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【创·在上海】曹鹏：仿真测试将成为自动驾驶的刚需

2024-06-16 09:02

来源：澎湃新闻·澎湃号·政务

沛岱（上海）汽车技术有限公司

企业标签

仿真测试自动驾驶降本增效

获奖情况

第十二届中国创新创业大赛优秀企业

受访人信息

曹鹏

沛岱（上海）汽车技术有限公司创始人、CEO，负责沛岱汽车的全球战略与技术研发。德国达姆施塔特工业大学工学博士，深耕自动驾驶仿真测试验证行业十余年，对辅助驾驶系统、自动驾驶系统、车载环境感知传感器等在环仿真建模有全面深入的研究。

创业者说

作为科研人员，更多关心逻辑和理性分析，也就是“因为”和“所以”。作为创业者，更多需要与人交往，因此要有更多的人文关怀。

无人驾驶汽车早已经成为中外汽车企业瞄准的未来产业高地。近些年，无人驾驶汽车纷纷驶上了路面，大里程的数据积累对于无人驾驶系统商业化至关重要。“在德国汽车产业界，一个有趣的说法是，自动驾驶要实现真正的稳定性和安全性，需要跑13.8亿公里，才能与一名普通驾驶员能力持平。对于车企来说，这是一个难以完成的任务。”曹鹏说到。

沛岱汽车自动驾驶仿真测试平台

能够构建一个虚拟的驾驶环境

实现精准逼真的仿真测试

“汽车可以在仿真测试中完成各种各样的行为，看看汽车在各种复杂的交通环境中，会不会撞到人、撞到车，或是违反交通法规。”

在自动驾驶发展初期，车企投入几百万预算，只能在一辆车上安装自动驾驶系统，行驶里程少则几十公里、多则上千公里。而通过仿真软件，车企可以轻松验证几十万公里的测试里程。

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“仿真测试将成为一个推动自动驾驶质量不断提升的必不可少的工具。”

”

初心：

用仿真技术推动自动驾驶落地

“在汽车行业，自动驾驶是一个非常有趣的话题，这是一个软件、电子电器系统，与传统工业相结合的产物。”曹鹏说到。

曾作为一家德国汽车公司的高级辅助驾驶系统部门总监，曹鹏认为，高级辅助驾驶指的是自动驾驶的L2或L2+的系统。目前，量产车的自动驾驶都是高级辅助驾驶系统，还没有达到完全自动驾驶。

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“完全自动驾驶需要达到L3、L4乃至L5。沛岱汽车能够提供从L1到L5的仿真模拟测试。”

”

从德国回国创业，曹鹏坦言，看到的是中国机遇。在自动驾驶领域，中国的市场要比德国更加活跃。对于一个新创意的商业化落地、一家新公司的成长，中国有更好的创业环境。

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“我创立沛岱汽车的初心是，希望打造一家能够为全球车企提供自动驾驶测试验证的企业。仿真技术不仅帮助车企降本增效，更能够加速自动驾驶商业化落地。”

”

回来之后，曹鹏首先做了很多市场教育工作——向业内灌输仿真测试的理念，让大家认识到这个新技术将如何改变产业形态。“事实上，仿真测试工具属于中国工业需要补强的一个短板——工业软件。”他说，在制造业强国德国，通过仿真软件推动企业降本增效、助力产业成熟，已经是一件司空见惯的事情了。

万事开头难。

最初，业内给予曹鹏的反馈是：“这个技术的确很好，但是现在我们的自动驾驶只跑了一公里，却有一大堆问题，仿真的价值体现在哪里？”随着行业发展，自动驾驶的测试里程从1公里增加到2公里，再增加到200公里。此时，车企需要完成越来越多的测试里程数，来找到自动驾驶系统存在的深层次问题，仿真测试的价值由此不断凸显。

沛岱汽车仿真平台

核心：

力学模型和物理级传感器模型

在国内，关于无人驾驶汽车的发展路径，一直存在单车智能和车路协同两条路线之争。曹鹏认为，仿真测试都能为这两大路径提供各自所需的服务。

对于单车智能而言，需模拟道路、周边建筑、交通流，同时融入传感器模型和动力学模型，从而完成全面的仿真测试。

车路协同的仿真则更为复杂，需仿真更多的元素，包括路端的道路摄像头、激光雷达、毫米波雷达，云端的云控平台和接入端口等。

在自动驾驶领域，边缘场景（corner case）一直是技术突破的关键。传统仿真测试基于场景库的概念，即把可能遇到的情况都罗列出来，让被测试者完成所有测试。虽然能够覆盖一部分可能情况，但难以应对自动驾驶汽车在实际运行中可能遭遇的无数未知场景。为此，沛岱汽车采用了随机、无限的场景生成方式，旨在覆盖自动驾驶汽车可能遇到的大多数场景。

曹鹏说，沛岱汽车的仿真测试并不是依赖数据来驱动，而是通过物理原理和建模驱动。自动驾驶仿真软件核心在于两套模型：一套是多刚体动力学分析模型，用来分析发动机燃烧了多少油、产生了多少扭矩、传递到车轮多少扭矩、产生了多少摩擦力，由此车子能产生多少加速度、多少侧倾力等；另一套是传感器模型，模仿电磁波发射和接收过程。这两套模型均基于物理原理构建，只要物理学原理正确，模型便是可靠的，可以在三维场景中生成无限的海量数据。

对于不同车辆而言，基于这两套模型的自动驾驶仿真测试，可以设定不同的参数。沛岱汽车能够为客户提供标定服务，在仿真模型中添加车辆的不同数据。

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“自2017年以来，自动驾驶技术尚未出现颠覆性的创新。例如，目前使用的毫米波一直维持在77G赫兹，如果这个物理数值没有发生变化，不管数据处理部分如何变化，基层的物理部分都是牢不可破的。”

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“物理是一门学科，对物理建模也是一门学科。目前，我国在通过计算机语言将物理公式精确表达并高效计算方面，尚处于一个缓慢进步的阶段。而这一点，恰恰是我国在工业软件领域发力的关键所在。”曹鹏进一步指出，从某种意义上来讲，沛岱汽车所研发的仿真测试软件中的基层算法，就如同为中国工业软件的发展“添了砖，加了瓦”。

传感器模型

里程碑：

两次融资彰显技术具备商业价值

在曹鹏看来，沛岱汽车的重大里程碑都与融资有关。

第一个里程碑是获得启动资金。对于科技创业者来说，技术是基础，成果转化和变现才是最重要也是最难的一步。创业启动资金的注入，表明技术不仅仅是一个科研成果，它还拥有了潜在的商业模式。

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“技术是好技术，但商业模式千变万化。”

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创业初期最大的担心，就是商业模式是否成立。曹鹏说，不是所有技术都要拿出来自己做，如用在量产车上的技术，卖给车企可能是一个更好的商业模式，创业者无需关注后续的市场等因素，而车企恰恰以较低的成本获取优势资源。然而，沛岱汽车的商业模型需要直接面对车企，一开始会担心市场是否接受。但一旦有了第一单的商业化的变现，就证明了沛岱汽车的技术创新力和商业模式。

第二个里程碑是获得风险投资。2020年底，沛岱汽车启动融资。2021年，由高瓴资本完成首轮投资。此次融资让沛岱汽车实现了一次大规模的快速发展。

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“沛岱汽车融资不是为了拿投资人的钱去花，而是通过资金注入加速发展。我们从第一天开始，就在向成为一家盈利公司的方向努力。”

”

最初，沛岱汽车将仿真测试软件以许可方式销售给车企，单次收费。随着自动驾驶成熟度提升，车企对于测试的需求也在不断增加。

“过去，只需要测试5万公里，只需要购买一个许可。然而，当测试里程达到50万公里，乃至上亿公里，就需要更多软件一起工作。车企会发现，买软件不如租软件。”曹鹏表示，沛岱汽车所要做的就是打磨好自己的技术和产品，提供给客户各种所需的消费模式。

从封闭道路到开放道路

上海积极推动无人驾驶智能网联车上路

对于沛岱汽车的仿真测试产品而言

是挑战，还是机遇？

曹鹏说，真实道路测试和仿真测试始终是一个互补的过程。仿真可以快速积累、迭代自动驾驶测试公里数，但仿真毕竟有别于真实，这其中的差异需要实际道路测试去完成。最后构成一个95%仿真测试+5%实路测试的完整验证体系。

谈及未来，曹鹏坚信，测试验证软件的发展，是一个行业、一项技术成熟的风向标。随着相关产品的成熟度越来越高，对于测试验证的需求也会越来越多。目前，自动驾驶达到的成熟度和测试量，以测试软件企业的营收规模相较，也就是1亿元销售额的水平。随着自动驾驶技术的不断成熟和市场的扩大，上亿公里测试的要求出现，将给测试软件企业带来体量的激增。