MathWorks助力汽车业应对智能化变革
近日，2020 MathWorks 中国汽车年会召开。由全球领先的数学计算和基于模型设计的软件开发商MathWorks 主办的中国汽车年会，自 2013 年首次在国内举办以来，深受广大用户认可。
今年因为疫情改为 线上直播形式，来自主机厂、供应商、科研机构和高校的工程师、研究员和科学家们将不受地域限制，齐聚线上，分享使用 MATLAB®和Simulink® 进行基于模型设计的真实案例，分小组观看和探讨最新技术方案演示，了解更多新产品新技术给汽车行业带来的影响和变革，共同探讨整车仿真、自动驾驶及人工智能等带来的行业变革。
■三种力量推动仿真开发
经过了数十年的发展，中国已经成为全球最大的汽车生产和消费国。而随着自动驾驶、汽车电气化、互联互通和共享移动等概念的提出，汽车行业正在面临着巨大的变革。一种基于模型的开发正逐渐成为汽车电子和控制系统的主流开发模式，因此，市场对于仿真规模、设计复杂度以及协同工作流的开发需求日益增加。
MathWorks亚太区高级项目支持总监张灵惠在线上采访环节中介绍，仿真规模化、设计复杂性和协同工程化是推动未来模拟仿真技术的三种主要动力，也是将来的技术发展方向。可以看到，传统的汽车开发方式效率低、价格高，已经不能适应当下以软件算法开发为主导的趋势。如自动驾驶中，实际道路遇到的场景无所穷尽，实车测试很难囊括所有可能出现的场景，这时在虚拟仿真平台上的实验就显得尤为重要。
当然，虚拟仿真测试不能代替实车测试，但是90%的测试工作都可以先期在仿真平台上进行，其余约10%的测试再真正上路，检验整个系统在实际工况下的工作情况。比如整车仿真范围广泛，需要考虑到设计逻辑、能耗、燃烧、新能源车的续航、电池等各个方面。而MathWorks顺应市场需求，对于自动驾驶仿真，聚焦于感知、规划、控制等领域
无论从整车设计还是从自动驾驶功能开发的角度来看，虚拟仿真领域都堪称蓝海。可以预见，未来虚拟仿真市场的潜力是非常之大的。MathWorks为汽车工程师们提供了一个全面的控制系统仿真平台，旗下的MATLAB和Simulink产品系列工具，可以进行多域系统的设计和仿真。
■致力于提升汽车开发效率
与此同时，虚拟仿真市场的竞争也是非常激烈的，张灵惠直言，只有MathWorks这样“strong”的平台才能在竞争中占得先机。MathWorks出品的商业数学软件MATLAB，是面向工程师和科研工作者的最简单且最高效的计算环境，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。另一核心产品Simulink，是一个面向多域和嵌入式工程系统仿真和基于模型设计的框图环境,在此环境中还可以进行测试验证，及自动生成C、C++ 或 HDL代码。
对于汽车行业而言，已经全面进入了“软件定义”时代。软件带动着汽车技术的革新，推动着汽车产业向前发展，可以说，软件正逐渐成为汽车信息化、智能化发展的基础与核心。目前的汽车企业中，使用MATLAB/Simulink进行仿真开发的已经成为了一种常态。通过MATLAB/Simulink进行模型设计和系统仿真，能大大提升开发效率，这也是当下最新的开发模式。特别对于国内汽车行业而言，高效的软件设计理念对于整体行业发展都是至关重要的。
MathWorks工具平台在汽车行业的应用非常广泛，几乎所有整车企业和主要供应商都是MathWorks服务的对象。例如科世达亚洲研发中心已采用基于MathWorks的模型设计为其新的电子转向柱锁模块按时完成 ISO 26262 功能安全认证。科世达将 Simulink 用于早期验证和确认，用 Embedded Coder生成产品级代码，从而开发出符合汽车安全完整性等级 D 级（ASIL D）的模块。
而在动力总成方面，MathWorks产品Powertrain Blockset，可为汽车工程师和控制工程师在动力总成系统建模和仿真方面的工作提供支持。Powertrain Blockset 提供了完整的参考应用模型，包括汽油发动机、柴油、混合动力和纯电动动力总成系统；具有完善的零部件模块库，用于仿真发动机系统、变速器总成、驱动电机、动力电池组和相应的控制器；同时还提供了测功机模型，可用于虚拟测试。 张灵惠认为，MATLAB和Simulink作为高效设计开发工具，对于汽车行业意义非凡。首先，MathWorks产品会随着汽车开发趋势的变化不断更新和迭代，能帮助汽车行业用户直接地在平台上进行规模化的系统设计、架构的设计、软件控制算法开发以及验证，集成且可快速迭代的设计，可以针对设计目标进行早期验证，进而及早实现修正与优化，大大节约了企业的支出，也为企业车型的及早上市争取了时间，这也就意味着更多的收益。
其次，MathWorks平台上积累了大量的参考模型和算法模库，基于此的系统开发和设计，汽车行业用户相当于站在高起点来应对设计的复杂性。同时，MathWorks面向全球客户，拥有丰富的经验和经典案例，可以给到用户更多的学习参考，提供一个国际化的交流平台。“Simulink、MATLAB是开源的，你设计的模型，你写的MATLAB全部都是可以积累的，永远是你的知识产权。” 张灵惠说。
编辑：黄霞
