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有機構(gòu)預(yù)測，到2023年，自動駕駛仿真軟件市場規(guī)模將超過100億美元。

傳統(tǒng)意義的仿真，主要被用來回放汽車在現(xiàn)實世界中收集的傳感器數(shù)據(jù)，并驗證汽車的自動駕駛軟件是否能恰當(dāng)?shù)靥幚砑值那闆r。

例如，測試車輛的攝像頭可能會記錄夜間行人過馬路的視頻。軟件開發(fā)人員可以在每次更新自動駕駛軟件時使用該視頻，以驗證該軟件仍然能夠正確檢測行人。

但這對于量產(chǎn)來說，并不夠。近兩年，不少公司開始搭建自己的仿真平臺，用于自動駕駛的研發(fā)測試，但的確非常耗費精力和資源。

對于開發(fā)自動駕駛汽車的公司來說，仿真測試工具是一個無價的資產(chǎn)。這些工具被用來驗證系統(tǒng)的可擴展性和安全（尤其是一些無法現(xiàn)實模擬的邊緣場景），同時也用于訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)算法。

但并非每家公司都有資源從頭開始構(gòu)建自己的軟件模擬器。這就是為什么前谷歌產(chǎn)品經(jīng)理創(chuàng)立了一家名為Applied Intuition的公司，為自動駕駛開發(fā)、測試和部署提供基礎(chǔ)仿真工具。

在業(yè)務(wù)成功落地兩年之后，這家公司正準(zhǔn)備利用新的資本進行擴張。該公司總部位于硅谷，在底特律、東京和慕尼黑設(shè)有辦事處。

Applied Intuition宣布，剛剛完成4000萬美元的B輪融資，目前總?cè)谫Y額超過5000萬美元。新投資將使該公司能夠加速其國際市場擴張。

和一些常規(guī)的仿真模擬平臺不同，Applied Intuition的集成開發(fā)環(huán)境使用戶能夠模擬他們的技術(shù)棧的每個組件。這與一些公司的類似電子游戲的仿真引擎形成了鮮明對比，這些引擎通常是針對視覺效果，而不是現(xiàn)實的物理效果。

在Applied Intuition提供的本地端與云端平臺，開發(fā)人員可以導(dǎo)入感興趣位置的地圖(以及該環(huán)境中對象的行為)，并使用拖放場景編輯器生成排列，以覆蓋邊緣情況。

他們能夠針對自動駕駛軟件運行大量的場景集，并使用基于web的可視化工具逐步執(zhí)行代碼，同時通過url跟蹤進度并與協(xié)作者共享結(jié)果。

按照這家公司的描述，客戶使用其解決方案可以進行數(shù)百萬pb數(shù)據(jù)大小的模擬，一般客戶可以在兩周內(nèi)將其解決方案與現(xiàn)有軟件集成。基于微軟的Azure云平臺，用戶可以快速創(chuàng)建一個完全集成的端到端開發(fā)環(huán)境，并共享信息、模擬、駕駛?cè)罩竞头治觥?/p>

這得益于這家公司的主要團隊成員均來自經(jīng)驗豐富的公司，包括谷歌、谷歌母公司Alphabet的X實驗室、Waymo、微軟、亞馬遜、英偉達、蘋果、Aptiv和博世，以及通用、沃爾沃、豐田、福特和特斯拉等汽車制造商。

眾所周知，道路測試顯然是自動駕駛開發(fā)過程中必不可少的一部分，但這些系統(tǒng)迄今為止仍缺乏用于驗證安全關(guān)鍵軟件的詳細需求和體系結(jié)構(gòu)，按照行業(yè)內(nèi)的默認(rèn)指標(biāo)，需要進行數(shù)十億英里的道路測試。

這也就誕生了自動駕駛仿真平臺，最典型的案例就是Waymo。今年7月，其對外公布了所達成的最新里程碑：模擬自動駕駛測試總里程已經(jīng)達到了100億英里（約合160億公里）。

此外，考慮到人工智能（深度學(xué)習(xí)）在自動駕駛感知、決策過程中比重越來越大，由于某種意義上仍然是一個黑匣子，這并不符合汽車安全標(biāo)準(zhǔn)最高等級D (ASIL D)。

“自動駕駛開發(fā)需要設(shè)計安全門架構(gòu)，決定人工智能系統(tǒng)的輸出是否違反任何安全規(guī)則。如果違反了安全規(guī)則，那么體系結(jié)構(gòu)將根據(jù)規(guī)則啟動相應(yīng)的機制，”ANSYS公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，這個系統(tǒng)需要驗證，而且要在合理的時間內(nèi)驗證它的唯一方法就是通過仿真。

比如，ANSYS medini analysis通過實施關(guān)鍵的安全分析方法，如故障模式和影響分析(FMEA)，幫助管理安全驗證過程，同時支持根據(jù)ISO 26262對電氣/電子系統(tǒng)和軟件控制的安全相關(guān)功能進行安全分析和設(shè)計。

ANSYS同樣提供了一個完整的閉環(huán)仿真平臺，用于自動駕駛系統(tǒng)的虛擬測試，包括物理精確的傳感器模型、虛擬環(huán)境和場景以及虛擬SIL和HIL測試。這種集成的解決方案可以在基于深度學(xué)習(xí)和其他自動駕駛系統(tǒng)中實現(xiàn)端到端的安全性。

仿真模擬平臺的重要性在于，對于工程師來說，開發(fā)這些功能所需的算法和傳感器配置，1000萬英里的道路測試仍然無法生成足夠多的有價值數(shù)據(jù)。而達到這個數(shù)量級，Waymo用了幾年的時間，而模擬仿真一天的行駛里程就可以達到1000萬英里。

此外，它允許隨機模擬注入破壞性的、低發(fā)生概率的事件。物理仿真模型的有效使用使設(shè)計人員能夠探測這些事件將如何影響整個端到端系統(tǒng)——從傳感器數(shù)據(jù)獲取到執(zhí)行器輸入處理。

模擬仿真，也正在被納入未來自動駕駛測試的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)行列。

英偉達推出的Drive Constellation平臺，正在與德國認(rèn)證機構(gòu)TUV SUD合作，共同打造自動駕駛汽車測試和許可標(biāo)準(zhǔn)。

該系統(tǒng)由兩個不同的云計算解決方案組成。第一個服務(wù)器使用英偉達的GPU運行Drive Sim的軟件，生成一個真實的虛擬世界，并將其輸入虛擬汽車的傳感器。第二個服務(wù)器由Drive AGX車載計算機提供動力，然后處理模擬的傳感器數(shù)據(jù)。

作為一個基于云計算的仿真平臺， DRIVE Constellation可以為用戶實現(xiàn)每年可行駛超過10億英里，接近3000輛虛擬測試車。同時，作為一個開放平臺，允許合作伙伴集成環(huán)境模型、車輛模型、傳感器模型和交通場景。

豐田，是Drive Constellation的第一個汽車制造商客戶。不過，豐田還投資了一家虛擬仿真軟件初創(chuàng)公司Parallel Domain。

在豐田人工智能風(fēng)險投資公司負(fù)責(zé)人看來，如果要到所謂的百億、千億英里級測試的唯一方法就是模擬駕駛。而Parallel Domain是過去數(shù)年豐田考察了1400多個項目之后，投資的19家公司之一。

對于已經(jīng)擁有自己的動態(tài)駕駛仿真平臺的豐田來說，Parallel Domain將地圖渲染成逼真的3D環(huán)境的能力是一個很有吸引力的地方。

正如豐田一樣，幾乎全球參與自動駕駛研發(fā)的汽車制造商都需要部署仿真測試。以色列仿真軟件開發(fā)商Cognata，在去年拿到了奧迪的仿真平臺合同。這家公司的股東包括捷豹路虎以及法雷奧參與的汽車科技基金。

Cognata的仿真引擎是圍繞著幾個基礎(chǔ)構(gòu)建的：TrueLife 3D Mesh、PhysicsStudio及其將兩者結(jié)合起來的仿真引擎，從而提供了四層虛擬世界。

根據(jù)Cognata的說法，第一層是靜態(tài)層，它“以程序的方式構(gòu)建了世界的‘?dāng)?shù)字孿生’”，例如道路本身、建筑物或城市基礎(chǔ)設(shè)施，這是自動生成3D環(huán)境的過程，在這個過程中，可以開始構(gòu)建特定的場景，包括希望測試的任何特定邊緣用例。

第二層是動態(tài)層。這是在靜態(tài)層中添加動態(tài)物體的地方，例如“復(fù)制特定地理位置模擬習(xí)慣行為的司機、行人和騎自行車的人”，填充街道。

第三層是傳感層。Cognata平臺的一個特點是，開發(fā)者可以將傳感器集成到虛擬環(huán)境中。默認(rèn)的傳感器，如主流的激光雷達、雷達、攝像頭是可用的，但Cognata的服務(wù)也允許用戶通過工具鏈技術(shù)上傳和安裝新的傳感器。

最后第四層是云層。這一層利用云計算的能力來將之前的所有層組合起來，這樣就可以在虛擬設(shè)置中直接測試復(fù)雜的場景。

今年3月，Cognata宣布與英偉達合作，在其平臺的基礎(chǔ)上，利用英偉達的DRIVE Constellation提供高精度的場景和交通模型，以優(yōu)化虛擬仿真的效用。

目前，全球范圍內(nèi)，類似Cognata、Metamoto、Applied Intuition等等仿真工具初創(chuàng)公司有數(shù)十家，這還包括一些傳統(tǒng)的商業(yè)仿真工具巨頭。

《高工智能汽車》預(yù)計，隨著自動駕駛仿真技術(shù)的成熟，它可能會走上一條相對于自動駕駛汽車的道路，就像EDA相對于半導(dǎo)體所走的道路一樣。

EDA軟件起源于學(xué)術(shù)界，后來被半導(dǎo)體制造商采用，以加速芯片的開發(fā)。最終，Cadence和Mentor Graphics等獨立公司出現(xiàn)，為芯片制造商提供EDA軟件。

同樣，自動駕駛汽車仿真軟件也正在從自動駕駛汽車公司的內(nèi)部解決方案轉(zhuǎn)向獨立公司的產(chǎn)品，而且已經(jīng)有更多的初創(chuàng)公司進入這個領(lǐng)域。

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