第二节：软件组成
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Sim Pro仿真测试系统主要由仿真控制平台、道路设计软件、场景设计软件以及车辆动力学软件组成，若有购买其他模块，请联系技术人员进行操作支持。
仿真控制平台：Sim Pro仿真系统主界面。主要实现仿真控制、仿真数据生成以及仿真评价等功能。通过仿真控制台，用户可以完成完整的仿真测试流程，以及打开Sim Pro其他工具。
ü 道路设计软件：创建及编辑静态路网，用户可以在道路设计中搭建道路、车道、隧道以及立交桥等形成复杂路网，并且进行道路几何、道路表面、停车位、建筑、护栏以及植被等附加描述。
场景设计软件：创建及编辑动态场景，用户可以在场景设计中创建车辆、行人、物体以及信号灯等交通参与物元素以及各种触发事件。
车辆动力学软件：用于配置车辆的动力学特性，生成车辆动力学模型。
仿真控制平台是Sim Pro仿真测试系统的主界面，主要实现仿真控制、仿真数据生成、仿真评价。通过仿真控制台，用户可以完成完整的仿真测试流程，以及打开Sim Pro其他工具，功能包括：
复杂路网仿真能力，包含异形交叉路口、转弯、坡度、超高、及路边建筑如隧道、桥梁等。
强大的交通仿真和交通规则仿真能力，包含交通流模拟、行人干扰，不遵守交通规则的车辆干扰并具备丰富的触发模式。
多种天气模式渲染，雨、雪、雾、沙尘暴等。
灯光仿真能力，动态实时光影。
流畅的、真实的、高品质的视景仿真效果。
传感器仿真能力，包含理想传感器和复杂传感器，可以获得目标的Object List或者模拟传感器的点云数据。
采用开放的标准和接口，非常适合与第三方软件进行联合仿真。
仿真控制平台除了可以实现场景仿真以外，还具备各种传感器仿真的能力。可以实现摄像、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达以及V2X等传感器的实时仿真。传感器的的配置考虑了各传感器在实车上的安装位置，同时各传感器的的视场角、探测的目标范围都需要参照实际特性进行参数化。除此之外，也支持对传感器进行发射器参数、接收器参数以及大气系数等物理特性和识别特性的配置。
仿真控制平台与被测算法或其他软件联合仿真可以通过SDK接口通讯实现闭环，完成ADAS/无人驾驶技术的开发、验证和测试，还可以支持批处理仿真任务，完成相关功能的快速验证和评估。
用户界面如下：
场景区分为场景类型控制栏、场景列表。
场景类型分为单场景仿真和多场景仿真，单场景只选择一个场景文件进行仿真，多场景可根据需求勾选多个场景进行仿真。
控制区主要由主车、传感器、环境、评测规则、仿真面板、数据分析和消息组成。
1.1.2.2.1 主车
主车功能区分为两种模式：按场景文件配置模式和自定义模式。
选择按场景文件配置，系统自动按照场景文件中配置的车辆模型和驾驶员模型进行模拟；
选择自定义，用户可选择车辆模型和驾驶员模型。车辆模型是针对仿真场景中的主车车模，当前共支持27款车模供选择。驾驶员模型支持四类模型，分别为不安全驾驶员、急躁型驾驶员、舒适性驾驶员、默认驾驶员。
1.1.2.2.2 传感器
传感器中可进行传感器的配置，包括传感器的类型选择、传感器的增加、删除、打开/关闭、3D配置与参数配置。
3D配置：
在传感器配置界面增加传感器后，传感器会根据安装位置展示在主界面的3D图示中，同时展示传感器的探测范围，同时可以在3D画面中拖动改变位置。
参数配置：参数配置可在右侧的参数表进行配置。
Sim Pro中内置两种类型的传感器模型，包括真值传感器和一般传感器。
真值传感器可输出场景的完整信息，是Sim Pro模拟的理想传感器。通过设置传感器的通用参数，如传感器型号、位置、角度等基础信息，不考虑物理特性及遮挡、噪声、畸变等干扰因素的纯理想状态下传感器模型，在绝对理想环境中完全不考虑遮挡输出目标级数据。
一般传感器模型的构建需要基于不同的传感器类型，传感器的物理模型会根据不同类型传感器的物理特征，通过物理参数设置构造接近真实的传感器，每种传感器的物理模型支持市面常用车载传感器型号。目前Sim Pro支持的传感器类型有激光雷达、毫米波雷达、摄像机、超声波雷达以及V2X。这些类型的传感器是基于真实传感器模拟的仿真模型，其识别范围内的目标集为经过一些筛选后的目标物体集，筛选分别有Fov筛选和遮挡算法筛选。通过模块筛选后，才会输出被传感器探测到的目标物体的位置，速度，置信度等信息，然后是对传感器的感知工作中添加真实干扰因素，如模拟噪声干扰、畸变影响，通过内置的数学模型实现更接近真实的感知效果。
在进行Sim Pro仿真时，传感器只会在联合仿真模式下输出数据。如果Sim Pro收到AD发送的数据(数据记录在CoSimuRecvMsglog.txt文件中)，Sim Pro会将目标集数据打包发送给AD，目标集数据会分类打包记录在CoSimuSendMsglog.txt文件中。
1.1.2.2.2.1 真值传感器
配置真值传感器，可在【基本参数】界面设置传感器相关参数。
真值传感器支持添加1个真值传感器模型，真值传感器状态下的使用开关是OFF和ON状态；
安装位置支持设置X/Y/Z坐标位置（基于车辆坐标系），航向角、俯仰角、翻滚角；
传感器探测范围支持设置水平/垂直Fov，最近探测距离和最远探测距离（从传感器安装位置作为起点，实际探测区域为最远探测距离与最近探测距离作差的环形区面积）；
传感器识别功能支持过滤输出感知目标物，数据可保存在工程文件中；
探测视锥功能支持显示传感器探测范围内的包络线效果展示，并且在探测范围内的目标物会显示包围盒效果。
联合仿真模式下，仿真结束，打开运行路径下的CoSimuSendMsglog.txt文件，文件中会记录所有识别目标对应的pkg包和所识别物体的置信度，查看u8Confidenc字段。
1.1.2.2.2.2 一般传感器
一般传感器是居于不同类型的传感器模型开发的，一般传感器的输出类型分为真值、原始数据两种。不同传感器类别有激光雷达，摄像机，毫米波雷达，超声波雷达，V2X。
激光雷达：支持添加多个传感器模型，使用开关状态是OFF/ON。
配置激光雷达可通过：
基本参数进行传感器型号的配置，频率配置，传感器识别配置，安装位置，探测范围配置。
物理参数有单独开关，可进行运行模式配置，环境配置，脉冲发射器配置接受光学组件配置。
噪音有单独开关，可进行雷达参数配置，噪声配置，其他配置
摄像机：支持添加多个传感器配置，使用开关状态时OFF/ON
配置摄像机可通过：
通用参数进行传感器型号配置，传感器识别配置，视锥探测配置，安装配置，探测范围配置，传感器尺寸配置，相机参数配置，畸变曲线配置
畸变有单独开关配置，噪声配置，以及其他配置
毫米波雷达：毫米波雷达支持添加多个传感器配置，使用开关状态时OFF/ON
毫米波雷达可通过：
通用参数进行传感器型号配置，频率配置，传感器识别配置，视锥探测配置，安装位置配置，探测配置配置
物理参数进行发射天线配置，接受天线配置，工作模式配置，以及其他配置，物理参数有单独开关配置
噪声进行雷达参数配置，噪声配置，以及其他配置，噪声有单独开关配置
超声波雷达：超声波雷达支持添加多个传感器配置，使用开关状态时OFF/ON
超声波雷达可通过：
通用参数进行传感器型号配置，频率配置，传感器识别配置，视锥探测配置，安装位置配置，探测范围配置，有单独开关
噪声进行雷达参数配置，噪声配置，有单独开关
V2X：支持添加多个传感器配置，使用开关状态时OFF/ON
V2X可通过：
通用参数进行数据封装协议配置，更新数据频率配置，通信距离配置，数据类型配置
1.1.1.1.1 环境
环境包括天气和路面；用户可以在这里设置不同的环境因素，为仿真场景添加不同的环境条件。
**（1）天气：**点击展开天气模块展开天气的配置项，包括雨、雪、雾；将设置的天气信息传递给仿真系统，模拟出相应的天气场景。
**（2）**路面：点击路面模块展开路面的配置项，进行道路摩擦系数的配置，摩擦系数数值可以随意设置，范围为0~100，数值越大，摩擦系数越高；输入框数值和数值条的数值是相互对应的，可以直接在左侧输入框输入数字，也可以拖动右侧数值条设置；
仿真面板由场景信息、运行参数、仿真状态和动态控制组成，用户可以在场景信息和运行参数中了解仿真过程中的详细信息；仿真状态可以查看仿真的状态以及仿真结果和仿真报告；动态控制可以在仿真过程中，在场景中添加车辆、行人、交通流。
**（1）场景信息：**场景信息展示的是仿真产品文件，在仿真过程中可以展示仿真文件的仿真进度。
**（2）运行参数：**运行参数包括纵向速度、纵向加速度、横向加速度、角速度、纵向安全距离、横向左侧安全距离、横向右侧安全距离；当处于仿真过程中时，运行参数的七个折线图将展示运行过程中纵向速度、纵向加速度、横向加速度、角速度、纵向安全距离、横向左侧安全距离、横向右侧安全距离的变化。
**（3）仿真状态：**此模块包括仿真状态、仿真结果、仿真报告；仿真状态可以显示现在是否在仿真以及现在仿真的状态；点击仿真结果后的查看按钮可以查看此次的仿真结果，当不可查看时，颜色变灰；点击仿真报告后的查看按钮可以查看此次的仿真报告，当不可查看时，颜色变灰。
①添加元素；添加元素分为行人、车辆、交通流，当元素类型为车辆时：
当切换元素类型为行人时，元素将会切换，如下图所示：
当切换元素类型为交通流时，元素将会切换，如下图所示：
元素类型：定义物体的常规类型，包括车辆，行人，交通流；
名称：当元素类型为车辆时，为车辆的唯一名称。创建第一辆车辆后，名称将为“Player1”，车辆名称的后缀ID随着车辆数量的增加而扩展；当元素类型为行人时，为行人的唯一名称；当元素类型为交通流时，为交通流的唯一名称；
车型：车辆类型，可以显示当前可用的所用类型，同主车的所有车辆类型是一样的；
驾驶员：车辆所使用的驾驶员类型，可以从所有定义列表中选择定义好的驾驶员模型；驾驶员类型分为不安全驾驶员、急躁型驾驶员、舒适型驾驶员、默认驾驶员；同主车的所有驾驶员类型是一样的；
初速度：定义车辆的初始速度，单位为米/秒；
位置类型：分为相对位置和道路位置；相对位置是允许车辆相对于某关联实体来定位相对位置，其中关联实体可以在下拉列表中进行选择。车辆与关联实体的距离（沿道路中心线测量）必须与相应的道路文件匹配。距离的正值表示车辆位于关联实体的前方，负值表示位于关联实体的后方；车道字段中定义相对于关联实体的车道位置，正值表示在关联实体所在车道左侧，负值表示在关联实体所在车道右侧。此外，还可以定义车道内的相对偏移，正值表示在关联实体所在车道向左偏移，负值表示向右偏移；使用“行驶方向”下拉列表，用户可以定义车辆应指向与关联实体相同或相反的方向。如果车辆的起始位置是相对于一个外部车辆来定义的，请考虑，在模拟开始之前可能不知道外部车辆的确切位置。因此，在准备一个场景时，建议将外部车辆放置在启动时预期的位置；道路位置是允许车辆根据道路（road）和车道（lane）以及相对横纵坐标s/t来定义初始位置，这个在后续迭代会增加功能。
关联实体：关联实体表示触发器所需的判断对象，激活半径表示触发器操作激活的范围；
纵向距离：定义车辆应指向与关联实体距离多少；
车道：车道字段中定义相对于关联实体的车道位置，正值表示在关联实体所在车道左侧，负值表示在关联实体所在车道右侧；
中心线偏移：相对于关联实体的中心线偏移位置，单位为米；
行驶方向：表示关联实体与车辆行驶方向是否一致，目前选择列表只有同一方向；
中心元素：表示触发器所需的判断对象，激活半径表示触发器操作激活的范围；
交通车数量：展示车辆的数量；
交通车区域：以中心元素为圆心的范围，选项有圆形和椭圆形两种；
半径：以中心元素，选取一个数值为半径，激活触发器操作范围；
内半径：以中心元素，选取一个数值为内半径，激活触发器操作范围；
元素类型：定义物体的常规类型，包括车辆，行人，物体；
名称：元素名称根据元素类型变化；
数据分析可以查看场景运行以后的测试结果是否通过，主要包括安全性评测,舒适性评测,法规性评测,和功能性评测。
当场景运行完毕时，数据分析会自动生成仿真报告，可以在仿真面板下仿真状态处或/opt/workspace/output/report下查看仿真报告，打开仿真报告可以看到通过的情况和未通过的情况，在测试报告文档下最下面会有一个附录，里面写的是测试通过和未通过的规则。
仿真控制栏包含“生成测试报告”、“录制”、“HMI过滤”、“动画录制”、“泛化”、“仿真模式”、“执行次数”、“回放”、“开始”、“暂停”、“停止”、“单步”、“倍速设置”功能。
提供生成测试报告的功能。将生成测试报告按钮打开，开始仿真后，会自动生成测试报告供用户查看。
提供录制的功能。将录制按钮打开，开始仿真后，会自动录制仿真内容供用户回放使用。
HMI过滤设置开关，HMI设置的开关仅在打开状态时配置生效；HMI设置同时控制仿真面板的内容展示及CSV的参数输出。
支持单场景与多场景。HMI过滤设置后，场景运行时，设置内容在仿真面板展示。 CSV的参数会输出至指定目录下。
1.1.3.3.1 HMI过滤设置
1、在simpro主界面打开HMI设置开关(开关处于关闭状态时，运行simpro不出现HMI设置弹窗，仿真面板模块展示原默认的4个参数图表)；
图 49 HMI过滤开关图示
2、运行simpro程序，弹窗仿真设置，进行泛化、HMI筛选设置的配置。（HMI中配置的默认值可通过“设置”-“HMI过滤默认设置”进行配置）
首先在左侧场景列表选择需配置的场景；
选择场景后，右侧配置对应场景的HMI设置；每个场景的HMI配置均为独立。
支持主车、行人、障碍物、环境车的对应参数与阈值配置；
3、配置完成后点击“执行仿真”按钮，仿真开始。若所选的场景进行了泛化，则泛化的场景需按对应HMI过滤配置展示。
过滤设置支持参数与运行展示
1.1.3.3.2 HMI过滤设置-CSV配置
1、在simpro主界面打开HMI设置开关(开关处于关闭状态时，运行simpro不出现HMI设置弹窗，仿真面板模块展示原默认的4个参数图表)；
2、同HMI过滤设置；
3、配置完成后点击“执行仿真”按钮，仿真开始。若所选的场景进行了泛化，则泛化的场景需按对应HMI过滤配置输出至CSV文件中。
4、仿真运行时，会将所选参数输出至CSV文件中，CSV输出规则为：每次执行以时间戳为文件夹，然后以执行场景为单位，一个场景运行一次对应输出4个csv文件（文件名：Ego.csv/Vehicle.csv/Pedestrian.csv/Obstacle.csv，保存路径：workspace/output/csv/时间戳/仿真轮数/场景子文件件/场景名/ （4个csv））。
1.1.3.3.3 HMI过滤默认设置
点击“设置”-“HMI过滤默认设置”打开HMI过滤默认设置弹窗；
此处设置的内容将作为HMI过滤设置时的默认值出现。默认设置不支持策略选择的设置。默认设置支持仿真运行时的实时参数展示与CSV数据输出筛选。
提供动画录制的功能。仿真前将动画录制按钮打开，开始仿真后，运行的场景会自动录制视频并保存至指定目录，支持选择多场景进行动画录制。
提供泛化场景的功能。将泛化场景按钮打开，点击“开始”按钮，会弹出泛化仿真的弹框，用户可以根据场景中的车辆、行人、障碍物和环境进行基础泛化（注：目前不支持OpenSCENARIO 0.9格式的xosc）。
手动泛化所产出的文件能够进行保存，设置好泛化条件后点击“执行仿真”按钮，泛化产出的文件将会保存在simpro/workspace/output/generalize中。
提供仿真模式的选择功能。
提供执行次数的设定功能，可自行设定选中场景执行的次数。
提供回放的功能，仿真软件在执行完仿真展示后，可以点击回放按钮回放上一个执行完的仿真。
选择完对应场景后，点击“开始”按钮开始仿真。
暂停当前的仿真运行。
停止正在仿真的场景运行。
提供单步仿真的操作。
仿真运行时，可调整仿真运行的倍速。
快捷栏包含“新建工程”、“保存工程”、“打开工程”、“导入场景”、 “道路编辑器”、“场景设计”等菜单。
点击新建工程，可以创建一个新的工程。
点击保存工程，弹出保存工程弹框，可将当前工程保存。
点击打开工程，弹出工程列表，选择工程后可打开工程。
导入场景：点击“导入场景”，打开导入场景弹窗，选择场景可将对应场景导入软件。
点击打开道路编辑器软件。
点击打开场景设计软件。
点击打开车辆动力学软件。
菜单栏包含“文件”、“视图”、“设置”、“工具”、“帮助”菜单。
文件包含“新建工作空间”、“打开工作空间”、“打开最近的工作空间”、“删除工作空间”、“工作空间另存为”功能，支持设置多个工作空间。无论创建多少工作空间或使用哪个工作空间，license只需要放在/opt/simpro/workspace/目录下。
新建工作空间：点击“新建工作空间”，弹出新建工作空间弹窗，选择文件保存目录，并为新工作空间命名，可以创建一个新的工作空间；新建工作空间时可以建在任意目录下（只要有权限）。
打开工作空间：点击“打开工作空间”，弹出打开工作空间弹窗，选择工作空间所在的文件目录，即可打开工作空间。
打开最近的工作空间：点击“打开最近的工作空间”，会显示最近使用的工作空间，选择对应的工作空间即可快速打开（已经删除的工作空间无法打开）。
删除工作空间：点击“删除工作空间”，可以删除当前打开的工作空间，默认自带的工作空间无法被删除。
工作空间另存为：点击“工作空间另存为”，弹出工作空间另存为弹窗，选择保存目录，即可将当前工作空间另存在选定目录下。
视图包含“视角”、“传感器识别”功能。
视角：点击“视角”打开视角弹框，可选择仿真视角。
传感器识别：点击“传感器识别”打开传感器识别弹框，可选择传感器识别目标。
设置包含“测试报告”、“消息窗口”、“驾驶员模型”“仿真设置”功能。
测试报告：点击“测试报告”打开测试报告设置弹框，可设置测试报告保存地址与测试报告的格式。
消息窗口：点击“消息窗口”打开消息窗口设置弹框，可设置显示消息的级别。
驾驶员模型：点击“驾驶员模型”，打开驾驶员模型设置弹框，可设置驾驶员模型信息。
仿真设置：点击“仿真设置”，打开仿真设置弹框，可设置仿真参数数据。
控制在环关闭主要测试规划、控制。
控制在环打开，动力学模型挂载外部可以测试纵向加速度、方向盘转角。
控制在环打开，动力学模型挂载内部可以选择第几套动力学模型进行测试。
【工具】
工具包含“场景编辑”、“车辆动力学”、“交通流”、“自动化测试”功能。点击对应功能，会启动对应的软件。
【帮助】
帮助包含“使用说明”、“关于”。
使用说明：点击“使用说明”，打开用户手册。
关于：点击“关于”打开关于弹框，展示软件信息。
标题栏用于显示仿真测试控制台的名称、文档路径及名称等信息。
雨：雨主要体现的是降雨量，传递降雨量参数需要勾选复选框才能传递参数，降雨量数值可以随意设置，范围为0~100，数值越大，雨量越大；设置雨量时，输入框数值和数值条的数值是相互对应的，可以直接在左侧输入框输入数字，也可以拖动右侧数值条设置；
雪：雪主要体现的是降雪量，传递降雪量参数需要勾选复选框才能传递参数，降雪量数值可以随意设置，范围为0~100，数值越大，雪量越大；设置雪量时，输入框数值和数值条的数值是相互对应的，可以直接在左侧输入框输入数字，也可以拖动右侧数值条设置；
雾：雾主要体现的是可见度，传递可见度参数需要勾选复选框才能传递参数，可见度数值可以随意设置，范围为0~100，数值越大，可见度越高；设置可见度时，输入框数值和数值条的数值是相互对应的，可以直接在左侧输入框输入数字，也可以拖动右侧数值条设置；
**（4）动态控制：**动态控制可以在仿真过程中在场景中添加行车辆、人、交通流，动态控制分为添加元素和修改状态；添加元素分为行车辆、人、交通流，切换不同的元素，下面的选择配置也将不同；选择相应的元素，点击创建按钮，将会在仿真场景中添加元素。
②删除元素；删除元素由元素类型，元素名称组成，元素类型分为行人、车辆、交通流，元素名称根据元素类型变化，设置完元素后，点击删除按钮进行删除；
消息可以收到实时的系统消息，例如错误信息等，还可以展示链接状况；右侧通讯正常时会显示通讯正常，如果链接出现异常，会在消息文字后面显示信号中断，请重试链接，这时可以点击链接按钮重新连接。
