《汽車(chē)電控系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)工具測(cè)評(píng)規(guī)范》

T/CAMETAXXXXX-20XXⅡT/BIAIMXXXXX-20XX汽車(chē)電控系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)工具測(cè)評(píng)規(guī)范1范圍本文件規(guī)定了汽車(chē)電控系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)工具的功能要求、性能要求、典型應(yīng)用場(chǎng)景、測(cè)試用例定義及結(jié)果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等。本文件適用于汽車(chē)電控系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)工具的測(cè)試和使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過(guò)本文件的引用而成為本文件的條款。下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本文件，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本文件達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本文件。GB/T25000系統(tǒng)與軟件工程系統(tǒng)與軟件質(zhì)量要求和評(píng)價(jià)(SQuaRE)GB/Z33013-2016道路車(chē)輛車(chē)用嵌入式軟件開(kāi)發(fā)指南ISO26262-6:2011道路車(chē)輛功能安全第6部分：軟件級(jí)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)（RoadVehicles-FunctionalSafety-Part6:ProductDevelopmentAtTheSoftwareLevel）3術(shù)語(yǔ)與定義GB/T25000和GB/Z33013-2016中界定的及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1科學(xué)計(jì)算scientificcomputing科學(xué)計(jì)算是指利用計(jì)算機(jī)再現(xiàn)、預(yù)測(cè)和發(fā)現(xiàn)客觀世界運(yùn)動(dòng)規(guī)律和演化特征的全過(guò)程?？茖W(xué)計(jì)算為解決科學(xué)和工程中的數(shù)學(xué)問(wèn)題利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行的數(shù)值計(jì)算。3.2信息物理融合系統(tǒng)CyberPhysicalSystems,CPS通過(guò)集成先進(jìn)的感知、計(jì)算、通信、控制等信息技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)，構(gòu)建了物理空間與信息空間中人、機(jī)、物、環(huán)境、信息等要素相互映射、適時(shí)交互、高效協(xié)同的復(fù)雜系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)資源配置和運(yùn)行的按需響應(yīng)、快速迭代、動(dòng)態(tài)優(yōu)化。3.3參數(shù)parameter一般情況下在仿真\運(yùn)行過(guò)程中不變，可以根據(jù)需要標(biāo)定的數(shù)據(jù)。（通常為需要手動(dòng)設(shè)置的某些調(diào)試常量。）3.4信號(hào)signal模型中根級(jí)輸入輸出端口的變量，其值由系統(tǒng)計(jì)算得到。（通常只需要給定初始值和范圍。）3.5常數(shù)constant指一些恒定不變的物理常量。（比如重力加速度、萬(wàn)有引力常數(shù)、圓周率等，通常生成常數(shù)或宏。）3.6初始態(tài)initialstate初始態(tài)，即狀態(tài)機(jī)的初態(tài)，它是指程序啟動(dòng)時(shí)，該部分時(shí)序邏輯所應(yīng)該進(jìn)入的狀態(tài)。每一個(gè)狀態(tài)機(jī)都必須具有一個(gè)初始狀態(tài)，因?yàn)闋顟B(tài)機(jī)接下來(lái)的工作，都是以初始狀態(tài)為基礎(chǔ)進(jìn)行的。初始態(tài)不僅僅指明了狀態(tài)機(jī)的工作起點(diǎn)，它還肩負(fù)著整個(gè)狀態(tài)機(jī)的初始化工作，即設(shè)定好中間變量以及輸出的初值。3.7結(jié)束態(tài)endingstate結(jié)束態(tài)，即狀態(tài)機(jī)的終態(tài)，它是指狀態(tài)機(jī)工作完成后，該部分時(shí)序邏輯所應(yīng)該進(jìn)入的狀態(tài)，注意，一旦進(jìn)入該狀態(tài)后，狀態(tài)機(jī)將不會(huì)再發(fā)生狀態(tài)跳轉(zhuǎn)。如果有些事情在程序執(zhí)行后只需要做一次或有限次，那么該狀態(tài)機(jī)所處理的事務(wù)就是有限的，此時(shí)狀態(tài)機(jī)就需要有一個(gè)結(jié)束態(tài)來(lái)表明其工作任務(wù)的完成。結(jié)束態(tài)不僅僅指明了狀態(tài)機(jī)的工作終點(diǎn)，它還肩負(fù)著整個(gè)狀態(tài)機(jī)的善后工作，即設(shè)定好中間變量以及輸出的終值。3.8中繼態(tài)relaystate狀態(tài)機(jī)中，除了初始態(tài)和結(jié)束態(tài)以外，其余的狀態(tài)都可以稱(chēng)之為中繼態(tài)。中繼態(tài)在狀態(tài)機(jī)的工作中起著承上啟下的作用，正是它們組成了從初始態(tài)到結(jié)束態(tài)的通路。3.9分支態(tài)branchingstate如果一個(gè)狀態(tài)的次態(tài)可以有多種不同的可能，那么該狀態(tài)就是一個(gè)分支態(tài)。正是由于分支態(tài)的作用，使得當(dāng)外界輸入或者中間變量不同時(shí),狀態(tài)機(jī)便會(huì)沿著狀態(tài)圖中不同的路徑來(lái)進(jìn)行工作，從而即使?fàn)顟B(tài)機(jī)的狀態(tài)數(shù)量相對(duì)較少，也能對(duì)外界呈現(xiàn)出千變?nèi)f化的效果。3.10復(fù)位態(tài)resetstate復(fù)位態(tài)，是指在某些情況下，系統(tǒng)打算放棄當(dāng)前的操作，并重新開(kāi)始一次新的操作時(shí)，所需要進(jìn)入的狀態(tài)。由此可見(jiàn)，復(fù)位態(tài)也兼具指明狀態(tài)機(jī)“新的”工作起點(diǎn)，同時(shí)對(duì)整個(gè)狀態(tài)機(jī)進(jìn)行重新初始化的工作，因此，雖然初始態(tài)和復(fù)位態(tài)的意義并不相同，但通常情況下，初始態(tài)也即是復(fù)位態(tài)。3.11空閑態(tài)idlestate空閑態(tài)也是一類(lèi)比較常見(jiàn)的狀態(tài)，當(dāng)處于該狀態(tài)時(shí)，狀態(tài)機(jī)一般是不完成任何具體工作的，正如這類(lèi)狀態(tài)的名字一樣，狀態(tài)機(jī)此時(shí)是空閑的。要想跳出空閑狀態(tài)，狀態(tài)機(jī)的外界輸入和中間變量必須滿(mǎn)足一定的條件只有當(dāng)條件滿(mǎn)足時(shí)，狀態(tài)機(jī)才會(huì)被觸發(fā)，從而跳轉(zhuǎn)到一個(gè)正常的工作狀態(tài)中。這也就是說(shuō)，狀態(tài)機(jī)在空閑狀態(tài)下僅完成對(duì)觸發(fā)條件的等待與監(jiān)聽(tīng)，這就好比處理器的中斷機(jī)制一樣，當(dāng)沒(méi)有中斷發(fā)生時(shí)，處理器按照預(yù)先設(shè)定好的程式工作，一旦發(fā)現(xiàn)中斷，則立馬跳轉(zhuǎn)到中斷程式工作。由此可見(jiàn)，對(duì)于一些無(wú)法確定、難以預(yù)期的處理需求，通常都必須采用空閑狀態(tài)。3.12狀態(tài)機(jī)statemachine狀態(tài)機(jī)是一種描述系統(tǒng)行為的模型，它說(shuō)明對(duì)象在它的生命期中響應(yīng)事件所經(jīng)歷的狀態(tài)序列以及對(duì)那些事件的響應(yīng)，用于對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為建模。3.13轉(zhuǎn)移transfer是兩個(gè)狀態(tài)之間的一種轉(zhuǎn)換關(guān)系，表示對(duì)象在某個(gè)事件發(fā)生而且其條件滿(mǎn)足時(shí)將在第一個(gè)狀態(tài)中執(zhí)行一定的動(dòng)作，并進(jìn)入第二個(gè)狀態(tài)。當(dāng)狀態(tài)發(fā)生這樣的轉(zhuǎn)變時(shí)，轉(zhuǎn)移被稱(chēng)作激活了。3.14時(shí)間步timestep是發(fā)生計(jì)算的時(shí)間間隔,此時(shí)間間隔的大小稱(chēng)為步長(zhǎng)。4功能測(cè)評(píng)軟件開(kāi)發(fā)工具需提供的功能應(yīng)包括：模型建立、仿真求解、后處理可視化和代碼生成等方面。軟件開(kāi)發(fā)工具需要滿(mǎn)足不同類(lèi)型的汽車(chē)電控系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)及仿真需求。4.1模型建立軟件開(kāi)發(fā)工具需提供豐富的模型庫(kù)，并且能夠支持用戶(hù)自定義模型的建立。模型建立的過(guò)程應(yīng)簡(jiǎn)單易用，并提供可視化建模、框圖式拖拽建模等功能。4.2仿真求解軟件開(kāi)發(fā)工具的編譯分析速度、求解算法個(gè)數(shù)達(dá)到同行業(yè)相關(guān)先進(jìn)軟件開(kāi)發(fā)工具水平，模型求解精度相對(duì)于同行業(yè)相關(guān)先進(jìn)軟件開(kāi)發(fā)工具誤差小于1%。4.3后處理可視化在仿真結(jié)果得出后，軟件開(kāi)發(fā)工具需提供直觀、可視化的結(jié)果展示和分析功能，如圖表、動(dòng)畫(huà)、圖像等，并能進(jìn)行結(jié)果比較分析。4.4代碼生成軟件開(kāi)發(fā)工具提供的代碼生成能力需滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)：4.4.1生成的代碼應(yīng)該具備良好的可移植性，能夠在不同的平臺(tái)和操作系統(tǒng)上運(yùn)行。代碼應(yīng)該遵循標(biāo)準(zhǔn)的編程規(guī)范和接口定義，與特定的硬件和軟件開(kāi)發(fā)工具環(huán)境解耦，以便于在不同平臺(tái)上進(jìn)行部署和運(yùn)行。4.4.2軟件開(kāi)發(fā)工具可以根據(jù)建模過(guò)程中定義的模型和算法，生成具有良好結(jié)構(gòu)的代碼。生成的代碼應(yīng)該具備清晰的層次結(jié)構(gòu)、模塊化設(shè)計(jì)，方便后續(xù)的維護(hù)和擴(kuò)展。4.4.3軟件開(kāi)發(fā)工具可以對(duì)生成的代碼進(jìn)行優(yōu)化，以提高代碼的執(zhí)行效率和性能。優(yōu)化的方式可以包括減少計(jì)算量、提高并行性、減少內(nèi)存占用等。優(yōu)化后的代碼可以更好地適應(yīng)實(shí)際系統(tǒng)的要求。4.4.4生成的代碼應(yīng)該具備良好的可讀性，方便用戶(hù)理解和修改。代碼應(yīng)該采用合適的命名規(guī)范、注釋和縮進(jìn)等，使其結(jié)構(gòu)清晰、易于閱讀。5性能測(cè)評(píng)5.1響應(yīng)時(shí)間仿真軟件開(kāi)發(fā)工具應(yīng)該具有快速的響應(yīng)時(shí)間，即用戶(hù)輸入操作后，軟件開(kāi)發(fā)工具能夠迅速給出反饋結(jié)果，不會(huì)出現(xiàn)明顯的延遲。5.2吞吐量仿真軟件開(kāi)發(fā)工具應(yīng)該能夠處理大量的數(shù)據(jù)和計(jì)算任務(wù)，具有較高的吞吐量。能夠同時(shí)處理多個(gè)模型、多個(gè)仿真場(chǎng)景等，并保持良好的性能表現(xiàn)。5.3并發(fā)性能仿真軟件開(kāi)發(fā)工具應(yīng)該具備良好的并發(fā)性能，能夠支持多個(gè)用戶(hù)同時(shí)使用，而不影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能。5.4精度和準(zhǔn)確性仿真軟件開(kāi)發(fā)工具應(yīng)該能夠提供準(zhǔn)確的模型建立和仿真結(jié)果，具備高精度的計(jì)算和模擬能力。5.5可擴(kuò)展性仿真軟件開(kāi)發(fā)工具應(yīng)該具備良好的可擴(kuò)展性，能夠適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的模型規(guī)模和仿真需求。軟件開(kāi)發(fā)工具的性能不應(yīng)隨著模型復(fù)雜度的增加而顯著下降。6應(yīng)用場(chǎng)景6.1通訊需求通信層模型定義了軟件層組件如何跨越硬件分域的界限通過(guò)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，對(duì)上層映射實(shí)現(xiàn)具體功能邏輯功能模塊、對(duì)下映射具體承載線(xiàn)束、控制器，橫跨邏輯、軟硬件各層并通過(guò)信號(hào)定義將各層通過(guò)映射關(guān)系、信號(hào)接口關(guān)聯(lián)起來(lái)。該層主要建模對(duì)象包括通信矩陣中包含的信號(hào)、報(bào)文屬性信息和對(duì)應(yīng)的信號(hào)路由設(shè)置，支持CAN、CANFD、LIN、FelxRay、以太網(wǎng)通信等總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。6.2控制策略建模6.2.1邏輯關(guān)系的表達(dá)基礎(chǔ)邏輯運(yùn)算關(guān)系如下：與（AND）：它能夠連接兩個(gè)表達(dá)式，只有當(dāng)這兩個(gè)表達(dá)式都為真時(shí)，整個(gè)表達(dá)式為真，否則為假；或（OR）：它能夠連接兩個(gè)表達(dá)式，當(dāng)至少有一個(gè)表達(dá)式為真時(shí)，整個(gè)表達(dá)式為真，當(dāng)這兩個(gè)表達(dá)式都為假時(shí)，整個(gè)表達(dá)式為假；非（NOT）：它能夠反轉(zhuǎn)一個(gè)表達(dá)式的真值或假值，當(dāng)表達(dá)式為真時(shí)返回假，當(dāng)表達(dá)式為假時(shí)返回真。邏輯結(jié)構(gòu)表達(dá)：選擇結(jié)構(gòu)用于判斷給定的條件，根據(jù)判斷的結(jié)果來(lái)控制程序的流程。選擇結(jié)構(gòu)可分為單路選擇結(jié)構(gòu)和多路選擇結(jié)構(gòu)。6.2.2狀態(tài)的表達(dá)應(yīng)包含初始態(tài)、結(jié)束態(tài)、中繼態(tài)、分支態(tài)、復(fù)位態(tài)和空閑態(tài)等狀態(tài)一個(gè)狀態(tài)有以下幾個(gè)部分:名稱(chēng)：一個(gè)標(biāo)識(shí)本狀態(tài)的文本串;狀態(tài)可以是匿名的，即沒(méi)有名稱(chēng)。進(jìn)入/退出效應(yīng)：進(jìn)入和退出該狀態(tài)時(shí)執(zhí)行的動(dòng)作。內(nèi)部轉(zhuǎn)移：不導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)改變的轉(zhuǎn)移。子狀態(tài)：狀態(tài)的嵌套結(jié)構(gòu)。延遲事件：指在該狀態(tài)下暫不處理，推遲到另一個(gè)狀態(tài)下排隊(duì)處理的事件列表。一個(gè)轉(zhuǎn)移由5部分組成:源狀態(tài):一個(gè)對(duì)象目前處于激活執(zhí)行的狀態(tài)。事件觸發(fā)器:是一個(gè)事件，源狀態(tài)中的對(duì)象識(shí)別了這個(gè)事件，則在監(jiān)護(hù)條件滿(mǎn)足的情況下激活轉(zhuǎn)移。監(jiān)護(hù)條件:是一個(gè)布爾表達(dá)式，當(dāng)觸發(fā)轉(zhuǎn)移時(shí)，這個(gè)布爾表達(dá)式求值:若為真則激活轉(zhuǎn)移;若為假則不激活。效應(yīng):是一個(gè)可執(zhí)行的行為，直接作用于擁有狀態(tài)機(jī)的對(duì)象。目標(biāo)狀態(tài)。即在轉(zhuǎn)移完成后的活動(dòng)狀態(tài)。狀態(tài)機(jī)嵌套的嵌套式狀態(tài)機(jī)群：先從每一件事情抽象出一個(gè)獨(dú)立的子狀態(tài)機(jī)，最后再編寫(xiě)一個(gè)更高一層級(jí)的主狀態(tài)機(jī)，每個(gè)子狀態(tài)機(jī)都對(duì)應(yīng)主狀態(tài)機(jī)中的一個(gè)狀態(tài)，子狀態(tài)機(jī)完成具體的工作，主狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)僅完成子狀態(tài)機(jī)的調(diào)用和監(jiān)控工作，在主狀態(tài)機(jī)和子狀態(tài)機(jī)之間添加控制信號(hào)等的緩沖區(qū)。嵌入式狀態(tài)機(jī)相當(dāng)于將原主狀態(tài)機(jī)每一個(gè)狀態(tài)該做的事情用子狀態(tài)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，各個(gè)子狀態(tài)機(jī)之間不是獨(dú)立的。6.2.3計(jì)算關(guān)系的表達(dá)計(jì)算關(guān)系的表達(dá)應(yīng)滿(mǎn)足如下要求：基礎(chǔ)計(jì)算符號(hào)定義：本工具對(duì)于計(jì)算關(guān)系有如下大致基礎(chǔ)定義：加法運(yùn)算符。即‘+’符號(hào)，實(shí)現(xiàn)整數(shù)或?qū)崝?shù)數(shù)學(xué)意義上的加法運(yùn)算。減法運(yùn)算符。即‘-’符號(hào)，實(shí)現(xiàn)整數(shù)或?qū)崝?shù)數(shù)學(xué)意義上的減法運(yùn)算。乘法運(yùn)算符。即‘*’符號(hào)，實(shí)現(xiàn)整數(shù)或?qū)崝?shù)數(shù)學(xué)意義上的乘法運(yùn)算。除法運(yùn)算符。即‘/’符號(hào)，實(shí)現(xiàn)整數(shù)或?qū)崝?shù)數(shù)學(xué)意義上的除法運(yùn)算，如不能整除則包含小數(shù)部分；基礎(chǔ)計(jì)算支持：包括根號(hào)、平方、向量和矩陣操作的數(shù)學(xué)運(yùn)算；高級(jí)運(yùn)算：包含微分積分的操作。6.2.4模型內(nèi)部行為模型作為運(yùn)行實(shí)例的載體，它承載著數(shù)據(jù)交互、模式管理、服務(wù)請(qǐng)求、以及算法的邏輯運(yùn)算等主要任務(wù)。依據(jù)運(yùn)行實(shí)例與接口的相關(guān)性，模型的內(nèi)部行為可以分為基于模型接口需完成的特定內(nèi)部行為，以及基于用戶(hù)算法邏輯的自定義內(nèi)部行為，其中基于模型接口需要完成的特定行為又可以根據(jù)接口的類(lèi)型進(jìn)行具體細(xì)分如下：基于模型接口類(lèi)型需完成的特定內(nèi)部行為：通過(guò)端口（Ports）連接器（Connector）和接口（Interface）分別實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。端口被用于描述數(shù)據(jù)流通信關(guān)系，例如默認(rèn)的發(fā)送方端口（SenderPort）和接受方端口（ReceiverPort）分別代表數(shù)據(jù)流的兩端。服務(wù)器端口和客戶(hù)端端口（ServerPort/ClientPort）用于描述面向服務(wù)的C/S架構(gòu)通信。從端口和控制器端口（SlavePort/ControllerPort），用于描述在主控設(shè)備和受控設(shè)備之間進(jìn)行的通信和主從關(guān)系。環(huán)境收發(fā)端口則用于有外部環(huán)境介入的用戶(hù)行為或通信請(qǐng)求描述，如對(duì)某個(gè)子系統(tǒng)輸入的的操作行為。連接器即連接不同端口之間的各種連線(xiàn)的元類(lèi)型，實(shí)例化為各種模型組件間的連線(xiàn)。接口蘊(yùn)含了給定端口所需或提供的數(shù)據(jù)元素、服務(wù)、操作等信息，在該語(yǔ)境下特指在模型中指定位置定義的詳細(xì)屬性，隨后通過(guò)在模型構(gòu)圖中進(jìn)行端口到接口的映射以完整展現(xiàn)模塊定義圖中組件之間的約束關(guān)系；數(shù)據(jù)的讀取與寫(xiě)入：當(dāng)模型之間需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互時(shí)，可以對(duì)模型的接口進(jìn)行發(fā)送端口（SenderPort）與接受端口（ReceiverPort）的定義，并將其與需要數(shù)據(jù)交互的模塊相連，表示數(shù)據(jù)讀取與寫(xiě)入的對(duì)象；服務(wù)的請(qǐng)求與提供：當(dāng)模型需要給其它模型提供服務(wù)或者請(qǐng)求其它模型提供服務(wù)時(shí)，可將模型的接口進(jìn)行服務(wù)器端口（ServerPort）和客戶(hù)端端口（ClientPort）的定義，并將端口相連，表示服務(wù)以及請(qǐng)求服務(wù)的對(duì)象；模型管理：當(dāng)模型需要對(duì)BSW層(基礎(chǔ)軟件層)進(jìn)行模式切換時(shí)，可將模型的接口進(jìn)行模式切換(ModelSwitchPort)的定義，并將其與BSW層的某個(gè)能進(jìn)行模式管理的模塊相連；基于用戶(hù)算法邏輯自定義的特定內(nèi)部行為：該模型的具體執(zhí)行的算法邏輯需要用戶(hù)來(lái)完成的。用戶(hù)的自定義內(nèi)部行為完全由算法邏輯定義，在模型中也可用各運(yùn)算、邏輯表達(dá)等模塊完成算法的搭建。6.3數(shù)據(jù)管理對(duì)模型中的數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行統(tǒng)一管理，并規(guī)定這些數(shù)據(jù)對(duì)象在生成代碼中的表現(xiàn)形式，使所建立的模型能夠高效地轉(zhuǎn)換為可讀性高的嵌入式通用C代碼，便于集成到目標(biāo)硬件上執(zhí)行。還需自動(dòng)完成模型中數(shù)據(jù)信息的分類(lèi)。通常將模型中的數(shù)據(jù)信息分為參數(shù)、信號(hào)和常數(shù)。6.4代碼生成經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的控制策略模型可自動(dòng)生成可讀性更高的嵌入式C代碼，并具有生成代碼必須具備可編輯性、可二次開(kāi)發(fā)性、可仿真性、準(zhǔn)確性、魯棒性，代碼生成質(zhì)量必須具有可讀性，在進(jìn)行嵌入式開(kāi)發(fā)或其他模塊對(duì)接時(shí)具備很好的銜接性。6.5SIL\PIL\HIL測(cè)試能夠編寫(xiě)、管理和執(zhí)行模型、模擬以及生成的代碼或物理硬件的基于仿真的系統(tǒng)測(cè)試。包括模擬、基線(xiàn)和等效測(cè)試模板，允許使用軟件在環(huán)（SIL）、處理器在環(huán)（PIL）和實(shí)時(shí)硬件在環(huán)（HIL）模式執(zhí)行功能、單元、回歸和測(cè)試。6.6物理建模支持總體設(shè)計(jì)的系統(tǒng)級(jí)多專(zhuān)業(yè)統(tǒng)一建模和綜合仿真驗(yàn)證；可通過(guò)基于多領(lǐng)域統(tǒng)一建模的多學(xué)科優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體參數(shù)優(yōu)化、邏輯框架權(quán)衡以及系統(tǒng)方案優(yōu)化。實(shí)現(xiàn)從分系統(tǒng)、單學(xué)科設(shè)計(jì)向系統(tǒng)級(jí)、多學(xué)科協(xié)同設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，在系統(tǒng)層面實(shí)現(xiàn)機(jī)、電、液、控、熱等專(zhuān)業(yè)的統(tǒng)一建模與仿真聯(lián)動(dòng)，具備整車(chē)級(jí)、域級(jí)、子系統(tǒng)級(jí)別、零部件級(jí)、元器件級(jí)的物理建模能力。6.7求解器6.7.1定步長(zhǎng)離散求解器定步長(zhǎng)離散求解器通過(guò)在當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的基礎(chǔ)上加上仿真步長(zhǎng)來(lái)計(jì)算下一時(shí)間點(diǎn)。仿真步長(zhǎng)可以任意設(shè)置，當(dāng)步長(zhǎng)設(shè)置為缺省的auto，且模型中含有離散采樣模塊時(shí)，會(huì)自動(dòng)選擇模型的基礎(chǔ)采樣時(shí)間（fundamentalsampletimes）作為步長(zhǎng)，若沒(méi)有則默認(rèn)整個(gè)仿真只有50步，仿真步長(zhǎng)為仿真時(shí)間跨度的1/50。對(duì)于離散系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，應(yīng)該選擇使用離散求解器。6.7.2定步長(zhǎng)連續(xù)求解器滿(mǎn)足兩類(lèi)定步長(zhǎng)連續(xù)求解器：顯式（explicit）定步長(zhǎng)連續(xù)求解器和隱式（implicit）定步長(zhǎng)連續(xù)求解器。兩類(lèi)求解器的差別在于仿真速度和穩(wěn)定性。隱式求解器在每個(gè)仿真時(shí)間步需要進(jìn)行更多的運(yùn)算，但是也更加穩(wěn)定。6.7.3變步長(zhǎng)求解器變步長(zhǎng)求解器在仿真過(guò)程中根據(jù)狀態(tài)變化狀況自適應(yīng)地調(diào)整步長(zhǎng)。如模型中沒(méi)有狀態(tài)變量或者只有離散狀態(tài)，則應(yīng)該選用離散求解器；如模型中有連續(xù)狀態(tài)的話(huà)，則選擇使用連續(xù)求解器。連續(xù)求解器使用數(shù)值積分（numericalintegration）技術(shù)計(jì)算下一個(gè)時(shí)刻的連續(xù)狀態(tài)值.如果模型中沒(méi)有狀態(tài)變量或者只有離散狀態(tài)，即便指定了連續(xù)求解器，仿真工具也會(huì)自動(dòng)選擇使用離散求解器。6.8仿真計(jì)算仿真應(yīng)支持不同系統(tǒng)層級(jí)和不同建模對(duì)象的仿真。整車(chē)系統(tǒng)仿真模型，包括汽車(chē)動(dòng)力學(xué)模型、輪胎模型、路面模型以及ESC系統(tǒng)中液壓制動(dòng)系統(tǒng)。完成模型搭建之后，可進(jìn)行聯(lián)合仿真，以驗(yàn)證所搭建控制系統(tǒng)的有效性；系統(tǒng)級(jí)仿真應(yīng)可觀測(cè)系統(tǒng)性能與子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳遞、基于模型驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)控制軟件便于盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)階段的漏洞。電氣架構(gòu)模型仿真，包括對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、車(chē)身穩(wěn)定性系統(tǒng)、電子制動(dòng)器等電氣子系統(tǒng)的仿真；軟件組件模型仿真，主要針對(duì)軟件組件的運(yùn)行仿真，驗(yàn)證各軟件組件是否符合功能預(yù)期，算法級(jí)別的軟件應(yīng)當(dāng)由黑盒、白盒、灰盒等驗(yàn)證方式；網(wǎng)絡(luò)建模仿真主要對(duì)網(wǎng)絡(luò)各組件進(jìn)行仿真；基礎(chǔ)服務(wù)建模進(jìn)程管理、內(nèi)存管理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、進(jìn)程間通信、體系結(jié)構(gòu)相關(guān)代碼、設(shè)備驅(qū)動(dòng)、文件系統(tǒng)和系統(tǒng)應(yīng)用接口等運(yùn)行與調(diào)度進(jìn)行仿真，檢驗(yàn)是否符合預(yù)期。6.9聯(lián)合仿真對(duì)于各子系統(tǒng)的仿真，仿真只對(duì)該子系統(tǒng)進(jìn)行仿真，子系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)獨(dú)立。若仿真過(guò)程需要其他子系統(tǒng)參與，應(yīng)使用轉(zhuǎn)譯或其他接口方法對(duì)其他子系統(tǒng)的輸出進(jìn)行規(guī)范化設(shè)定，以保證仿真的正確運(yùn)行和功能的正確驗(yàn)證。仿真可對(duì)單獨(dú)層級(jí)進(jìn)行仿真，工具提供腳本化簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)方法對(duì)其他層級(jí)輸出進(jìn)行規(guī)范化設(shè)定，以保證仿真的正確運(yùn)行和功能的正確驗(yàn)證，亦可基于標(biāo)準(zhǔn)工具接口開(kāi)展工具聯(lián)合仿真。6.10數(shù)據(jù)分析處理6.10.1結(jié)果可視化提供豐富的繪圖函數(shù)，可以繪制出有限元分析結(jié)果的圖像。6.10.2結(jié)果提取針對(duì)結(jié)構(gòu)的某些局部特征，使用數(shù)組索引和邏輯運(yùn)算，從結(jié)果數(shù)據(jù)中提取出所需的信息。6.10.3結(jié)果分析除了簡(jiǎn)單的可視化，還可以對(duì)結(jié)果進(jìn)行更深入的分析。提供各種統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)值計(jì)算函數(shù)，如求和、均值、方差等，對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和比較。6.10.4結(jié)果對(duì)比在設(shè)計(jì)優(yōu)化或故障診斷中，需要對(duì)不同設(shè)計(jì)方案或工況進(jìn)行對(duì)比。需提供數(shù)據(jù)對(duì)比和差異分析的函數(shù)，如相關(guān)性分析、方差分析等。6.10.5結(jié)果報(bào)告完成后處理后，需將結(jié)果整理成報(bào)告或文檔。提供文本處理和報(bào)告生成函數(shù)，可生成規(guī)范和易于閱讀的報(bào)告。6.11其他功能滿(mǎn)足整車(chē)控制系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)的其他相關(guān)功能。7測(cè)試用例根據(jù)上文第6部分應(yīng)用場(chǎng)景及《汽車(chē)研發(fā)仿真分析軟件工具通用性測(cè)評(píng)規(guī)范》的要求，進(jìn)行測(cè)試用例設(shè)計(jì)。測(cè)試用例的編制應(yīng)滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)要求：應(yīng)用場(chǎng)景100%被覆蓋；被測(cè)功能點(diǎn)100%被覆蓋；必須驗(yàn)證正確性操作、正常數(shù)據(jù)和可能導(dǎo)致出錯(cuò)的數(shù)據(jù)