PanoSim：智能汽车技术与产品研发的利器

随着我国工业化、城镇化和机动化进程的不断加快，伴随而来的道路交通事故频发、城市交通拥堵加重和环境污染等1系列问题日趋凸显，不但给人们出行和城市发展、乃至于我国经济、社会和环境的可延续发展带来了严峻的挑战、也严重阻碍了我国汽车工业的延续健康发展。以智能汽车为核心，具有高度智能化的人—车—路1体化的新型智能交通系统为解决我国的交通安全、拥堵及环境污染等提供了1条有效的途径。

随着汽车智能化程度的不断提升，汽车研发的复杂程度也在不断增加，对汽车开发本钱和开发周期的压力也在不断增加，许多触及汽车安全的新技术研发受外界环境影响和实验安全制约，难以有效地展开，传统的研发、测试和验证手段已不能适应。自上世纪90年代兴起的摹拟仿真和数字虚拟化技术已成了汽车研发进程的关键手段和核心技术，基于数学模型的开发平台和基于数字摹拟的开发方法已成了现今世界汽车技术研发的先进理念，并被广泛地采用，并已成了现今世界汽车技术研发的主旋律。

但是摹拟仿真与数字虚拟化技术在汽车智能化领域的利用还刚刚开始。不同于传统的汽车技术，汽车智能化领域的主要技术难度源于摹拟对象的复杂性和不肯定性，包括汽车行驶环境和环境传感与感知、道路交通和天气等，使得基于物理特性的建模机理、模型精度和仿真实时性等具有极大的挑战性。最近几年来欧美等发达国家最近几年来也正在大力利用其在传统汽车摹拟与仿真工具研发上的技术优势努力弥补这1巨大的技术和产业空白，也相继开发了1些新技术和新产品。但是由于它们大多基于传统摹拟仿真技术发展而来，有其先天性的制约因素。因此目前国际上对汽车智能化领域的摹拟仿真技术，特别是对环境传感的物理建模基本还处于起步阶段，包括对雷达、视觉和无线通讯系统的建模等，很多还是基于简单的或简化的模型，这是制约其仿真精度和置信度的关键因素之1。

由国家“千人计划”特聘专家邓伟文博士及其领衔的1批高层次人材组成的专业化研发团队多年前就开始了新1代汽车智能驾驶摹拟仿真技术的研发工作，经过量年的潜心研究、技术积累与广泛的工程利用和实践，成功地攻克了其中的许多技术难点，研究成果前后在国内外顶级期刊和会议上发表，终究研发出了1款大型汽车智能驾驶摹拟仿真软件平台——PanoSim，并取得了国内外大型汽车企业的采取和高度评价。

PanoSim是1款集复杂车辆动力学模型、汽车3维行驶环境模型、汽车行驶交通模型、车载环境传感模型（像机和雷达）、无线通讯模型、GPS和数字地图模型、Matlab/Simulink仿真环境自动生成、图形与动画后处理工具等于1体的大型摹拟仿真软件平台。它基于物理建模和精确与高效统筹的数值仿真原则，利用先进的虚拟现实技术逼真地摹拟汽车驾驶的各种环境和工况，基于几何模型与物理建模相结合的建模理念建立了高精度的像机、雷达和无线通讯模型，以支持在高效、高精度的数字仿真环境下汽车动力学与性能、汽车电子控制系统、智能辅助驾驶与主动安全系统、环境传感与感知、自动驾驶等技术和产品的研发、测试和验证。

PanoSim不但包括复杂的车辆动力学模型、底盘（制动、转向和悬架）、轮胎、驾驶员、动力总成（发动机和变速箱）等模型，还支持各种典型驱动型式和悬架情势的大、中、小型轿车的建模和仿真分析。它提供了先进的3维数字虚拟实验场景建模与编辑功能，支持对道路及道路纹理、车道线、交通标识与设施、天气、夜景等汽车行驶环境的建模与编辑，为汽车智能行驶及环境传感与感知奠定了基础。基于几何模型与物理建模相结合的建模理念建立了高精度的像机模型与雷达模型，为汽车智能行驶环境传感与感知（包括车道线辨认、障碍物辨认、交通标识和信号检测、目标与障碍物检测、传感信息融会等）奠定了坚实的基础。采取最新计算机软件技术，用户界面全部图形化，操作简便、直观、清晰，不但支持纯软件仿真，也支持实时硬件在环仿真和驾驶员在环摹拟器仿真，以实现在实验室和虚拟环境下对汽车的高效、安全和数字化开发，旨在极大地下降汽车研发本钱、缩短开发周期、提高研发质量和安全性，是现代汽车先进技术和产品开发所必备工具。在汽车研发前期（概念和技术设计阶段），PanoSim可以对整车系统和各子系统展开技术需求分析、技术性能指标肯定、整车和子系统功能分解、设计和虚拟测试；在汽车研发的中期（原型样机设计阶段），PanoSim可以对整车系统和各子系统进行软硬件设计、算法开发、调试和初步标定和虚拟测试；在汽车研发后期（原型样机改进定型阶段），PanoSim对整车系统和各个子系统进行功能、质量和可靠性等进行虚拟测试和验证。

经过团队多年的研发，PanoSim已具有了良好的完全性和1致性，较高的摹拟精度和置信度、较高的摹拟和数值仿真效力和友好和直观的用户图形界面。目前已在北美世界性大型车企和国内多家央企中得到广泛利用，并遭到高度评价。

在世界汽车产业120多年历史中，每次产业转移和升级都与技术创新紧密相干。PanoSim这1具有完全自主知识产权和国际先进水平的产品和技术的推出不但弥补了我国在汽车研发领域高端工具软件的多项空白，也具有了与现今世界汽车智能化研发领域主流商业软件产品竞争的实力。相信将为提升我国汽车工业的自主创新能力和市场竞争力、为中国汽车从大国走向世界强国作出积极贡献。（王姗姗）