自动和半自动车辆的验证和确认相关工程挑战和机遇

这是一系列文章中的第三部分，这些文章解决了与自动和半自动车辆的验证和确认相关的工程挑战和机遇。单击此处阅读第 1部分和第 2 部分。

测试系统的数字双胞胎从测试台开始，这是一种抽象，它提供了执行被测系统 （SUT） 的能力，然后访问其中的数据。电气/电子 （E/E） 系统的数字孪生包括对其所有 ECU、网络、机电一体化硬件和其他部件的仿真。每种类型的数据或访问都需要不同的接口，并由不同的专用工具配置和管理。对于 E/E 系统，主要数据包括：

嵌入式软件和仿真模型中的信号和参数

来自 ECU 诊断功能的数据

汽车软件中的可测量变量和校准数据

控制系统内的故障和错误注入的数据

编码为通过汽车网络进行通信的消息的信号

测试自动化软件支持测试序列（或测试用例），并利用测试台公开的接口来访问数据并行使数字孪生的功能。总体而言，测试用例必须有足够的覆盖率来验证和验证 E/E 系统要求的所有方面。

如果测试自动化软件使用刚性接口直接耦合到测试台，则无法在整个开发过程中重用测试，并且模型级别的验证和确认 （V&V） 与实施中的 V&V 之间将存在很大的脱节-等级。这是一个重要的问题，因为每个测试用例都不会被转换或回适应到每个抽象级别——并且依赖于工具的测试将由具有不同技能的不同人员多次开发。

使测试重用变得困难的因素包括：

测试台中数据和信号的不同抽象级别

多种建模和编程语言

对各种专用工具进行排序和控制或以其他方式刺激和追踪数字孪生的专有方法

没有标准化，测试用例重用是无法实现的，因为否则就没有一致的方式在测试用例和测试台之间进行通信；描述、配置和初始化测试台，或者映射和访问测试台内的数据。

ASAM XIL 是用于测试自动化工具和测试台之间通信的 API 标准。它解决了上述挑战，同时促进了来自不同供应商的解决方案之间的互操作性。

ASAM XIL 的主要优势包括：

通过将测试自动化软件与测试硬件解耦，支持测试用例重用

在不同供应商之间建立与测试自动化软件和测试平台相关的互操作性

提供一种基于仿真工具控制测试台的方法

显着减少测试工作量

支持对测试投资的长期保护

建立测试台架设置和初始化的通用方法

收集时间对齐的跟踪数据并指定其数据格式

支持将故障和错误注入 SUT

支持测试事件和触发

降低培训成本

ASAM XIL 分为两个主要部分。第一个是用于仿真模型、ECU 数据（例如参数、变量和诊断）、电气错误仿真和汽车网络的测试台。该测试台通过特定的测试台端口为不同类型的工具提供接口。这些端口提供对 ECU 的标准化访问，包括用于校准、测量、模型访问、诊断、网络信号和电气错误模拟的接口。

ASAM XIL 的第二个主要部分是用于映射单元、数据类型或变量标识符以及用于配置操作、测量、记录、触发、初始化、排序和排序的框架。

ASAM XIL 映射框架是解决将测试自动化软件与测试台解耦这一特别具有挑战性的任务的关键。它通过使用映射允许测试台中的数据在值和类型上有所不同来做到这一点。通过为每个测试台提供新的映射，测试用例保持不变，并且可以针对数字孪生中的任何 XIL 抽象级别和跨工程阶段重复使用。测试用例的端口独立性是通过对测试台上的变量的面向对象访问以及框架层内的端口抽象来实现的。基于这些可变对象，该框架提供了用于信号记录、信号生成以及事件观察和触发的对象。

从业务角度来看，ASAM XIL 也是有益的。它降低了培训成本，并支持在开发过程的早期进行测试，此时问题的纠正成本最低。测试用例可以在整个开发过程中重复使用。OEM 和供应商可以非常高效地交换测试用例和测试台。最后，验证工程师可以在最好的测试自动化软件和最好的测试平台之间切换。

审核编辑：郭婷