communication
Delay attack
Signal-to-noise ratio
Game theory
Protection technology
分类号
TP399 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于设计运行条件的实际道路测试场景复杂度计算模型
5
作者
孙航
李雨冉
张琳琳
翟洋
陈振宇
陈蔯
机构
中
国
汽
车
技术
研究
中
心
有限公司
中
国
汽
车标准化研究院
中汽智联技术有限公司
出处
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第11期1983-1992,共10页
文摘
自动驾驶车辆在实际道路行驶的安全性与外部交通要素、驾驶员状态以及本车状态密切相关。自动驾驶面临的一大难题是实际交通环境具有道路形态、自然环境、交通参与者及事件等在时间和空间维度的随机性特征,测试场景复杂度存在的差异造成了自动驾驶测试过程的不可复现性和测试结果的不可对比性,导致自动驾驶评价缺乏统一量化的测试环境基准。本文提出了一种基于设计运行条件的实际道路测试场景复杂度计算模型,系统考虑了网联功能、驾驶员感知能力、本车执行能力对自动驾驶车辆在实际道路中面临相关场景时的复杂度影响,建立了以道路等级、交通设施、临时交通变化、交通参与者、自然环境、网联信息、驾驶员状态和本车状态等8个要素大类为基础的自动驾驶实际道路测试场景复杂度计算模型要素库,建立了基于设计运行条件和层次分析法的自动驾驶功能实际道路测试场景复杂度计算模型。采用基于智能化网联化的技术逻辑影响传递机制计算场景要素权重系数,并在实际道路测试中验证了本文方法的可行性和合理性。
关键词
自动驾驶
实际道路测试
设计运行条件
场景复杂度
Keywords
automated driving
real road test
operational design condition
scenario complexity
分类号
U467 [机械工程—车辆工程]
U463.6 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
基于数字证书和密钥管理系统的车联网远程升级方法及实践
被引量:
3
6
作者
张相雨
张文翠
李岩
苏位中
机构
中汽智联技术有限公司
中
国
汽
车
技术
研究
中
心
有限公司
出处
《信息安全研究》
CSCD
2023年第5期469-475,共7页
文摘
车联网OTA技术已经逐渐成为量产车型的标配,OTA安全是车辆信息安全的关键一环.分析了当前车联网OTA安全风险和应对措施,提出了基于CA和KMS的OTA方法,从升级包的生成、存储、下载和安全验证各环节进行安全保护,并在预量产车型上进行了验证,有效提升了车辆OTA升级包在各环节的真实性、完整性和保密性保护.
关键词
车联网OTA
数字证书
对称加密
数字签名
密钥管理
Keywords
Internet of vehicle OTA
digital certificate
symmetrical encryption
digital signature
key management
分类号
TP393 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
自动驾驶仿真测试技术驱动汽车产业智能跃迁
吴建平
李冠洲
赵帅
黄玲
《系统仿真学报》
北大核心
2025
1
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职称材料
2
基于反馈补偿的汇入场景下车辆模型预测控制
杜志彬
牛浩然
王江波
苑寿同
谢辉
《汽车技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
基于优化人工势场法的智能车辆编队避障策略研究
孙羽
曹曼曼
王强
孙博华
《汽车技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
基于博弈论的车联网延时攻击防护技术研究
于龙海
于明明
霍全瑞
孙冬青
任世轩
《汽车技术》
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
5
基于设计运行条件的实际道路测试场景复杂度计算模型
孙航
李雨冉
张琳琳
翟洋
陈振宇
陈蔯
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
6
基于数字证书和密钥管理系统的车联网远程升级方法及实践
张相雨
张文翠
李岩
苏位中
《信息安全研究》
CSCD
2023
3
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职称材料
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