自駕車模擬驗證平台發展趨勢 - 機械工業網

運輸系統涵蓋了道路基礎設施、各式交通工具、駕駛或營運商等要素；自駕車測試驗證則需經過模擬、封閉場域測試與實路測試等不同階段，對應多元交通情境，自 ... 機械脈動 焦點報導 最新課程 近期活動 展覽專區 專家觀點 電子報櫃 機械工業雜誌 當期雜誌 歷史雜誌 訂購雜誌 機械特刊 ARIS&NCAR2021 研究與發展 智慧機械與機器人 先進綠能 智慧機電 智慧車輛 國內合作學者介紹 影音專區 智慧機械與機器人 智慧機電 智慧車輛 先進綠能 網站簡介 機械網簡介 站長的話 虛擬展示館 首頁>機械工業雜誌>110年台灣精密工程學會・盟立集團精密工程專題與論文獎 自駕車模擬驗證平台發展趨勢 作者：沈怡如 刊登日期：2021/12/28 摘要：為確保自駕車安全可靠，上路前的安全驗證為重中之重，各國積極建置實體場域、訂定規範欲加速技術成形；領導廠商在實體場域的測試驗證亦規模化擴大運行中。

模擬系統的重要性在於，在實際上路之前，經過虛擬場域的反覆訓練與調校，使自駕車達到一定程度的可靠度；同時降低實體場域測試的人力、金錢與時間成本，並可有效降低路測風險。

本文將針對全球自駕車模擬驗證系統之發展現況與趨勢進行介紹。

Abstract：Toensurethesafetyandreliabilityofautonomousvehicles,safetyverificationplaysanimportantrolebeforegoingontheroad.Countriesallovertheworldarebuildingautonomousvehicletestsitesactivelyandsettingstandardstoacceleratetheautonomoustechnology.Leadingmanufacturersarealsoexpandingtheirtestingandverificationinthesephysicaltestsites.Theimportanceofthesimulationsystemisthatitundergoesrepeatedtrainingandadjustmentsinthevirtualfieldbeforetheactualroads,sothattheautonomousvehiclecanachieveacertaindegreeofreliability.Atthesametime,itreducesthemanpower,moneyandtimecostsofthephysicalfieldtest,andcanbeeffectivelyreducetheriskofrealroadtesting.Thisarticlewillintroducethedevelopmenttrendsoftheglobalautonomousvehiclesimulationsolutions. 關鍵詞：自動駕駛車、模擬系統、測試場域Keywords：Autonomousvehicle,Simulationsystem,Testsites 前言運輸系統涵蓋了道路基礎設施、各式交通工具、駕駛或營運商等要素；自駕車測試驗證則需經過模擬、封閉場域測試與實路測試等不同階段，對應多元交通情境，自駕車的決策控制系統必須確保其安全性，甚至比人為駕駛具備更高的安全標準。

美國研究機構Rand利用信度分析推算出自動駕駛系統需要經過80至110億英里的道路試驗來證明自駕車的安全性[1]，而在現實狀況中這幾乎是不可能達成的。

此外，許多交通情境也難以在現實世界中經常發生，例如暴雨、暴雪、強大陽光照射等；因此模擬系統成為各開發者驗證其自駕車安全性的重要方法之一。

與實路測試相比，模擬系統可有效率的進行重複測試，具備可控性、可預測性，確保人員安全、避免設備及車輛的損傷，同時大幅降低成本，並加速技術研發。

自駕車有許多的學習與技術開發來自模擬訓練，透過參數的調整、結合人工智慧(ArtificialIntelligence,AI)，能夠持續擴大規模與複雜度，測試驗證新軟體，針對罕見與極端的情境也能夠重複進行測試，目前模擬已被認可為自駕車軟硬體正式上路之前，測試驗證的有價值工具。

全球市場概況根據BISResearch的預估[2]，2025年全球自動駕駛模擬的市場規模為16.3億美元，主要成長動力來自於實路測試之前對於虛擬環境的測試需求，以克服系統故障與事故發生可能性；市場驅動要素則包含產業對自駕車虛擬測試需求、政府於聯網及自駕基礎設施的投入、對可靠道路安全運輸系統的需求、Level4與Level5商用自駕車開發需求等。

全球市場分佈概況，北美至2025年仍居於主導地位，該市場受到車輛先進安全功能增長、高階車款搭載、以及如Waymo、Zoox等技術領導者處於北美等因素，於2020年至2025年間持續維持其市場動能；歐洲位居第二，其為許多品牌大廠及一階供應商所在地，同時也有許多國家大幅投入自駕車技術開發。

而亞太地區市場在中國、日本、韓國等國家加大研發投資以及政府的支持下，與北美及歐洲相比，預期將以更快的速度向上成長。

自駕模擬平台技術發展趨勢自駕車測試在模擬場域、封閉場域及實路測試的測試目的有所不同；模擬場域測試透過虛擬環境，主要進行法規規定項目測試，快速進行不同情境下感測器、決策、控制系統成效測試、累積測試里程數及確立排外條款等。

模擬系統中涵蓋許多模組架構，有道路模擬、感測器模擬、車輛動態模擬、交通模擬、環境模擬等，如表1；常見的車用模擬軟體則如Claytex、RightHook、CarSim、Prescan、AVLFIRE、TesisDYNAware、CarMaker、UC-win/Road、VTD、VI-WorldSim等。

許多自動駕駛技術業者導入ISO26262的V-Model概念來進行自駕車模擬技術實現，搭配循環測試(X-in-the-Loop,XiL)技術進行模擬驗證，其採用或自行開發的模擬平台，大多會整合多個模擬系統，如：Waymo–Carcraft、Cruise–TheMatrix；也有不同類型的業者投入，如NVIDIA–DRIVEConstellation、Microsoft–AirSim、AIMotive–aiSim、百度、騰訊–TADSim等，亦將模擬技術作為其自動駕駛解決方案的一部分。

1.Waymo－CarcraftCarcraft模擬平台為採用真實城市數據建構之模擬系統，現階段已蒐集25座城市的高精度地圖；截至2020年6月，Waymo已使用Carcraft開發超過2萬個模擬場景，模擬測試里程已經超過150億英里。

Waymo在實路測試中的車輛會不斷蒐集數據，即時導入Carcraft，測試車遭遇到的情境能在模擬平台中不斷重現，也能模糊化後疊加創建新情境，使自駕系統持續學習不斷精進；模擬平台的測試數據也能回饋給實路測試車輛。

Carcraft中，每天有25,000輛虛擬測試車不斷進行測試，行駛8百萬英里以上的里程。

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