這是一系列文章中的第五部分，也是最后一部分，這些文章討論了與自動駕駛和半自動駕駛汽車的驗證和確認相關的工程挑戰(zhàn)和機遇。

第 V 部分：設計感知型 V&V

到目前為止，本系列已經(jīng)討論了跨工作流程的測試重用、XIL 測試臺中可擴展保真度的價值，以及與車輛電氣/電子 （E/E） 系統(tǒng)開發(fā)相關的關鍵驗證和確認 （V&V） 任務的生成式模型驅(qū)動開發(fā) （MDD） 工作流程解決方案。有趣的是，這些挑戰(zhàn)的解決方案提出了另一組全新的挑戰(zhàn)，這反過來又需要額外的解決方案。

本文 討論 的 每 個 V&V 解決 方案 的 核心 是 建模 概念， 它 將 抽象 級別 提升 到 E/ E 系統(tǒng) 領域， 從而 允許 工具 從 設計 輸入 基礎 生成 最佳 產(chǎn)品 實現(xiàn)。然而，提高抽象級別意味著工具生成實現(xiàn)的專家設計對車輛功能開發(fā)人員來說或多或少是陌生的。這給V&V帶來了挑戰(zhàn)，因為驗證工具非常擅長在技術實現(xiàn)層面提取信息并支持激勵，但不適用于E/E系統(tǒng)的設計級別，也不是驗證工程師理解系統(tǒng)的級別。這類似于現(xiàn)代C++編譯器如何生成非常安全、高性能的代碼，但試圖使用反匯編器調(diào)試和分析系統(tǒng)的C++程序員將不可避免地面臨挑戰(zhàn)。

幸運的是，出于與自動生成MDD工作流程相同的原因，支持設計級別調(diào)試和分析的MDD驗證環(huán)境也是可能的。解決方案在于設計輸入模型符合并以其他方式描述的元模型。生成工具使用正式的設計模型描述，以及其元模型中體現(xiàn)的形式語義的知識，以便將設計模型轉(zhuǎn)換為映射的實現(xiàn)模型。這種映射是對稱的，因為它也可用于將實現(xiàn)模型中的信息（及其執(zhí)行跟蹤中的信息）交叉關聯(lián)回設計模型中的相應信息。

這種引用用于創(chuàng)建“設計感知”的V&V工具。設計意識的概念是通用的，可以應用于設計的不同領域概念，例如架構、測試和/或語言;它也可以或多或少地更深入地應用于實現(xiàn)的配置中，例如在 MDDRTOS（內(nèi)核）、平臺服務中，甚至在軟件界面中。

例如，“AUTOSAR-aware”V&V工具允許開發(fā)人員在描述ECU中嵌入式軟件內(nèi)容的AUTOSAR架構模型環(huán)境中調(diào)試和分析E/E系統(tǒng)。對于調(diào)試，驗證工程師可以在AUTOSAR元素（如軟件組件或端口接口）上設置“斷點”，然后當這些元素的上下文中發(fā)生活動時，系統(tǒng)將停止，從而允許驗證工程師檢查端口內(nèi)的數(shù)據(jù)和組件的內(nèi)部。為了進行分析，AUTOSAR 感知代理可以在 AUTOSAR 模型和基本軟件 （BSW） 配置元素（如任務和網(wǎng)絡信號）的上下文中呈現(xiàn)在執(zhí)行數(shù)字孿生期間收集的系統(tǒng)跟蹤。

總之，在汽車市場快速發(fā)展趨勢的推動下，可擴展保真度、測試重用、生成式工作流程和設計感知型V&V工具解決方案相結(jié)合，幫助驗證工程師有效地驗證和驗證車輛E/E系統(tǒng)。有效 V&V 的主要 商業(yè) 價值 是：

問題可以在汽車設計開發(fā)過程的早期發(fā)現(xiàn)，此時修復成本最低

增加 V&V 覆蓋范圍 可 提高 安全性、 增強 安全性 以及 在 將 問題 部署 到 現(xiàn)場 之前 發(fā)現(xiàn) 問題

測試 包括 混合 保真 測試 臺， 可 支持 多 ECU 系統(tǒng) 所需 的 大量 V&V 周期

測試用例在整個開發(fā)過程中重復使用

OEM 和供應商高效交換測試用例和測試臺

降低培訓成本

驗證工程師可以在最好的測試自動化軟件和最好的測試臺之間切換

在工具中捕獲的實施領域?qū)I(yè)知識可提高質(zhì)量并減少未來問題

可以消除手動或其他重復性工作，以加快上市時間

驗證和設計工程師可以在設計它們的領域級別生成產(chǎn)品實現(xiàn)

審核編輯：郭婷