基于实车在环（ViL）的V2X测试方法

作者 | Aegean
小编 | 不吃猪头肉

引言

作为实现高阶自动驾驶的方式之一，V2X（vehicle-to-everything）包含车辆与车辆V2V(Vehicle-to-Vehicle)、车辆与基础设施V2I（Vehicle-to-Infrastructure）、车辆与行人V2P(Vehicle-to-Pedestrian)、车辆与外部网络V2N（Vehicle-to-Network）等各种应用通信应用场景，通过现代通信与网络技术，实现车与外界的信息交换共享（实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息），从而提高驾驶安全性、降低交通拥堵、提高交通效率。
目前C-V2X功能的验证主要采用台架仿真和实车测试两种方式，台架仿真测试基于模拟真实道路环境中的道路场景、机动车、行人、道路事件、标牌、信号灯等信息还实现V2X应用场景，即仿真远车与路侧设备发出的BSM、RSM、RSI、SPAT、MAP消息；在实际的仿真测试系统开发中只能做到尽量高的道路状况信息还原度，无法完全还原真实道路场景与车辆状态。实车测试则是在真实道路环境场景下,采用试验假车、假人及路侧设备发出真实V2X消息实现，优势是车路环境真实，但同时存在安全性无法保证、车辆协调效率低的缺点。C-V2X数字孪生测试方法介绍 
基于实车在环的C-V2X数字孪生测试方法采用“虚实结合”的方式，其“实”是指采用真实车辆：车辆状态、运动学及行为决策都是真实的；而“虚”则是指所有除道路和试验车辆外的所有交通参与者（背景车、行人 、路侧设备）都是通过仿真实现，其框架如下图所示：
图1 基于实车在环的C-V2X数字孪生测试方法框架
 

该方法结合台架仿真和实车测试

具有以下优势

(1)安全性高(2)提升测试效率，节省研发费用(3)不受场地限制：在城市道路及封闭道路皆可进行试验
车载测试台架
基于实车在环的C-V2X数字孪生测试方法中，背景车辆、行人、路边单元的V2X信号（BSM、RSM、SPAT、RSI、MAP）的仿真主要通过搭载在试验车辆中的测试台架实现。车载测试台架主要由测试车辆、高精度定位系统、总线通信接口卡、V2X模拟器、CANoe等组成，功能如下：

（1）可进行V2X测试场景搭建，定义仿真背景车辆的运行轨迹；

（2）支持不同国家ITS协议栈仿真，满足欧洲标准EU ITS-G5，美国标准U.S.WAVE和中国标准GB/T 31024-3 / CSAE-53/CSAE-157测试需求；

（3）可显示试验车辆及仿真的所有交通参与者的V2X数据，并可进行集中化的解析显示和测试管理执行；

（4）支持云控管理平台连接，实现远程监控测试执行；

（5）运行自动化测试，支持测试报告自动生成；

图3 车载测试台架框架测试场景
测试场景覆盖T/CSAE 53标准中除近场支付外的16种典型应用场景测试，如下表所示：

试验过程
试验车辆接收V2X模拟器仿真发送的路测单元消息（RSM、SPAT、RSI、MAP消息），以及仿真背景车辆的BSM消息，仿真的各种V2X消息如图5所示，结合试验车辆OBU内的算法逻辑，完成各测试场景中的V2X功能预警，总线通信接口卡采集车辆总线上的V2X功能预警信号发送给CANoe中，完成功能测试验证。
图4 CANoe接收到的V2X消息
测试过程如下：
结语
北汇信息基于C-V2X数字孪生测试方案，提供V2X试验场地建设、车载仿真测试系统集成、V2X实车功能测试等服务，支持在真实道路环境下完成应用场景仿真和通信环境仿真测试，已在国内实现多套方案落地，极大的帮助客户加速V2X研发验证过程。北汇信息作为IMT-2020（5G）推进组蜂窝车联（C-V2X）工作组成员，我们致力于在V2X领域积极开展LTE-V2X和5G-V2X的测试验证技术研究等工作，积极推动中国V2X的产业落地，为客户提供V2X成套测试系统及服务。