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DYNA4為乘用車和商用車提供各種復雜的仿真模型，包括車輛動力學模型、發動機模型、動力系統模型、電機模型、ADAS傳感器和交通環境模型等。用戶通過DYNA4可以安全高效地進行功能開發和測試驗證，例如可用于開發早期的MIL和SIL仿真環境，或者ECU硬件在環系統（HIL）?；贒YNA4可以實現縱向、橫向以及垂向控制的整車級仿真，包含制動、轉向、主動懸架等。DYNA4還提供豐富的道路、基礎設施及交通環境模型，為駕駛輔助和智能駕駛提供重要的虛擬仿真環境平臺。

DYNA4不僅可以和CANoe無縫集成，而且具有高包容性的外部接口，支持與第三方軟硬件集成，以及與用戶的算法程序集成（Window/Linux）。除了支持傳統ECU的IO接口外，還支持目前熱門的ADAS及智能駕駛集成，實現將駕駛員的駕駛意圖和駕駛行為與DYNA4動力學模型集成驗證，例如智駕的車道線保持LKA功能、路徑規劃、漂移等外部智駕模型等與DYNA4動力學模型集成，支持Window/Linux平臺下的諸多語言環境。

針對不同操作環境，量身定制對應的許可證形式

桌面版Desktop Edition

適合于個人仿真研究以及學習

該許可證面向指定的用戶和局域網內部設備的用戶，需提供電腦用戶及電腦物理信息

臺架版Test Bench Edition

適用于個人電腦或測試臺架上的使用，例如硬件在環

該許可證用于測試臺架的設備激活，目前也支持SIL，許可證激活可不綁定于電腦

服務器版本Server Edition

適用于大規模仿真、多運算節點的持續測試任務。DYNA4在沒有主界面模式下執行仿真

該許可證可用于項目或團隊的網絡訪問、云端多實例并發的場景

下圖為使用DYNA4服務器版本實現CI/CT車輛控制單元持續集成測試。

圖1:DYNA4車輛控制單元持續集成測試CI/CT測試

DYNA4模型仿真目標在之前基礎上，增加了Linux Executable 以及FMU Linux等的運行模式，具體如下：

Support of Windows 11

Support of CANoe 16

Support of Linux FMU for exporting DYNA4 Simulation Models

Support of Concurrent SimWorkbench 2021.2-1

Support of DYNA4 Linux Executable

全新界面以及參數自檢功能

全新的模型參數界面

模型與模型參數的結構樹更加清晰，容易理解

緊湊顯示項目中已激活的以及可用的測試場景和模型配置

在模型配置和場景視圖列表中，雙擊便可靈活方便地選擇并激活所需的模型和場景

報錯自檢功能

智能提醒錯誤的信息及對應錯誤位置，例如模型參數缺失、執行目標未曾編譯等

在之前的日志視圖基礎上，增加了整體潛在的問題的概述

提供快速修復的功能選項

圖2:DYNA4全新的模型參數統一界面以及報錯自檢功能

后處理功能提升

后處理的結果可以快速概覽以及分析，全新的視角視圖

通過仿真結果界面的條件篩選可以方便快速選擇所需的內容

在信號瀏覽視圖里，展開結果文件選擇信號來進行數據分析，方便實現多文件的結果比較

結果文件（MDF格式）不需要打開MATLAB即可進行分析

MDF文件記錄DYNAanimation動畫里面的信號

圖3:功能豐富、操作便捷的后處理界面

新增場景庫車輛以及新能源汽車示例

新增Tesla Model X的純電動汽車傳動和動力學模型示例，可生動表達傳動時功率能量流的動畫示意；同時場景里增加諸多3D的整車數模，如下：

Tesla Model X 2016

VW Arteon R Shooting Brake 2021

VW ID Buzz 2023

VW ID Space Vizzion 2023

VW Tiguan R 2021

VW ID.3 2020, VW ID.4 2020

International LTTractor Truck 2018,

Forage Harvester,

Krampe Big Body 650 Carrier Farm Trailer 2017

VW T6 2016

可視化傳感器Visible Object Sensor

分類語義分割的功能

可視化傳感器

可以輸出邊界框的二維像素坐標

可以使用對象類別而不僅是單個對象進行分割

分割后的圖像仍保持相機圖像畸變的狀態

Visible Object Sensor和Lidar Sensor檢測到的物體類別可以為每個傳感器定制，即可以切換甚至過濾掉指定的類別

Visible Object Sensor和Ground Truth Sensor可提供所檢測到物體的理想化3D邊界框信息

圖5:含圖像畸變的不同語義分割形式下的類別分割情況

高包容性的外部接口

下圖為將DYNA4里的變量接口與CANoe連接，實現了在CANoe里實時控制DYNA4車輛的縱向和橫向控制。圖中1處為DYNA4底層Simulink與CANoe的接口，2處為CANoe里橫縱向控制的面板設置。如果需要ECU的其他信號接口，可以方便地從DYNA4底層Simulink Bus里拉出所需的信號。

圖6:DYNA4底層Simulink與CANoe的接口及在CANoe里實現車輛橫縱向控制

DYNA4除了CANoe等諸多平臺接口支持外，還支持標準的模型交換接口Functional Mock-up Interface（FMI）的形式，可支持Window & Linux下的運行。

以Linux下的C++語言調用為例。首先在模型里拉出所需的接口，然后在DYNA4主界面選擇“FMU Linux Export”模式，然后進行編譯，再將編譯結果拷貝到Linux電腦。下圖為Ubuntu 20.04環境下，C++語言程序調用DYNA4的仿真情況。

如需其他語言平臺，可以在GitHub里下載對應FMU調用的開源程序。例如，C++語言的開源程序為FMI4cpp，Python程序為PythonFMU，Java程序為FMI4j。整體來說，Linux下調用DYNA4是較為簡潔方便的，且并不需要安裝額外的依賴庫，極大方便客戶的算法與DYNA4的模型進行集成仿真測試。

圖7:Ubuntu 20.04環境下，C++語言程序調用DYNA4的仿真情況

外部接口集成的應用舉例

輔助智能駕駛

含有路徑規劃的外部駕駛模型集成

不管是車道保持、還是點對點的路徑規劃智能駕駛，車輛都會去代替/接管駕駛員去進行車輛的駕駛控制。模擬駕駛員對車輛的控制，比較通行的駕駛員算法有MPC（模型預測控制）、LQR（線性二次調節器）及PP（Pure Pursuit）追隨預瞄；這里采用郭孔輝院士在《汽車操縱動力學原理》書籍里的“單點預瞄”的思路，在DYNA4動力學里集成，僅作思路的分享。

DYNA4設置過程如下圖，1處為從車輛里提取出需要的車輛狀態量；2處根據所預設的任意Path，計算車輛位置與目標Path的預瞄點位置和角度的偏差兩個輸出量；3處為根據“單點預瞄”的思路進行部分修改，求得期望的方向盤轉角；4處為對方向盤轉向進行限制，規范其合理的變化速率以及上下限值；5處為將外部的方向盤轉角再輸入給DYNA4整車模型。

圖8:含有路徑規劃的外部駕駛員智駕算法集成_單點預瞄

路徑追隨的單點預瞄仿真效果如下圖，目標Path路徑為側向偏置2m的水平車道，末端是直徑20m的圓周；車輛的縱向行為是36km/h的縱向勻速運行，采用DYNA4內部閉環控制；可以看出車輛從原點（0，0）處快速地駛入目標路徑，然后在路徑末端進行繞圓運動?？紤]預瞄算法的本身會導致一些跟隨的偏離，整體的路徑追隨的效果還是不錯的。這里整體的算法都是在Simulink內部，當然也可以是在其他平臺、其他語言環境下的集成。

圖9:路徑追隨的單點預瞄效果

助力整車“漂移”外部智駕的集成實現

除了讓車輛按照智能路徑規劃智駕以外，還可以讓車輛實現高難度動作如“漂移”，這應該也是智駕的一種體現。對于更復雜的駕駛員閉環控制算法“漂移”，所對應的控制算法從輸入輸出數量以及整體邏輯，都會相對更復雜些。通過匹配提取DYNA4模型里的輸入輸出接口，可以方便地實現車輛“漂移”的駕駛員模型嵌入。在車輛低附著路面漂移時，車速可以不用過高。通常采用后驅的車進行“漂移”更容易，一般是前輪依然保持附著轉向的能力，而后輪進行滑移。如下圖可以看出，漂移時，前輪與路徑前進方向基本是“平行的”，而后輪基本是滑移狀態，有較大的側偏角，整個車身也是斜的。