8 autonomous vehicle simulation software

• Los coches autónomos dependen en gran medida del software de simulación para las pruebas debido a las limitaciones de coste, tiempo y normativas en las pruebas en carretera.
• Las 8 soluciones de software de simulación de vehículos autónomos destacadas en este blog son CarSim, Carmaker, PreScan, PTV Vissim, SUMO, VIRES VTD, rFpro y Cognata, cada una con características y capacidades únicas.
• Estas soluciones de software permiten pruebas exhaustivas de algoritmos de conducción autónoma, dinámica de vehículos, escenarios de tráfico e interacciones con sensores, cruciales para el despliegue seguro y eficiente de los vehículos autónomos.

Los coches autónomos requieren exhaustivas pruebas en carretera antes de su despliegue comercial. Sin embargo, este proceso es costoso y lleva mucho tiempo, y las pruebas en carretera abierta enfrentan restricciones normativas y riesgos de seguridad. En consecuencia, la industria adopta ampliamente las pruebas de simulación de conducción autónoma, que representan aproximadamente el 90 % de las pruebas de algoritmos. Este blog presenta 8 soluciones de software de simulación de conducción autónoma existentes. Ver también: 8 autonomous vehicle simulation software.

1. CarSim

CarSim, y los relacionados TruckSim y BikeSim, son potentes software de simulación dinámica desarrollados por Mechanical Simulation, Inc. y son ampliamente utilizados por fabricantes de equipos originales y proveedores de todo el mundo.

El modelo CarSim puede ejecutarse en un ordenador 10 veces más rápido que en tiempo real, y puede simular la respuesta del vehículo al control del conductor, la superficie de la carretera en 3D y las entradas aerodinámicas, con resultados que se aproximan mucho a los de un vehículo real y se utiliza principalmente para predecir y simular la estabilidad de manejo, el frenado, la suavidad, la dinámica y la economía del vehículo. CarSim viene con interfaces estándar de Matlab/Simulink, que facilitan la co-simulación con Matlab/Simulink para el desarrollo de algoritmos de control, y al mismo tiempo, puede generar una gran cantidad de datos para su posterior análisis o visualización con Matlab o Excel. El sistema de DSpace y NI facilita la simulación HIL conjunta. Ver también: La FCC respalda a los constructores de fibra con límites de permisos.

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2. Carmaker

Carmaker, y los relacionados TruckMaker y MotorcycleMaker, son software de simulación dinámica, ADAS y conducción autónoma de IPG, Alemania. Carmaker es ante todo un excelente software de simulación dinámica, que proporciona modelos precisos de la carrocería del vehículo (motor, chasis, suspensión, transmisión, dirección, etc.); además, Carmaker también crea sistemas de simulación de bucle cerrado que incluyen el vehículo, el conductor, la carretera y el entorno de tráfico. Carmaker también crea un sistema de simulación de bucle cerrado que incluye vehículo, conductor, carretera y entorno de tráfico.

Como software de plataforma, CarMaker puede integrarse con muchos programas de terceros, como ADAMS, AVLCruise, rFpro, etc., para aprovechar las fortalezas de cada software en simulaciones conjuntas. Mientras tanto, el hardware de soporte de CarMaker proporciona una gran cantidad de interfaces de placa, que pueden utilizarse convenientemente para pruebas HIL con ECU o sensores. Ver también: Ofcom expone la brecha de cobertura móvil en los trenes del Reino Unido.

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3. PreScan

PreScan es un software de simulación de pruebas ADAS desarrollado por TassInternational y adquirido por Siemens en agosto de 2017. PreScan es una plataforma de simulación que consta de un preprocesador basado en GUI para definir escenarios y un entorno de ejecución para ejecutarlos. Las principales interfaces utilizadas por los ingenieros para crear y probar algoritmos incluyen MATLAB y Simulink. PreScan puede utilizarse para aplicaciones que van desde el diseño de controladores basados en modelos (MIL) hasta pruebas en tiempo real mediante sistemas de software en el bucle (SIL) y hardware en el bucle (HIL).

PreScan puede funcionar en bucle abierto y cerrado, así como en modos fuera de línea y en línea. Es una plataforma de software abierta con una interfaz flexible para modelos de dinámica de vehículos de terceros (por ejemplo, CarSIM y dSPACEASM) y simuladores/hardware HIL de terceros (por ejemplo, ETAS, dSPACE y Vector). Ver también: Robert Neuwirth.

4. PTV Vissim

Vissim es el software líder mundial de simulación microscópica de flujo de tráfico proporcionado por PTV, Alemania. Vissim puede construir fácilmente una variedad de entornos de tráfico complejos, incluyendo autopistas, grandes rotondas, aparcamientos, etc., y también puede utilizarse para simular las interacciones de vehículos motorizados, camiones, tráfico ferroviario y peatones en un único escenario de simulación. Es una herramienta eficaz para la planificación y evaluación profesional de instalaciones de transporte urbano y suburbano, y también puede utilizarse para simular el impacto del tráfico de emergencia local o la evacuación de grandes cantidades de peatones.

Las simulaciones de Vissim pueden alcanzar un alto grado de precisión, incluyendo el comportamiento microscópico individual de seguimiento y cambio de carril, así como la cooperación y el conflicto en grupo. Vissim cuenta con una amplia gama de herramientas analíticas integradas, tanto para obtener una amplia variedad de datos específicos para diferentes escenarios, como para obtener una comprensión intuitiva a partir del motor de visualización 3D de alta calidad. Los algoritmos de conducción autónoma también pueden simularse y probarse utilizando entornos de tráfico altamente dinámicos accediendo a Vissim. Ver también: La UE reescribe las reglas de soberanía de la infraestructura de IA.

5. SUMO

SUMO es un software de simulación microscópica de flujo de tráfico continuo de código abierto desarrollado por el Centro Aeroespacial Nacional Alemán. Viene con un editor de redes de simulación de tráfico que permite añadir carreteras de forma interactiva, editar conexiones de carriles, procesar zonas de intersección, editar sincronización de semáforos, etc. Las redes de carreteras de Vissim, OpenStreetMap y OpenDrive también pueden convertirse mediante un programa de conversión independiente. Las rutas para cada vehículo pueden especificarse editando un archivo de rutas o generarse aleatoriamente mediante parámetros. En tiempo de ejecución, puede manejar simultáneamente varios kilómetros cuadrados y hasta decenas de miles de vehículos para necesidades de simulación de tráfico continuo, y también proporciona una visualización basada en OpenGL para mostrar los resultados de la simulación de tráfico en tiempo real.

6. VIRES VTD

VTD (Virtual Test Drive) es una cadena de herramientas de simulación modular completa para ADAS, seguridad activa y conducción autónoma desarrollada por VIRES, Alemania. VIRES fue adquirida por MSC Software Group en 2017. VTD actualmente se ejecuta en la plataforma Linux, y su funcionalidad cubre modelado del entorno de la carretera, modelado de escenas de tráfico, simulación meteorológica y del entorno, simulación de sensores simple y físicamente realista, gestión de escenarios de simulación y renderizado de pantalla en tiempo real de alta precisión. VIRES admite procesos de desarrollo de ciclo completo desde SIL hasta HIL y VIL, y su marco modular abierto permite una fácil co-simulación con herramientas y complementos de terceros. VIRES también es un importante contribuyente a los formatos abiertos ampliamente utilizados para la simulación de conducción automatizada, OpenDrive, OpenCRG y OpenScenario, y la funcionalidad y el almacenamiento de VTD también se basan en estos formatos abiertos. El proceso de simulación de VTD consta principalmente de tres pasos: construcción de la red de carreteras, configuración dinámica de escenarios y ejecución de la simulación.

7. rFpro

rFpro es una empresa británica fundada en 2008 que comenzó como un proyecto de reconstrucción y simulación de pistas dentro de un equipo de F1, lo que exigió desde el principio altos requisitos de velocidad, tiempo real y precisión. rFpro utiliza LIDAR de fase de alta precisión para escanear el pavimento y el arcén, lo que genera un modelo digital altamente preciso de la superficie de la carretera con una resolución de 1 cm, así como un LIDAR TOF para escanear calles y escenas al borde de la carretera. Al mismo tiempo, rFpro utiliza LIDAR TOF para escanear las calles y escenas a los lados de la carretera. rFpro puede proporcionar escenas virtuales para simulación dinámica, ADAS y pruebas de conducción automatizada altamente compatibles con el entorno real. rFpro ha creado escenas virtuales de alta precisión para muchas pistas de carreras y escenarios de prueba utilizando este método, incluyendo F1, NASCAR e IndyCar.

8. Cognata

Cognata es una startup israelí de simulación de conducción autónoma fundada en 2016 que cerró una ronda de financiación Serie B de 18,5 millones de dólares a finales de 2018. Cognata utiliza una combinación de inteligencia artificial, aprendizaje profundo y visión por computadora para recrear ciudades en su plataforma de simulación 3D y proporcionar a los clientes una variedad de escenarios de prueba que imitan la conducción en el mundo real.

La tecnología de Cognata se divide en tres áreas principales. Para entornos estáticos, el motor TrueLife3DMesh de Cognata utiliza algoritmos de visión por computadora y aprendizaje profundo para generar automáticamente entornos de simulación virtual que incluyen edificios, carreteras, marcas de carril y señales de tráfico basados en mapas e imágenes de satélite. Para la simulación dinámica, Cognata construye modelos de simulación de tráfico precisos y escalables y modelos meteorológicos y de iluminación basados en datos históricos de tráfico callejero, simulando una amplia gama de vehículos y peatones en entornos del mundo real. Todo el motor de simulación virtual combina modelos de simulación estáticos y dinámicos para simular la interacción de los sensores con los cambios en el entorno simulado, proporcionando un bucle de retroalimentación completo para el sistema de conducción autónoma en prueba. Ver también: La UE expulsa a los operadores satelitales estadounidenses del espectro.