在自動(dòng)駕駛技術(shù)飛速發(fā)展的今天，仿真測(cè)試已成為自動(dòng)駕駛算法研發(fā)、驗(yàn)證的核心環(huán)節(jié)，能夠大幅降低路測(cè)成本、突破場(chǎng)景復(fù)現(xiàn)限制，據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，約90%的自動(dòng)駕駛算法測(cè)試通過(guò)仿真平臺(tái)完成。目前市面上涌現(xiàn)出多款功能各異的自動(dòng)駕駛仿真軟件，涵蓋國(guó)內(nèi)外主流產(chǎn)品，本文將以全球首款通過(guò)ISO 26262 ASIL-D認(rèn)證的aiSim為核心，為您詳細(xì)盤(pán)點(diǎn)熱門(mén)選項(xiàng)，并提供科學(xué)的選擇思路，助力您精準(zhǔn)匹配研發(fā)需求。

一、熱門(mén)自動(dòng)駕駛仿真軟件推薦

1、aiSim自動(dòng)駕駛仿真平臺(tái)

aiSim是全球首款通過(guò)功能安全I(xiàn)SO 26262 ASIL-D最高認(rèn)證的場(chǎng)景仿真軟件，專(zhuān)為高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動(dòng)駕駛軟件的開(kāi)發(fā)、驗(yàn)證和測(cè)試打造高保真度虛擬測(cè)試環(huán)境，在行業(yè)內(nèi)具備極強(qiáng)的權(quán)威性和可靠性，是自動(dòng)駕駛仿真領(lǐng)域的標(biāo)桿產(chǎn)品。

在核心功能方面，aiSim表現(xiàn)突出：

• 高保真環(huán)境與傳感器模擬 ：搭載自研實(shí)時(shí)渲染引擎，能精準(zhǔn)模擬暴雨、雪、大霧等復(fù)雜極端天氣，融合光線(xiàn)追蹤、光柵化與AI渲染技術(shù)（3DGS/NeRF），實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)道路參數(shù)和環(huán)境狀態(tài)的真實(shí)還原；支持20+攝像頭、10+雷達(dá)和10+激光雷達(dá)的復(fù)雜傳感器配置，通過(guò)分布式渲染技術(shù)在多GPU上實(shí)現(xiàn)高效模擬，提供物理級(jí)傳感器模型，確保傳感器數(shù)據(jù)流的高質(zhì)量與可靠性。
• 豐富場(chǎng)景與資產(chǎn)支持 ：覆蓋所有ODD的數(shù)字孿生3D環(huán)境，包括高速公路、城市道路和停車(chē)場(chǎng)等全場(chǎng)景；配備全面的高精度3D數(shù)字資產(chǎn)庫(kù)和高效場(chǎng)景編輯工具，支持NeRF（神經(jīng)輻射場(chǎng)）和3D高斯?jié)姙R等AI算法生成逼真靜態(tài)場(chǎng)景，還可對(duì)靜態(tài)場(chǎng)景進(jìn)行動(dòng)態(tài)元素添加和編輯，滿(mǎn)足多樣化測(cè)試需求。
• 開(kāi)放兼容與高效集成 ：提供開(kāi)放的SDK和API接口，支持C++/Python語(yǔ)言，允許開(kāi)發(fā)者創(chuàng)建自定義集成并融入測(cè)試工具鏈，輕松集成至任何被測(cè)系統(tǒng)及CI/CD流程；支持在SiL和HiL之間無(wú)縫過(guò)渡，大幅提升測(cè)試效率，同時(shí)兼容ROS、dSPACE、Google Cloud、Microsoft Azure等主流工具與平臺(tái)。
• 數(shù)據(jù)生成與測(cè)試能力 ：通過(guò)aiFab的領(lǐng)域隨機(jī)化功能，生成大量多樣化的合成數(shù)據(jù)，用于訓(xùn)練和優(yōu)化機(jī)器學(xué)習(xí)模型；具備高度一致性和結(jié)果可復(fù)現(xiàn)性，可開(kāi)展自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試、傳感器研發(fā)與校準(zhǔn)、ADAS功能測(cè)試等多類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景，如自動(dòng)停車(chē)、高速巡航、緊急制動(dòng)輔助、低光照行人檢測(cè)等場(chǎng)景的驗(yàn)證。

在運(yùn)行配置方面，aiSim對(duì)硬件有明確且合理的要求：CPU需為第7代Inter Core i7處理器及以上，內(nèi)存32GB，硬盤(pán)空間200GB，顯卡推薦NVIDIA GeForce RTX 3080Ti及以上（支持光線(xiàn)追蹤的NVIDIA顯卡如RTX 2080Ti、3000/4000系列、Quadro RTX系列等均可適配）；軟件方面支持Windows 10 64bit、Ubuntu 18.04和20.04系統(tǒng)，配套完善的開(kāi)發(fā)工具鏈，確保流暢運(yùn)行與二次開(kāi)發(fā)。

2、CarSim

由Mechanical Simulation公司開(kāi)發(fā)的動(dòng)力學(xué)仿真軟件，包括針對(duì)四輪汽車(chē)的CarSim、多軸卡車(chē)的TruckSim和兩輪摩托車(chē)的BikeSim，被全球主機(jī)廠(chǎng)和供應(yīng)商廣泛使用。其核心優(yōu)勢(shì)在于內(nèi)建豐富的車(chē)輛數(shù)學(xué)模型和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，無(wú)需繁雜建模和調(diào)參，仿真速度比實(shí)時(shí)快10倍，模擬結(jié)果高度逼近真實(shí)車(chē)輛，可預(yù)測(cè)汽車(chē)操縱穩(wěn)定性、制動(dòng)性等核心性能。支持Matlab/Simulink接口，可聯(lián)合進(jìn)行控制算法開(kāi)發(fā)，提供RT版本適配dSpace、NI等主流HIL測(cè)試系統(tǒng)，最新版本強(qiáng)化了ADAS和自動(dòng)駕駛開(kāi)發(fā)功能，新增3D資源和高精地圖導(dǎo)入流程，并支持Unreal引擎聯(lián)合仿真。

3、CarMaker

德國(guó)IPG公司推出的動(dòng)力學(xué)與ADAS/自動(dòng)駕駛仿真軟件，包含CarMaker、TruckMaker和MotorcycleMaker系列。具備精準(zhǔn)的車(chē)輛本體模型（發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、懸架等），構(gòu)建了車(chē)輛、駕駛員、道路、交通環(huán)境的閉環(huán)仿真系統(tǒng)。通過(guò)IPGRoad可自定義道路幾何形狀和路面狀況，IPGTraffic提供豐富交通對(duì)象模型，IPGDriver則是先進(jìn)的自學(xué)習(xí)駕駛員模型，能適應(yīng)不同工況和車(chē)輛特性。支持與ADAMS、AVLCruise、rFpro等第三方軟件集成，配套大量板卡接口，方便與ECU或傳感器進(jìn)行HIL測(cè)試。

4、PreScan

原由TassInternational研發(fā)，2017年被西門(mén)子收購(gòu)，是一款支持MIL、SIL、HIL全流程測(cè)試的ADAS仿真軟件。采用開(kāi)放型平臺(tái)架構(gòu)，可連接CarSIM、dSPACE ASM等第三方汽車(chē)動(dòng)力學(xué)模型，以及ETAS、Vector等HIL模擬器。用戶(hù)通過(guò)圖形編輯器搭建豐富仿真場(chǎng)景，支持OpenDrive格式高精地圖導(dǎo)入，可添加激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、雙目相機(jī)等多種傳感器，通過(guò)MATLAB/Simulink建立控制模型，具備3D可視化查看器和實(shí)驗(yàn)批次自動(dòng)運(yùn)行功能。

5、國(guó)內(nèi)主流仿真軟件

• （1）51Sim-One ：51VR自主研發(fā)，集多傳感器仿真、交通流與智能體仿真、感知與決策仿真于一體，基于物理特性機(jī)理建模，支持OpenDrive路網(wǎng)創(chuàng)建與二次編輯，可通過(guò)點(diǎn)云數(shù)據(jù)和地圖影像還原真實(shí)路網(wǎng)，提供攝像頭、雷達(dá)等傳感器的多路仿真和硬件在環(huán)測(cè)試支持。
• （2）TESS NG ：同濟(jì)大學(xué)孫劍教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)，針對(duì)中國(guó)混合交通流特征優(yōu)化，支持全交通場(chǎng)景、多模式交通仿真，可與城市交通大腦、BIM/CIM系統(tǒng)等整合，提供3D場(chǎng)景展示和二次開(kāi)發(fā)接口，支持定制化跨行業(yè)應(yīng)用。
• （3）百度Apollo仿真平臺(tái) ：搭建在百度云和Azure的云服務(wù)，分為人為預(yù)設(shè)場(chǎng)景的Worldsim和路測(cè)數(shù)據(jù)提取場(chǎng)景的Logsim，與Unity合作提供3D真實(shí)感虛擬環(huán)境，支持交通規(guī)則、動(dòng)力學(xué)行為等多維度算法評(píng)價(jià)，推出增強(qiáng)自主駕駛模擬（AADS）技術(shù)提升場(chǎng)景逼真度。
• 騰訊TAD Sim ：內(nèi)置厘米級(jí)高精度地圖，構(gòu)建動(dòng)態(tài)和靜態(tài)要素真值數(shù)字孿生系統(tǒng)，以千變?nèi)f化的場(chǎng)景進(jìn)行自動(dòng)駕駛算法完備性測(cè)試，專(zhuān)為自動(dòng)駕駛測(cè)試驗(yàn)證設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。

（4）其他海外熱門(mén)軟件

• PTV Vissim ：德國(guó)PTV公司推出的微觀(guān)交通流仿真軟件，擅長(zhǎng)構(gòu)建復(fù)雜交通環(huán)境，可模擬機(jī)動(dòng)車(chē)、行人等多主體交互行為，精度覆蓋個(gè)體跟馳、變道及群體沖突，支持無(wú)人駕駛算法接入高動(dòng)態(tài)交通環(huán)境測(cè)試。
• VIRES VTD ：德國(guó)VIRES公司開(kāi)發(fā)（已被MSC軟件集團(tuán)收購(gòu)），運(yùn)行于Linux平臺(tái)，支持OpenDrive、OpenCRG等開(kāi)放格式，覆蓋路網(wǎng)建模、交通場(chǎng)景配置、天氣模擬等全流程，可支持SIL到HIL和VIL的全周期開(kāi)發(fā)。
• rFpro ：英國(guó)公司開(kāi)發(fā)，基于高精度激光雷達(dá)掃描數(shù)據(jù)生成1cm分辨率路面模型，場(chǎng)景還原度極高，可接入SUMO、Vissim生成交通流，與CarMaker聯(lián)合仿真，具備物理真實(shí)的光照和天氣系統(tǒng)。
• Cognata ：以色列初創(chuàng)公司產(chǎn)品，利用AI和深度學(xué)習(xí)自動(dòng)生成3D仿真環(huán)境，基于街道歷史流量數(shù)據(jù)建立交通和天氣模型，由NVIDIA DGX Station提供算力支持，可進(jìn)行大規(guī)模虛擬車(chē)輛測(cè)試。
• AirSim ：微軟研究院開(kāi)源項(xiàng)目，基于虛幻引擎開(kāi)發(fā)，支持高還原虛擬環(huán)境模擬，可生成大量標(biāo)注數(shù)據(jù)，提供簡(jiǎn)單接口方便算法接入，適用于AI研究和端到端強(qiáng)化學(xué)習(xí)測(cè)試，支持Unity引擎版本及激光雷達(dá)模擬。
• CARLA ：西班牙巴塞羅那自治大學(xué)開(kāi)發(fā)的開(kāi)源模擬器，依托虛幻引擎，提供開(kāi)源數(shù)字資源和地圖編輯器，支持多傳感器配置和環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)，通過(guò)Python接口實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景控制與聯(lián)合仿真。

二、自動(dòng)駕駛仿真軟件選擇指南

1、明確核心需求場(chǎng)景

不同軟件的場(chǎng)景適配性差異顯著，若需進(jìn)行功能安全等級(jí)較高的測(cè)試（如ASIL-D級(jí)），優(yōu)先選擇aiSim這類(lèi)通過(guò)權(quán)威功能安全認(rèn)證的平臺(tái)；若聚焦車(chē)輛動(dòng)力學(xué)仿真，CarSim、CarMaker的動(dòng)力學(xué)模型更具優(yōu)勢(shì)；針對(duì)中國(guó)混合交通流場(chǎng)景，TESS NG的本土化優(yōu)化更貼合需求。

2、關(guān)注仿真精度與保真度

傳感器模擬精度、環(huán)境還原度直接影響測(cè)試有效性。aiSim的物理級(jí)傳感器模型和多AI渲染技術(shù)融合方案，在極端天氣和動(dòng)態(tài)場(chǎng)景模擬上表現(xiàn)突出；rFpro、Cognata的高精度場(chǎng)景重建技術(shù)，適合對(duì)場(chǎng)景真實(shí)性要求極高的測(cè)試場(chǎng)景。

3、考量集成與擴(kuò)展能力

開(kāi)放接口和兼容性是軟件融入現(xiàn)有研發(fā)流程的關(guān)鍵。aiSim、PreScan提供豐富的API/SDK接口，支持多工具鏈集成；CarSim、CarMaker與Matlab/Simulink的深度適配，更適合控制算法聯(lián)合開(kāi)發(fā)。

4、評(píng)估性?xún)r(jià)比與易用性

開(kāi)源軟件如AirSim、CARLA、SUMO適合預(yù)算有限的科研或入門(mén)級(jí)開(kāi)發(fā)；商業(yè)軟件中，aiSim兼顧高安全性與高效集成能力，配套產(chǎn)品手冊(cè)、Demo演示和定制化方案，性?xún)r(jià)比突出；CarSim的預(yù)置模型可減少建模成本，提升開(kāi)發(fā)效率。

5、適配硬件與運(yùn)行環(huán)境

需結(jié)合現(xiàn)有硬件配置選擇，aiSim明確的CPU、GPU等配置要求可作為參考，確保軟件流暢運(yùn)行；若需跨平臺(tái)使用，優(yōu)先選擇同時(shí)支持Windows和Linux系統(tǒng)的軟件，如aiSim、SUMO等。

三、總結(jié)

自動(dòng)駕駛仿真軟件的選擇需圍繞研發(fā)需求、精度要求、集成能力和成本預(yù)算綜合判斷。aiSim作為全球首款通過(guò)ISO 26262 ASIL-D認(rèn)證的仿真平臺(tái)，在高保真模擬、場(chǎng)景覆蓋、開(kāi)放集成等方面均處于行業(yè)領(lǐng)先水平，是追求高安全性、高可靠性測(cè)試的優(yōu)選方案。此外，CarSim、CarMaker、51Sim-One等國(guó)內(nèi)外軟件也各有側(cè)重，可根據(jù)具體場(chǎng)景靈活搭配。

無(wú)論是自動(dòng)駕駛算法開(kāi)發(fā)、ADAS功能驗(yàn)證，還是傳感器研發(fā)校準(zhǔn)，選擇一款適配的仿真軟件能顯著提升研發(fā)效率、降低測(cè)試成本。希望本文的盤(pán)點(diǎn)與指南能為您的選型提供有力參考，助力自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)穩(wěn)步推進(jìn)。

審核編輯 黃宇