仿真测试入门参考（12）：三支柱间的关系

“ 经常有朋友问如何学习仿真测试，于是想着把自己的一些经验和理解分享出来，希望能有所帮助。不过视野和技术有限，所说不一定对，供大家批评和参考。这是第12篇，三种测试手段的关系”

三种测试手段各有优劣，而且一种测试手段的优点常常是另一种测试手段的缺点。因而，可以综合采用三种测试手段、发挥各自的优点，达到对自动驾驶系统的良好测试效果。

测试先后方面，大体上按照先模拟仿真测试、再封闭场地测试、最后实际道路测试的顺序，这样可以在自动驾驶系统开发的不同阶段，逐步进行测试。当然实际实施过程中，三种测试手段也会有并行的情况，并不是严格的先完成一个测试再进行下一个；也会在发现新的问题或者算法版本迭代过程中，临时打乱这个顺序。

测试场景数量方面，大体上是模拟仿真测试远大于实际道路测试，实际道路测试又远大于封闭场地测试，这样可以充分节省测试成本和时间，提高测试效率。当然，不同企业也会根据自己的实际情况，选择合适的测试比例分配。

三种测试手段的作用和关系具体阐述如下：

（1）模拟仿真测试的核心优势在于：①不需要实车，可以在设计开发的早期进行测试；②可以便利的调整测试参数、低成本、快速实施测试。

从而可以在自动驾驶算法开发的早期，根据设计运行域和准备实现的各项自动驾驶功能来设计相应的测试场景，并在虚拟仿真环境中进行测试，一方面可以逐步对开发出来的自动驾驶功能进行验证、提高实车测试的信心，另一方面可在虚拟仿真环境中对各项设计参数进行调试、提高开发效率。

另外，可根据真实世界中可能遇到的各种情形（如道路类型、交通参与者类型、行驶车速、动态行为）分析出关键参数及其取值范围，泛化生成高覆盖度的测试场景，在仿真测试中对自动驾驶功能进行充分测试，基于测试结果识别自动驾驶系统存在潜在风险的危险场景和边缘场景，这些危险场景和边缘场景可作为自动驾驶系统的设计参考，也可作为封闭场地和实际道路测试的场景输入。

（2）封闭场地测试的核心优势在于：①可对测试场景进行充分控制、可重复测试；②采用真实的（或具有真实特性的）交通参与者，保真度高。

一方面，可以在试验车辆进行公开道路上的大规模测试之前，在封闭试验场中设计搭建关键测试场景，对自动驾驶系统在这些场景中的表现进行测试，提高道路测试的安全性；另一方面，可对与实车密切相关的算法模块和参数（控制模块的相关参数）进行充分调试和验证。

另外，封闭场地测试可用于获取仿真测试中的一些配置参数和验证仿真测试的可信度。比如，可在封闭场地中进行典型试验，如直线加速试验、稳态回转试验等，并采集各项参数，用于仿真测试中车辆模型的配置和调试；可通过对比自动驾驶系统在场地测试和仿真测试中进行相同场景测试的表现是否一致，验证仿真测试的可信度。

（3）实际道路测试的核心优势在于：具有最真实的测试环境，可进行无限的、未提前预知的测试，是自动驾驶系统最终的验证手段。

选择与自动驾驶功能设计运行域相匹配的实际道路和运行时段，试验车辆在自动驾驶系统的控制下进行足够里程或者时长的测试，查看自动驾驶系统是否正确工作，如正确执行各项动态驾驶任务、具有良好的主观乘坐感受和人机交互性能等等。

实际道路测试中收集的各项数据，可以用来提取模拟仿真测试中车辆建模、交通流建模需要的各项参数，并对模拟仿真测试和封闭场地测试的可信度进行验证。另外，实际道路测试中遇到的新的场景，可以用来丰富模拟仿真测试和封闭场地测试的场景库；实际道路测试中遇到的新的问题，也可以在虚拟仿真环境中进行更充分的测试和验证。