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(rèn)相關(guān)的工程挑戰(zhàn)和機遇。

第 V 部分：設(shè)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(kuò)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(guān)的關(guān)鍵驗證和確認(rèn) （V&V） 任務(wù)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(lǐng)域， 從而 允許 工具 從 設(shè)計 輸入 基礎(chǔ) 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(shè)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(shù)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(guān)聯(lián)回設(shè)計模型中的相應(yīng)信息。

這種引用用于創(chuàng)建“設(shè)計感知”的V&V工具。設(shè)計意識的概念是通用的，可以應(yīng)用于設(shè)計的不同領(lǐng)域概念，例如架構(gòu)、測試和/或語言;它也可以或多或少地更深入地應(yīng)用于實現(xiàn)的配置中，例如在 MDDRTOS（內(nèi)核）、平臺服務(wù)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(gòu)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(shè)置“斷點”，然后當(dāng)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(jìn)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(wù)和網(wǎng)絡(luò)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(kuò)展保真度、測試重用、生成式工作流程和設(shè)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(shè)計開發(fā)過程的早期發(fā)現(xiàn)，此時修復(fù)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(fù)使用

OEM 和供應(yīng)商高效交換測試用例和測試臺

降低培訓(xùn)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(lǐng)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(fù)性工作，以加快上市時間

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

審核編輯：郭婷