Ansys Advantage: 智能交通 引领未来（上）

我们正在开启一场伟大的交通革命，它将彻底改变人类出行和运输的方式。自动驾驶的出现会让我们的通勤更安全更高效，电气化将让车辆更环保，空中出租车将数小时的通勤时长缩短到几分钟，实现城市空中交通的美好愿景。可靠的5G连接推动由自动驾驶和无人机所覆盖的大规模交通网络成为现实，交通全面覆盖人人皆可受益。

Advanced driver assistance systems (ADAS) ——前方碰撞警报 (FCW)、自动紧急制动 (AEB)、车道偏离警报 (LDW)、车道保持辅助 (LKA)以及盲点监控 (BSW)系统等高级驾驶辅助系统 (ADAS)预计能够将载客车辆的碰撞减少超过三分之一。1，根据美国汽车协会基金会 (AAA Foundation) 交通安全报告2，这些碰撞减少能够将载客车辆碰撞的受伤率降低37%，死亡率降低29%。为了充分发挥ADAS的潜在优势，甚至提高完全自动驾驶相关的安全性与便捷性，仿真必不可少，它能够确保车辆感知周围世界，预测即将发生的事情并作出相应规划。

Ansys全球自动驾驶车辆研究报告显示，消费者对于自动驾驶汽车 (AV)的态度各异。Ansys委托调查，就全球消费者对自动驾驶汽车的看法进行了统计，以更好地了解对于未来出行的期望。该报告证明，消费者对于自动驾驶功能期望较高，并非常乐意在有生之年乘坐自动驾驶汽车。

Ansys是一项为期两年、奖金达到100万美元赛事的独家仿真赞助商，该赛事将于2021年10月23日，在印第安纳波利斯颇具盛名的2.5英里椭圆形赛道上，以一场正面交锋式高速自动驾驶汽车 (AV)竞赛展开。该赛道每年还将举行全球最盛大的单日体育活动Gainbridge主办的印第安纳波利斯500英里大奖赛。由印第安纳波利斯赛道(IMS)和Energy Systems Network (ESN)组织的Indy自动驾驶挑战赛 (Indy Autonomous Challenge) ，是各大学间的一项竞赛，目的是研发一款软件，使自动驾驶的Dallara赛车能够完成IMS赛道上正面交锋的比赛。

对于一辆部署的自动驾驶汽车(AV)而言，不能存在什么意外情况。无论是在路上还是空中，车辆的感知系统必须对它“看到”的每一个对象都了如指掌。如果要实现这一点，就必须对其软件模型进行适宜训练。如若不然，就无法检测到以前从未见过的对象，也无法对其进行正确分类。例如，看到一个穿着戏服的人穿过街道时：虽然人类驾驶员会感到惊讶，但是能立刻识别出这是一个穿着戏服的人并作出相应的反应。相比之下，感知系统或许在逻辑上无法实现这种关键的飞跃，甚至更糟的是，根本就无法检测到该对象。为了确保安全操作，研发人员不仅需要训练车辆基于AI的感知算法，而且也要确保车辆已经掌握其需要了解的事情。

尽管自动驾驶汽车行驶道路下方有什么看似不重要，但WaveSense的工程师还是通过运用Ansys HFSS电磁解决方案研发出一款系统，来绘制路面下的特征，从而实现在各种条件下都可以进行精准的定位验证。

在将自动驾驶变成现实的技术研发竞争中，大多数工程师都纷纷专注于获得一款能从路面上对物体进行检测、解析并作出反应的传感器。但是当喷绘的道路标识不再清晰，或是因为积雪、雾气和雨水变得模糊时，保持车辆在车道中行驶成为最棘手的难题之一，为了解决这一难题，WaveSense工程师将其雷达设备指向地下。这样的雷达定位系统同样广泛应用于室内外停车场和立交桥。

实现高度自动化驾驶的一大障碍是需要研发一项传感器技术，能够在远距离、恶劣天气、弯道或拐角处，以及其它富有挑战性的环境下，充分检测并对物体进行分类，尤其是紧挨着的物体。在Ansys HFSS仿真的帮助下，雷达及5G初创公司Metawave创建了一个突破性的雷达平台，该平台能够攻克这些难题，帮助加速推进自动驾驶。

在完美的驾驶场景中，街道上将不存在行人、骑行者、嬉戏的儿童、自由奔跑的动物、垃圾、路滑的地方锥形交通路标，以及其它潜在的危险，如粗心大意或走神的驾驶员等。遗憾的是，实际道路要更加复杂，而如今，汽车制造商正在构建仍需驾驶员在环的高度自动化功能。