10.16638/jki.1671-7988.2021.06.017
基于Prescan进行CIDAS场景建设
姜家如1，刘君程2，宋绍文1，罗传东1，王涛1，李石1
（1.安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽合肥230601；
2.安徽江淮汽车集团股份有限公司海外汽车研究所，安徽合肥230601）
摘要：文章主要采用Prescan软件对中国交通事故深入研究（CIDAS）场景进行模拟，建立虚拟仿真模型。其中CIDAS场景数据主要通过公安部道路交通安全研究中心制定中国车辆安全管理政策的相关数据和汽车安全标准、C-NCAP管理规则的制修订的微观事故数据样本。然后通过Prescan软件，复现现场，并且结合MATLAB编制的控制策略完成事故发生过程。
关键词：自动泊车；场景；雷达传感器；控制策略；仿真分析
中图分类号：TP391.9 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2021)06-58-02
CIDAS Scene Construction Based on Prescan
Jiang Jiaru1, Liu Juncheng2, Song Shaowen1, Luo Chuandong1, Wang Tao1, Li Shi1
( 1.Technology Center of Anhui Jianghuai Automobile Group Crop., Ltd., Anhui Hefei 230601;
2.Anhui Jianghuai Automobile Group Crop., Ltd. International Company, Anhui Hefei 230601 )
Abstract:This article mainly uses Prescan software to simulate the China In-depth Study of Traffic Accidents (CIDAS) scenario and establish a virtual simulation model. Among them, the CIDAS scene data is mainly based on the data related to the development of China's vehicle safety management policies by the Road Traffic Safety Research Center of the Ministry of Public Security, and the micro accident data samples of the formulation and revision of automobile safety standards and C-NCAP management rules. Then use Prescan software to reproduce the scene, and complete the accident process in combination with the control strategy compiled by MATLAB.
Keywords: Automatic Parking; Scene; Radar Sensor; Control Strategy; Simulation Analysis
CLC NO.: TP391.9 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2021)06-58-02
引言
自2017年以来，市场上具有智能驾驶功能的车辆如雨后春笋，不仅是合资车，自主车型的智能驾驶功能也逐渐全面[1]。智能驾驶汽车成为市场热销车型的主要竞争力，相应的法规也在逐渐出台，如2018CNCAP要求具备主动安全系统的车辆才能获得五星评价资格。此外，市场对智能驾驶功能的需求也在不断增长[2]。要想最大程度赢得客户对智能驾驶的信任，“安全性”是必不可少的影响因素，除了场地测试和开放道路性能验证，在开发初期的虚拟开发也要发挥重要的作用。虚拟场景的全面真实与否，决定了ADAS及自动驾驶系统功能及性能验证全面与否。
为了更加全面真实的进行ADAS及自动驾驶系统仿真与测试，建议进行真实交通场景的采集及转换工作[3]。除了服务于ADAS及自动系统开发，驾驶场景数据库对自动驾驶的意义非常重大，由于自动驾驶的特殊性，目前模拟仿真是整车企业自动驾驶开发和验证的主要手段，行业内大型自然驾
作者简介：姜家如（1988-），女，安徽省六安市人，哈尔滨工业大学学士，中级工程师，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心。
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姜家如 等：基于Prescan 进行CIDAS 场景建设
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驶数据采集项目最终的目的就是服务于自动驾驶。
用实车采集真实场景，进一步数理统计分析，并总结、分析、提炼出场景重构的三大要素，即静态要素、动态要素、驾驶员行为，得到测试用例，由此形成虚拟测试场景库，并基于场景的建设进行乘员主观感受的评价，最终服务于ADAS 系统和自动驾驶开发[3]。
1 CIDAS 介绍
中国交通事故深入研究China-In-Depth-Accident-Study （CIDAS ）项目启动于2011年7月15日，由中国汽车技术研究中心联合国内外多家知名汽车企业发起，旨在通过对中国道路交通事故的深入调查、分析和研究，为中国乃至国际汽车行业提供基础数据支持[4]。
2 Prescan 软件介绍
Prescan 软件是一款基于MATLAB 仿真平台，主要用于高级驾驶辅助系统（ADAS ）和无人驾驶系统的仿真模拟，包括多种基于雷达、激光雷达、摄像头、GPS 、V2V 和V2I 车辆/车路通讯技术的智能驾驶应用。Prescan 支持多种使用模式，从模型在环（MIL ）到实时的软件在环（SIL ）和硬件在环（HIL ）等。Prescan 是针对道路场景建设最佳的应用仿真平台，其中包括OpenDrive 导入器、Data Model API 和GUI 等。
本文中主要是基于GUI 建立CIDAS 道路场景。
3 实际道路交通事故采集
目前主要采用事故现场勘查、监控视频和无人机回勘调查的方式来复现交通事故发生全过程。通过现场信息采集、后期信息采集、信息录入以及后期事故分析来分析整个车辆事故发生过程，形成典型交通事故发生的场景库。
交通事故数据采集是CIDAS 项目重要的一部分。从2011年CIDAS 项目建立一条完善且详细的数据采集流程。依据交通事故中一方是四轮机动车参与，且事故中有人员受伤的采集要求，调查数据包括道路环境数据、车辆数据以及人员伤害数据[4]。安徽江淮汽车
最后通过现场以及后期询问事故参与者，记录事故后期的详细信息，对事故发生的全部过程进行分析，并将事故进行事故还原重建，形成事故发生全过程场景数据。
从事故数据统计分析到交通事故重建还原，针对车辆主被动安全技术所涵盖的目前最热门的研究话题，主要包括车辆自动紧急制动系统（AEB ）、侧面碰撞事故研究以及行人保护系统有效性分析等。供后期应用Prescan 进行事故发生过程的虚拟场景建设[1]
。
4 基于Prescan 进行场景建设
针对交通事故发生过程建立Prescan 软件能够识别的数据格式。在Prescan GUI 场景建设模块中通过如下流程导入CIDAS 场景数据，如下图所示。
打开Prescan GUI 软件，点击Plugins ，在Preferences 对话框里的Plugins 中设置场景数据路径，然后通过下拉菜单点击CIDAS import scenario ，打开如下界面：在上述界面中选择需要导入的CIDAS 场景文件，点击OK ，即可导入CIDAS 场景文件。
在此模型基础之上，建立道路、交通标识等场景要素，然后根据CIDAS 道路场景建立车辆以及行人，并根据系统要求设置雷达、激光雷达、超声波雷达或者摄像头等传感器。根据不同道路场景选用不同类型传感器：BSD 、LCA 等系统采用毫米波雷达，AEB 、FCW 、LKAS 以及ACC 等采用前置毫米波雷达或者激光雷达，APA 系统采用超声波雷达等。
图2 CIDAS 道路场景
CIDAS 道路场景建立主要是为了复现交通事故过程，用于中国智能汽车产品设计的仿真模拟分析。
5 结论
总的来说，CIDAS 场景的建立对汽车安全研究有至关重要的作用：
（1）可以优化完善汽车安全标准和试验测试规程； （2）分析不同结构设计和安全装置配置车辆在交通事故中对车内乘员及其他交通参与者的保护效果；
（3）调查分析汽车产品质量缺陷，为汽车制造商改进车身强度、刚度提供支持；
（4）典型场景、非典型事故可以服务智能化车辆的测试验证。
参考文献
[1] 江丽君，朱西产，等.基于PreScan 的场景库参数化建模方法研究[C]
//中国汽车工程学会第十六届汽车安全技术学术会议.中国汽车工程学会,2013.
[2] 谢春荣，万华森，熊坚.基于驾驶模拟器的危险场景设计研究[J].交
通信息与安全.2008,26(3):133-136.
[3] 苏江平，陈君毅，王宏雁等.基于中国危险工况的行人交通冲突场
景提取与分析[J].交通与运输(学术版),2017,01:216-221.
[4] 林淼.事故数据CIDAS 与汽车安全研究[EB/OL].2017,06 -25. http:
//www.cheyun/content/16900.
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