• 引言

随着高阶智驾从 L2 + 向 L3 落地,仅城区 NOA(自动导航驾驶) 一项功能,需要覆盖的测试场景就突破百万级。传统实车测试单公里成本超千元,且难以覆盖雨天逆光、加塞鬼探头等长尾极端场景,测试验证已经成为制约智驾功能量产上市的核心瓶颈。而基于 Vector 原厂工具链打造的一体化舱驾仿真测试系统,正在成为众多头部车企与 Tier1 的破局选择。

  • 行业痛点及解决方案

在深入探讨解决方案之前,我们需要先直面当前行业普遍面临的五大核心痛点:

  1. 效率痛点:场景指数级增长人工测试效率极低海量用例跑不完项目节点一再延期
  2. 成本痛点:实车测试成本高、风险大,长尾场景构造难,极端工况实车无法复现
  3. 工具痛点:MIL/SIL/HIL 各阶段工具不统一,数据格式不兼容,重复建模浪费人力,测试结果不可追溯
  4. 合规痛点:ISO 26262 功能安全、ISO 21448 预期功能安全(SOTIF)要求严苛,自研工具无法通过认证,合规风险高
  5. 跨域协同痛点:传统模式下智驾与座舱分团队、分工具独立测试,跨域交互场景难以完整覆盖,跨域故障无法稳定复现与精准定位,大量协同类问题留到实车阶段才暴露,大幅增加调试成本与项目延期风险。

针对以上行业痛点,基于 Vector 原厂工具链的舱驾一体化全场景仿真测试系统提供了完整的落地解决方案。该方案以 Vector 成熟的总线仿真、环境仿真、ECU 虚拟仿真能力为底层底座,打通从模型在环 MIL、软件在环 SIL 到硬件在环 HIL 的全链路测试流程;不仅覆盖高阶智驾的感知、决策、控制全维度验证,同时支持座舱域网络交互、HMI 联动、人机交互测试,可实现智驾域-座舱域的跨域联合闭环仿真。

  • 方案介绍

该方案中Vector工具链主要包含:仿真管理平台软件CANoe、开放式虚拟驾驶仿真软件DYNA4、自动化测试软件vTESTstudio。作为智驾仿真测试的标准三件套,三者均为 Vector 原生工具,采用统一技术架构与数据标准,无第三方集成成本,可共同覆盖仿真、交互、测试全流程。

基于 Vector 原厂工具链的高阶智驾一体化仿真测试流程框图

3.1 CANoe为核心枢纽:构建MIL-SIL-HIL全链路原生测试体系

在工程项目中,工具链分散、数据孤岛、重复建模等问题严重制约了开发效率。Vector原厂工具链解决方案(基于CANoe、DYNA4、vTESTstudio原生架构打造)可实现场景、模型、数据格式和测试用例的统一,达成MIL-SIL-HIL全流程环境复用,无需反复转换模型与数据。其中,CANoe作为核心枢纽,串联DYNA4环境仿真、被测智驾系统与vTESTstudio测试体系。承担仿真调度、总线交互、测试执行与全链路追溯的核心作用,实现场景仿真与自动化测试的联动,构成完整的场景化自动化测试体系,是实现全阶段系统级闭环验证的核心底座。

在舱驾一体测试架构中,CANoe 作为整车级的统一仿真调度枢纽,同时覆盖智驾域与座舱域的全制式通信协议,可同步仿真仪表、AR-HUD、语音系统、车身域模块等多节点的网络交互,完整还原舱驾一体架构下的整车网络运行环境。同时CANoe可模拟座舱语音指令、触控操作、方向盘按键等输入信号,触发智驾功能启停与模式切换,验证 “座舱输入 - 智驾决策 - 车辆执行 - 座舱反馈” 的端到端闭环逻辑,彻底填补跨域交互的测试盲区。

3.2 DYNA4物理级多传感器仿真,高置信度还原实车场景

在智驾仿真领域,普遍存在两大行业痛点:一是仿真结果整体可信度偏低,二是感知算法测试验证偏差较大,难以满足高阶智驾对安全测试的严苛要求。DYNA4高精度环境仿真引擎从底层解决行业痛点,原生支持摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等主流智驾传感器的全物理级仿真,可精准还原不同光照、雨雪、雾天、目标遮挡等各类复杂干扰工况,同时支持传感器模型匹配实车参数完成个性化标定,保障仿真场景与真实道路工况高度拟合,提高仿真置信度。

DYNA4传感器仿真及仿真摄像头脏污

DYNA4 原生支持ASAM OSI(Open Simulation Interface)开放仿真接口标准,通过统一规范输出环境真值、传感器目标列表与物理级感知原始数据,可直接对接第三方感知算法、智驾域控制器模型,有效解决多工具链数据接口不一致问题,减少额外开发时间与适配成本。

DYNA4使用标准接口传输传感器原始数据

使用DYNA4建模可显著提升智驾仿真测试的置信度,能在仿真测试阶段提前发现感知算法绝大多数的潜在问题,大幅降低实车验证阶段的测试偏差,有效减少研发后期的返工成本,压缩智驾系统整体研发周期。

3.3 DYNA4:构建高阶智驾SOTIF验证的全场景能力体系

DYNA4 具备原生的开放场景接口,无需格式转换即可直接加载ASAM OpenX标准场景文件。全标准原生支持的特性,第三方工具构建的场景资产可直接无损复用,从根源减少重复建模的资源投入。标准场景搭配高精度动力学模型和物理级传感器仿真,能够精准复现临界场景下的车辆响应,搭配CANoe可实现从场景建模到仿真验证的完整SOTIF开发流程。

在内置场景能力层面,DYNA4 搭载了丰富的智驾工况场景模板库,支持典型场景的快速搭建与批量衍生。模板覆盖城市道路、高速公路、泊车、复杂路况等常规工况,同时预置了极端危险场景与长尾临界场景模板,可快速构造加塞鬼探头、雨雾逆光、弱势交通参与者突发切入等实车难以安全复现的工况。

DYNA4 的高保真环境与动力学仿真可作为统一的数据源,为座舱域提供真实的车辆状态与环境输入,保障智驾与座舱两端场景数据的同源性与时序一致性,避免分域建模带来的数据偏差。

DYNA4支持多元化场景搭建

3.4 大规模自动化测试,测试效率数倍提升

高阶智驾测试场景复杂,用例数量庞大,实车测试存在执行效率低、项目周期长等痛点。针对这些行业普遍面临的挑战,Vector推出的vTESTstudio自动化测试软件提供了全方位的解决方案。

该软件支持图形化测试表、状态机、测试图、CAPL脚本、Python脚本等多种用例编写方式,可适配不同技术背景的测试人员:图形化测试表、状态机编辑器适用于没有编程经验的人员,通过拖拽指令的形式完成用例编写;CAPL脚本、Python脚本则适用于有编程经验的测试人员,可以更灵活高效地设计测试用例,快速完成功能测试、边界测试、故障注入测试等多类型用例搭建。

测试表编辑器

 CAPL编辑器

状态图编辑器

测试图编辑器

vTESTstudio其核心的参数化遍历能力,可针对车速、车距等临界变量,一键配置参数范围,自动批量生成海量长尾测试用例,解决高阶智驾SOTIF验证场景量级大、人工构建效率低的痛点。

设定参数运行范围,自动生成测试用例

调用参数文件中的设计参数,自动生成测试用例

vTESTstudio与CANoe为官方标准搭档,可直接关联CANoe工程,自动同步工程内所有总线数据库、系统变量、诊断服务、仿真节点配置,无需重复导入与手动对齐,从根源避免了第三方测试工具常见的数据不一致与接口适配成本。

CANoe+vTESTstudio测试流程框图

vTESTstudio+CANoe可实现测试用例统一管理、自动生成遍历测试脚本,全自动化执行测试、记录测试日志、定位问题并生成标准化测试报告,全程无需人工干预。

CANoe执行自动化测试

生成的自动化测试报告

针对舱驾一体功能的端到端测试需求,vTESTstudio 可编排跨域联合测试用例,将智驾工况触发、座舱操作输入、车辆状态校验、座舱反馈验证等多个环节整合为统一测试序列,实现全链路场景的自动化执行与判定。所有跨域测试数据在 CANoe 中统一采集、共享时间戳,测试结果全链路可追溯,彻底解决分域测试带来的问题定位难、数据不同步、对接成本高的痛点。

  • 实际案例演示

下面展示一下ELKA(紧急车道保持辅助)功能的测试实例。

实例需求描述:车辆沿着公路向前行驶,车辆慢慢偏离车道,当车辆与旁边的路沿存在碰撞风险时。

  1. 智驾域触发预警信号;
  2. 方向盘转角请求是否纠正车辆;
  3. 座舱域仪表弹出车道紧急保持辅助已激活提示文本等。

首先,根据需求使用vTESTstudio软件编写自动化测试用例函数。主要步骤如下:

  1. 首先判断ELKA功能状态为Standby状态。
  2. 然后控制车辆方向盘向左偏移,逐渐偏出道路与路沿存在碰撞风险。
  3. 持续监测ELKA功能状态信号,当ELKA功能激活时同时判断方向盘转角信号(检测方向盘转角是否向右偏移)和HMI提示报警信号(检测发送的是否为紧急保持辅助已激活提示文本)

ELKA功能测试用例函数定义

通过vTESTstudio的test case [List]功能,可遍历不同车速、不同方向盘转角下ELKA功能激活的边界值。只需在参数选项框添加测试速度值,系统即可自动生成所有测试场景,大幅提升边界值测试效率。

ELKA车速和方向盘转角边界值测试

测试用例编写完成后,将脚本编译并导入CANoe即可执行自动化测试。通过CANoe界面的Graphics可实时监测信号动态,Test Trace则能追踪自动化测试的运行进度,直观呈现ELKA功能的测试状态。

通过CANoe观测信号变化和执行步骤

DYNA4可提供场景信息、传感器及动力学数据,以下展示车辆运行场景。

激活ELKA功能车辆运行场景

测试执行完成后,CANoe会生成一份清晰的测试报告,清晰展示测试用例的通过状态及详细报错信息。下面是ELKA功能的测试报告,在报告中可以看到以下内容:

  1. 首先判断ELKA功能激活;
  2. 设置方向盘转角向左转;
  3. 判断总线上的方向盘转角信号是否变成设定值;
  4. 判断ELKA功能是否激活、方向盘转角是否纠偏和HMI是否会显示车道紧急保持辅助已激活。

 ELKA功能测试报告

从测试报告可见,ELKA功能成功激活、完成纠偏并正确显示对应提示信息。下图是仪表上实际显示的结果。

仪表展示ELKA功能激活提示文本

  • 方案价值

从实际落地效果来看,这套舱驾一体化测试系统可为研发带来四大核心价值:

降本增效:实车测试里程减少 40% 以上,单项目节省千万级实车测试成本;同时提前暴露跨域协同类问题,避免实车阶段的跨域调试成本,跨域问题排查效率提升 80%。

加速迭代:验证周期压缩 60%,舱驾一体功能的测试验证统一在同一平台完成,无需多团队反复对接,功能迭代速度显著提升,助力产品抢先上市。

质量保障:完整覆盖舱驾协同的长尾场景,大幅降低量产后跨域功能的故障率,提升用户体验与产品口碑。

合规保障:全流程符合功能安全与预期功能安全标准,跨域测试数据全链路可追溯,有效规避量产合规风险。

  • 结语

随着舱驾融合成为智能汽车的主流技术路线,量产竞赛的核心已经从单域功能比拼,转向跨域协同能力的比拼。仿真测试作为验证的核心手段,其底座的跨域兼容性、全场景覆盖能力与协同效率,直接决定了产品的上市节奏与市场竞争力。以 Vector 行业标准工具链为底座的舱驾一体化仿真测试系统,正在成为智能汽车量产的标配。如需了解方案详情与落地资料,可直接联系我们或将需求发送至邮箱market@dotrustech.com,期待与您进一步探讨与交流。

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