地形構(gòu)建、建模、交通流架構(gòu)、天氣天時(shí)架構(gòu)、車輛/物理、傳感器仿真、數(shù)據(jù)記錄
目前的開源仿真工具主要是基于Unreal和Unity完成的。前者的代表有Carla和Arisim，后者的代表有l(wèi)gsvl模擬器。
先看看仿真這兩個(gè)字，從詞義上就可以看到，沒(méi)有“真”是不行的。仿真的需求離不開真實(shí)性的需求。不能滿足真實(shí)性的壞數(shù)據(jù)無(wú)法訓(xùn)練出真正有效的模型，也不能保證自動(dòng)駕駛測(cè)試的可靠性。再來(lái)看“仿”，仿真本事上是完成現(xiàn)實(shí)世界到計(jì)算機(jī)虛擬空間的映射，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中核心性質(zhì)已經(jīng)完全轉(zhuǎn)變，掌握這個(gè)具體映射過(guò)程的工作原理和細(xì)節(jié)可幫助我們抽象/表征出關(guān)鍵特征維度。但表現(xiàn)出真實(shí)環(huán)境中所有特征維度是不現(xiàn)實(shí)的，建模成本過(guò)高了些。在有限的資源范圍內(nèi)做出高仿真場(chǎng)景應(yīng)該是未來(lái)相關(guān)軟件迭代的方向之一。
目前市面上與自動(dòng)駕駛仿真相關(guān)的軟件很多。第一類是專門的自動(dòng)駕駛模擬仿真軟件，如Prescan、VTD、51sim-one、Panosim、GaiA等等。第二類是基于游戲引擎做的自動(dòng)駕駛仿真軟件，主要代表是基于Unity的Lgscl Simulator、baidu-Unity，基于Unreal的Carla、Carsim等。第三類是基于一些機(jī)器人仿真軟件做的自動(dòng)駕駛仿真器，如基于ROS的Gazebo、rviz開發(fā)的仿真平臺(tái)，基于blender開發(fā)的平臺(tái)等等。
1.AirSim是一款基于Unreal Engine（我們現(xiàn)在還有一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的Unity版本）構(gòu)建的無(wú)人機(jī)，汽車等模擬器。它是開源，跨平臺(tái)的，并通過(guò)流行的飛行控制器（例如PX4）支持硬件在環(huán)，以進(jìn)行物理和視覺逼真的仿真。它是作為Unreal插件開發(fā)的，可以直接放入任何Unreal環(huán)境中。同樣，我們有一個(gè)Unity插件的實(shí)驗(yàn)版本。
我們的目標(biāo)是將AirSim開發(fā)為AI研究的平臺(tái)，以對(duì)自動(dòng)駕駛汽車的深度學(xué)習(xí)，計(jì)算機(jī)視覺和強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為此，AirSim還公開API以平臺(tái)無(wú)關(guān)的方式檢索數(shù)據(jù)和控制車輛。
2.CARLA是用于自動(dòng)駕駛研究的開源模擬器。CARLA是從零開始開發(fā)的，旨在支持自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的開發(fā)，培訓(xùn)和驗(yàn)證。除了開源代碼和協(xié)議，CARLA還提供了為此目的而創(chuàng)建且可以免費(fèi)使用的開放數(shù)字資產(chǎn)（城市布局，建筑物，車輛）。該仿真平臺(tái)支持傳感器套件和環(huán)境條件的靈活規(guī)范。
3.LGSVL模擬器LG電子美國(guó)研發(fā)中心已經(jīng)為自動(dòng)駕駛汽車開發(fā)商開發(fā)了基于HDRP Unity的多機(jī)器人模擬器。我們提供了開箱即用的解決方案，可以滿足希望專注于測(cè)試其自動(dòng)駕駛汽車算法的開發(fā)人員的需求。目前，它已與TierIV的Autoware和百度的Apollo 5.0 和Apollo 3.0平臺(tái)集成，可以生成高清地圖，并且可以立即用于測(cè)試和驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)，而無(wú)需進(jìn)行自定義集成。我們希望通過(guò)開源我們的努力在機(jī)器人技術(shù)和自動(dòng)駕駛汽車開發(fā)商之間建立協(xié)作社區(qū)。
4.PreScan 是基于物理學(xué)的模擬平臺(tái)，用于汽車行業(yè)開發(fā)基于雷達(dá)、激光/激光雷達(dá)、攝像頭和 GPS 等傳感器技術(shù)的高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng) (ADAS)。PreScan 還可以用于設(shè)計(jì)和評(píng)估車與車 (V2V) 和車與基礎(chǔ)設(shè)施 (V2I) 通信應(yīng)用以及自動(dòng)駕駛應(yīng)用。PreScan 可用于從基于模型的控制器設(shè)計(jì) (MIL) 到利用軟件在環(huán) (SIL) 和硬件在環(huán) (HIL) 系統(tǒng)進(jìn)行的實(shí)時(shí)測(cè)試等應(yīng)用。
5.VIRES Test DriveVTD是用于驅(qū)動(dòng)仿真應(yīng)用程序的完整工具鏈。VTD是我們的工具包，用于在基于公路和鐵路的模擬范圍內(nèi)創(chuàng)建，配置，呈現(xiàn)和評(píng)估虛擬環(huán)境。它用于開發(fā)ADAS和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)以及培訓(xùn)模擬器的核心。它涵蓋了從生成3d內(nèi)容到模擬復(fù)雜交通場(chǎng)景以及最終模擬簡(jiǎn)化或物理驅(qū)動(dòng)的傳感器的整個(gè)范圍。它用于SiL，DiL，ViL和HiL應(yīng)用程序，也可以作為包括第3方或自定義程序包在內(nèi)的協(xié)同仿真進(jìn)行操作。通過(guò)其開放式和模塊化設(shè)計(jì)，可以輕松進(jìn)行接口和集成。
交通流
1.SUMO是一個(gè)開放源代碼，高度可移植，微觀且連續(xù)的交通模擬包，旨在處理大型道路網(wǎng)絡(luò)。它主要由德國(guó)航空航天中心運(yùn)輸系統(tǒng)研究所的員工開發(fā)
2.ASM是用于模擬內(nèi)燃機(jī)，車輛動(dòng)力學(xué)，電氣組件和交通環(huán)境的工具套件。開放式Simulink模型用于基于模型的功能開發(fā)以及在硬件在環(huán)（HIL）仿真器上的ECU測(cè)試中。
3.PG Automotive已在CarMaker中發(fā)布了最新版本的對(duì)象模擬功能IPGTraffic。它可以交互式生成任意交通場(chǎng)景，并且最適合用于具有對(duì)象檢測(cè)功能的不同高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)的MIL，SIL和HIL測(cè)試。
4.
5.CommonRoad在復(fù)雜的交通情況下找到安全的行車路線是自動(dòng)駕駛的主要挑戰(zhàn)之一。通常，在開始開發(fā)新的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃技術(shù)之前，必須先開發(fā)一個(gè)大型軟件框架-這樣的框架通常包括用于表示道路網(wǎng)絡(luò)，在該網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行推理，碰撞檢查，模擬車輛動(dòng)力學(xué)并可視化結(jié)果的軟件，以便僅列舉幾個(gè)方面。所有這些均由https://commonroad.in.tum.de上可用的CommonRoad軟件框架處理。
- 書籍 Fundamentals of Traffic Simulation
