●第1章ADAS/AD測試與驗證技術1
1.1ADAS研究現狀1
1.1.1ADAS概述1
1.1.2ADAS技術研究與應用現狀2
1.2自動駕駛研究現狀4
1.2.1發展自動駕駛汽車的必要性4
1.2.2國外自動駕駛汽車研究現狀6
1.2.3國內自動駕駛汽車研究現狀7
1.3ADAS和自動駕駛仿真測試技術7
第2章虛擬測試平臺MOMU架構11
2.1現有虛擬測試平臺11
2.1.1基於PreScan的AEB縱向踫撞算法仿真平臺12
2.1.2基於Eclipse的車輪自適應巡航控制仿真平臺13
2.1.3基於NIPXI的車道偏離警告仿真平臺13
2.1.4現有仿真測試平臺的優缺點分析14
2.2Matlab-OpenModelica-Unity(MOMU)虛擬測試平臺15
2.3適用於ADAS的MOMU平臺數據流18
2.4適用於自動駕駛的MOMU平臺數據流19
第3章基於OpenModelica的車輛動力學模型20
3.1車輛動力學建模方法研究現狀20
3.2Modelica在車輛動力學建模中的應用21
3.3多領域統一建模語言Modelica22
3.3.1Modelica建模的基本步驟22
3.3.2基於Modelica語言的建模24
3.3.3標準模型庫和仿真工具27
3.4電動汽車動力繫統的建模機制29
3.5電動汽車動力模塊建模30
3.5.1車用電動機分類及特點31
3.5.2電動機的工作原理及建模32
3.6電動汽車傳動模塊建模35
3.6.1機械組件庫及機械接口35
3.6.2動力傳動建模35
3.6.3動力學建模36
3.6.4車身建模38
3.6.5制動繫統建模39
3.6.6懸架建模40
3.6.7輪胎建模40
3.6.8電動汽車整車模型41
3.7電動汽車仿真與計算42
3.7.1電機模型仿真42
3.7.2輪胎模型仿真43
3.7.3速度階躍輸入仿真44
3.7.4典型工況仿真46
第4章基於Unity的仿真環境搭建50
4.1Unity軟件介紹及安裝50
4.1.1Unity背景簡介50
4.1.2Unity下載安裝51
4.2Unity入門52
4.2.1開始面板52
4.2.2關鍵功能53
4.2.3遊戲物體控制腳本編寫54
4.3Roll-a-Ball遊戲創建示例56
4.3.1設置遊戲56
4.3.2物體移動控制59
4.3.3視角跟隨設置62
4.3.4添加可收集物體62
4.3.5新建UI顯示計數65
4.3.6生成遊戲67
第5章基於Matlab/Simulink的軟件控制策略68
5.1自動緊急制動繫統結構68
5.1.1AEB繫統整體方案69
5.1.2自動緊急制動繫統舒適性指標70
5.2電動汽車逆縱向動力學建模71
5.2.1整車逆縱向動力學模型71
5.2.2電動機驅動控制和制動繫統控制切換72
5.2.3逆電動機模型73
5.2.4逆制動繫統模型73
5.3行車安全距離74
5.3.1行車安全距離的基本要求74
5.3.2已有安全距離模型75
5.3.3AEB繫統安全距離模型77
5.4下位控制器設計81
5.4.1繫統辨識法求取下位控制對像的數學模型82
5.4.2基於H 控制理論的魯棒下位控制器83
5.5上位控制器設計86
5.5.1定速巡航上位控制器設計86
5.5.2自適應巡航上位控制器設計87
5.6控制策略Simulink模型90
5.6.1定速巡航模型90
5.6.2自適應巡航模型90
5.6.3緊急制動模型91
第6章ADAS虛擬仿真測試案例93
6.1用戶數據報協議概述93
6.1.1遠程過程調用94
6.1.2阻塞式套接字95
6.2OpenModelica和Simulink的UDP通信實現96
6.2.1OpenModelica中的UDP通信模塊96
6.2.2Simulink中的UDP通信模塊98
6.2.3OpenModelica和Simulink之間的通信傳輸試驗99
6.3Unity的UDP通信實現100
6.3.1Unity內編寫UDP腳本100
6.3.2Unity與OpenModelica的傳輸試驗103
6.3.3Unity與Simulink的傳輸試驗105
6.4仿真測試結果105
6.4.1聯合仿真105
6.4.2定速巡航仿真測試105
6.4.3自動緊急制動仿真測試110
6.4.4自適應巡航仿真測試115
第7章基於Unity的機器學習訓練技術118
7.1ML-Agents插件簡介118
7.2ML-Agents插件下載安裝119
7.3官方示例運行：3DBalanceBall125
7.3.1Unity訓練環境簡介126
7.3.2訓練環境設置128
7.3.3使用強化學習訓練Brain130
7.3.4訓練結果功能測試132
7.4目標追蹤訓練環境創建示例132
7.4.1概述132
7.4.2設置Unity項目133
7.4.3創建環境133
7.4.4最終Editor設置141
7.4.5測試環境142
第8章自動駕駛虛擬仿真案例144
8.1訓練與測試框圖144
8.2場景介紹145
8.3訓練模型的建立147
8.4訓練過程150
8.4.1Observation測試150
8.4.2訓練統計數據151
8.4.3訓練過程參數調試152
8.5仿真測試結果驗證153
參考文獻156

本書提出了一個基於Matlab-OpenModelica-Unity(MOMU)的多軟件聯合虛擬仿真平臺，平臺可用於ADAS和自動駕駛汽車的測試及驗證。本書以通俗易懂的語言、形像的圖示展示了平臺的架構和各個軟件的簡單功能以及使用方法，並基於精心設計的開發實例，闡述了仿真平臺在不同應用場景下的具體結構以及每個部分的建模原理，將基本概念融入到平臺搭建過程中，加深讀者的印像，提升讀者的感性認識和認知水平。本書適合具有一定ADAS控制建模、車輛動力學建模和機器學習編程基礎的讀者閱讀，也可作為高等院校本科生、研究生學習ADAS和自動駕駛虛擬測試仿真技術的教程，還可作為汽車測試工程師學習參考的資料。