在自動駕駛技術(shù)飛速發(fā)展的今天，仿真測試已成為自動駕駛算法研發(fā)、驗證的核心環(huán)節(jié)，能夠大幅降低路測成本、突破場景復(fù)現(xiàn)限制，據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，約90%的自動駕駛算法測試通過仿真平臺完成。目前市面上涌現(xiàn)出多款功能各異的自動駕駛仿真軟件，涵蓋國內(nèi)外主流產(chǎn)品，本文將以全球首款通過ISO 26262 ASIL-D認(rèn)證的aiSim為核心，為您詳細(xì)盤點熱門選項，并提供科學(xué)的選擇思路，助力您精準(zhǔn)匹配研發(fā)需求。

一、熱門自動駕駛仿真軟件推薦

1、aiSim自動駕駛仿真平臺

aiSim是全球首款通過功能安全I(xiàn)SO 26262 ASIL-D最高認(rèn)證的場景仿真軟件，專為高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動駕駛軟件的開發(fā)、驗證和測試打造高保真度虛擬測試環(huán)境，在行業(yè)內(nèi)具備極強的權(quán)威性和可靠性，是自動駕駛仿真領(lǐng)域的標(biāo)桿產(chǎn)品。

在核心功能方面，aiSim表現(xiàn)突出：

• 高保真環(huán)境與傳感器模擬 ：搭載自研實時渲染引擎，能精準(zhǔn)模擬暴雨、雪、大霧等復(fù)雜極端天氣，融合光線追蹤、光柵化與AI渲染技術(shù)（3DGS/NeRF），實現(xiàn)動態(tài)道路參數(shù)和環(huán)境狀態(tài)的真實還原；支持20+攝像頭、10+雷達(dá)和10+激光雷達(dá)的復(fù)雜傳感器配置，通過分布式渲染技術(shù)在多GPU上實現(xiàn)高效模擬，提供物理級傳感器模型，確保傳感器數(shù)據(jù)流的高質(zhì)量與可靠性。
• 豐富場景與資產(chǎn)支持 ：覆蓋所有ODD的數(shù)字孿生3D環(huán)境，包括高速公路、城市道路和停車場等全場景；配備全面的高精度3D數(shù)字資產(chǎn)庫和高效場景編輯工具，支持NeRF（神經(jīng)輻射場）和3D高斯?jié)姙R等AI算法生成逼真靜態(tài)場景，還可對靜態(tài)場景進(jìn)行動態(tài)元素添加和編輯，滿足多樣化測試需求。
• 開放兼容與高效集成 ：提供開放的SDK和API接口，支持C++/Python語言，允許開發(fā)者創(chuàng)建自定義集成并融入測試工具鏈，輕松集成至任何被測系統(tǒng)及CI/CD流程；支持在SiL和HiL之間無縫過渡，大幅提升測試效率，同時兼容ROS、dSPACE、Google Cloud、Microsoft Azure等主流工具與平臺。
• 數(shù)據(jù)生成與測試能力 ：通過aiFab的領(lǐng)域隨機化功能，生成大量多樣化的合成數(shù)據(jù)，用于訓(xùn)練和優(yōu)化機器學(xué)習(xí)模型；具備高度一致性和結(jié)果可復(fù)現(xiàn)性，可開展自動駕駛仿真測試、傳感器研發(fā)與校準(zhǔn)、ADAS功能測試等多類應(yīng)用場景，如自動停車、高速巡航、緊急制動輔助、低光照行人檢測等場景的驗證。

在運行配置方面，aiSim對硬件有明確且合理的要求：CPU需為第7代Inter Core i7處理器及以上，內(nèi)存32GB，硬盤空間200GB，顯卡推薦NVIDIA GeForce RTX 3080Ti及以上（支持光線追蹤的NVIDIA顯卡如RTX 2080Ti、3000/4000系列、Quadro RTX系列等均可適配）；軟件方面支持Windows 10 64bit、Ubuntu 18.04和20.04系統(tǒng)，配套完善的開發(fā)工具鏈，確保流暢運行與二次開發(fā)。

2、CarSim

由Mechanical Simulation公司開發(fā)的動力學(xué)仿真軟件，包括針對四輪汽車的CarSim、多軸卡車的TruckSim和兩輪摩托車的BikeSim，被全球主機廠和供應(yīng)商廣泛使用。其核心優(yōu)勢在于內(nèi)建豐富的車輛數(shù)學(xué)模型和經(jīng)驗參數(shù)，無需繁雜建模和調(diào)參，仿真速度比實時快10倍，模擬結(jié)果高度逼近真實車輛，可預(yù)測汽車操縱穩(wěn)定性、制動性等核心性能。支持Matlab/Simulink接口，可聯(lián)合進(jìn)行控制算法開發(fā)，提供RT版本適配dSpace、NI等主流HIL測試系統(tǒng)，最新版本強化了ADAS和自動駕駛開發(fā)功能，新增3D資源和高精地圖導(dǎo)入流程，并支持Unreal引擎聯(lián)合仿真。

3、CarMaker

德國IPG公司推出的動力學(xué)與ADAS/自動駕駛仿真軟件，包含CarMaker、TruckMaker和MotorcycleMaker系列。具備精準(zhǔn)的車輛本體模型（發(fā)動機、底盤、懸架等），構(gòu)建了車輛、駕駛員、道路、交通環(huán)境的閉環(huán)仿真系統(tǒng)。通過IPGRoad可自定義道路幾何形狀和路面狀況，IPGTraffic提供豐富交通對象模型，IPGDriver則是先進(jìn)的自學(xué)習(xí)駕駛員模型，能適應(yīng)不同工況和車輛特性。支持與ADAMS、AVLCruise、rFpro等第三方軟件集成，配套大量板卡接口，方便與ECU或傳感器進(jìn)行HIL測試。

4、PreScan

原由TassInternational研發(fā)，2017年被西門子收購，是一款支持MIL、SIL、HIL全流程測試的ADAS仿真軟件。采用開放型平臺架構(gòu)，可連接CarSIM、dSPACE ASM等第三方汽車動力學(xué)模型，以及ETAS、Vector等HIL模擬器。用戶通過圖形編輯器搭建豐富仿真場景，支持OpenDrive格式高精地圖導(dǎo)入，可添加激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、雙目相機等多種傳感器，通過MATLAB/Simulink建立控制模型，具備3D可視化查看器和實驗批次自動運行功能。

5、國內(nèi)主流仿真軟件

• （1）51Sim-One ：51VR自主研發(fā)，集多傳感器仿真、交通流與智能體仿真、感知與決策仿真于一體，基于物理特性機理建模，支持OpenDrive路網(wǎng)創(chuàng)建與二次編輯，可通過點云數(shù)據(jù)和地圖影像還原真實路網(wǎng)，提供攝像頭、雷達(dá)等傳感器的多路仿真和硬件在環(huán)測試支持。
• （2）TESS NG ：同濟(jì)大學(xué)孫劍教授團(tuán)隊開發(fā)，針對中國混合交通流特征優(yōu)化，支持全交通場景、多模式交通仿真，可與城市交通大腦、BIM/CIM系統(tǒng)等整合，提供3D場景展示和二次開發(fā)接口，支持定制化跨行業(yè)應(yīng)用。
• （3）百度Apollo仿真平臺 ：搭建在百度云和Azure的云服務(wù)，分為人為預(yù)設(shè)場景的Worldsim和路測數(shù)據(jù)提取場景的Logsim，與Unity合作提供3D真實感虛擬環(huán)境，支持交通規(guī)則、動力學(xué)行為等多維度算法評價，推出增強自主駕駛模擬（AADS）技術(shù)提升場景逼真度。
• 騰訊TAD Sim ：內(nèi)置厘米級高精度地圖，構(gòu)建動態(tài)和靜態(tài)要素真值數(shù)字孿生系統(tǒng)，以千變?nèi)f化的場景進(jìn)行自動駕駛算法完備性測試，專為自動駕駛測試驗證設(shè)計開發(fā)。

（4）其他海外熱門軟件

• PTV Vissim ：德國PTV公司推出的微觀交通流仿真軟件，擅長構(gòu)建復(fù)雜交通環(huán)境，可模擬機動車、行人等多主體交互行為，精度覆蓋個體跟馳、變道及群體沖突，支持無人駕駛算法接入高動態(tài)交通環(huán)境測試。
• VIRES VTD ：德國VIRES公司開發(fā)（已被MSC軟件集團(tuán)收購），運行于Linux平臺，支持OpenDrive、OpenCRG等開放格式，覆蓋路網(wǎng)建模、交通場景配置、天氣模擬等全流程，可支持SIL到HIL和VIL的全周期開發(fā)。
• rFpro ：英國公司開發(fā)，基于高精度激光雷達(dá)掃描數(shù)據(jù)生成1cm分辨率路面模型，場景還原度極高，可接入SUMO、Vissim生成交通流，與CarMaker聯(lián)合仿真，具備物理真實的光照和天氣系統(tǒng)。
• Cognata ：以色列初創(chuàng)公司產(chǎn)品，利用AI和深度學(xué)習(xí)自動生成3D仿真環(huán)境，基于街道歷史流量數(shù)據(jù)建立交通和天氣模型，由NVIDIA DGX Station提供算力支持，可進(jìn)行大規(guī)模虛擬車輛測試。
• AirSim ：微軟研究院開源項目，基于虛幻引擎開發(fā)，支持高還原虛擬環(huán)境模擬，可生成大量標(biāo)注數(shù)據(jù)，提供簡單接口方便算法接入，適用于AI研究和端到端強化學(xué)習(xí)測試，支持Unity引擎版本及激光雷達(dá)模擬。
• CARLA ：西班牙巴塞羅那自治大學(xué)開發(fā)的開源模擬器，依托虛幻引擎，提供開源數(shù)字資源和地圖編輯器，支持多傳感器配置和環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)，通過Python接口實現(xiàn)場景控制與聯(lián)合仿真。

二、自動駕駛仿真軟件選擇指南

1、明確核心需求場景

不同軟件的場景適配性差異顯著，若需進(jìn)行功能安全等級較高的測試（如ASIL-D級），優(yōu)先選擇aiSim這類通過權(quán)威功能安全認(rèn)證的平臺；若聚焦車輛動力學(xué)仿真，CarSim、CarMaker的動力學(xué)模型更具優(yōu)勢；針對中國混合交通流場景，TESS NG的本土化優(yōu)化更貼合需求。

2、關(guān)注仿真精度與保真度

傳感器模擬精度、環(huán)境還原度直接影響測試有效性。aiSim的物理級傳感器模型和多AI渲染技術(shù)融合方案，在極端天氣和動態(tài)場景模擬上表現(xiàn)突出；rFpro、Cognata的高精度場景重建技術(shù)，適合對場景真實性要求極高的測試場景。

3、考量集成與擴展能力

開放接口和兼容性是軟件融入現(xiàn)有研發(fā)流程的關(guān)鍵。aiSim、PreScan提供豐富的API/SDK接口，支持多工具鏈集成；CarSim、CarMaker與Matlab/Simulink的深度適配，更適合控制算法聯(lián)合開發(fā)。

4、評估性價比與易用性

開源軟件如AirSim、CARLA、SUMO適合預(yù)算有限的科研或入門級開發(fā)；商業(yè)軟件中，aiSim兼顧高安全性與高效集成能力，配套產(chǎn)品手冊、Demo演示和定制化方案，性價比突出；CarSim的預(yù)置模型可減少建模成本，提升開發(fā)效率。

5、適配硬件與運行環(huán)境

需結(jié)合現(xiàn)有硬件配置選擇，aiSim明確的CPU、GPU等配置要求可作為參考，確保軟件流暢運行；若需跨平臺使用，優(yōu)先選擇同時支持Windows和Linux系統(tǒng)的軟件，如aiSim、SUMO等。

三、總結(jié)

自動駕駛仿真軟件的選擇需圍繞研發(fā)需求、精度要求、集成能力和成本預(yù)算綜合判斷。aiSim作為全球首款通過ISO 26262 ASIL-D認(rèn)證的仿真平臺，在高保真模擬、場景覆蓋、開放集成等方面均處于行業(yè)領(lǐng)先水平，是追求高安全性、高可靠性測試的優(yōu)選方案。此外，CarSim、CarMaker、51Sim-One等國內(nèi)外軟件也各有側(cè)重，可根據(jù)具體場景靈活搭配。

無論是自動駕駛算法開發(fā)、ADAS功能驗證，還是傳感器研發(fā)校準(zhǔn)，選擇一款適配的仿真軟件能顯著提升研發(fā)效率、降低測試成本。希望本文的盤點與指南能為您的選型提供有力參考，助力自動駕駛技術(shù)研發(fā)穩(wěn)步推進(jìn)。

審核編輯 黃宇