汽車電氣系統集成測試管理技術的研究

摘 要：本文針對當前汽車電子電器系統集成測試過程中面臨的挑戰，通過對當前系統集成測試管理的特點進行了分析，研究了一種綜合化、自動化和彈性化的集成測試管理系統，介紹了整車電氣系統集成測試管理系統的實現方法，旨在為汽車電子電器系統集成測試的持續優化提供一種可供選擇的方案。

關鍵詞：汽車電氣系統；自動化測試；集成測試管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.215

0 術語定義

瀏覽器-服務器（Browser/Server）結構，簡稱B/S結構。客戶端只需要安裝瀏覽器，瀏覽器通過Web服務器與數據庫進行交互，可以方便的在不同平臺下工作；服務器端采用高性能計算機，安裝大型數據庫。

邏輯測試用例（Logic Test Case），簡稱為LTC。沒有具體的輸入數據和預期結果的測試用例。實際值沒有定義或是可變的，而用邏輯運算符來代替，即抽象出具有相同測試過程的測試用例框架。

具體測試用例（Concrete Test Case），簡稱為CTC。具有具體的輸入數據和預期結果的測試用例。CTC中所使用的邏輯運算符，被替換為對應的實際值。

1 當前汽車電子電器測試面臨的挑戰

隨著汽車的智能化不斷發展，對汽車電子電器系統的穩定性、準確性和實時性提出了更高的要求，同時給系統集成測試活動帶來了新的挑戰，主要表現在：

（1）綜合化的測試數據管理平臺需求顯著。豐富的車型配置和不斷增加的電控單元，帶來了包括測試需求、測試用例和測試報告等在內的海量測試數據管理挑戰，同時還需要保證測試數據的完整性和安全性；

（2）分層測試一致性問題表現突出。完整的汽車電子電器系統測試，需要多個團隊分工協助完成，包括零件級、子系統級直至整車級的測試，而測試用例開發、測試執行、測試報告生成等工作的一致性需要重點保證，從而確保相關的整車設計需求正確并合理地實施；

（3）測試效率亟待提升。開發階段大量的回歸測試工作給測試效率帶來了巨大挑戰，回歸測試范圍確定、測試計劃訂制和測試執行等工作頻繁發生，實現自動化測試是解決此問題的主要方案。而為了及時評估產品質量，動態跟蹤問題狀態、以及多維度的數據挖掘等測試統計工作，需要自動且實時地呈現統計結果。

2 電氣系統集成測試管理系統研究

為了應對上述的主要挑戰，傳統的粗放式測試管理難以應對，綜合化、自動化和彈性化的集成測試管理系統應運而生。圖1所示為基于自動化測試的集成測試管理系統拓撲圖，此系統由測試管理系統和測試執行系統兩大部分組成。測試管理系統主要功能包括測試規范管理、測試報告管理、測試數據后處理和備份；測試執行系統主要功能包括測試執行序列開發、測試計劃訂制、測試執行、生成自動化測試報告。

2.1 測試管理系統

測試管理平臺基于B / S 結構開發，工程師打開計算機終端，通過瀏覽器訪問連接在以太網的服務器，在服務器的測試管理軟件上進行工作。在此開放的平臺上，工程師們進行并行開發工作，根據設計需求文檔開發測試用例，測試用例通過評審和審核后，被下載至測試執行上位機；同時測試執行上位機將自動測試產生的測試數據和報告傳回Web服務器，實現需求驗證狀態的及時反饋。

2.2 測試用例管理

測試用例是集成測試執行以及結果判斷的依據，測試用例開發通常遵循自頂向下的方法，由設計需求進行分析，開發如表1所示的各個電氣系統的集成測試用例。

在測試管理平臺中，首先將各個電氣系統的測試用例，納入測試數據庫中進行管理，按層級結構細分，并保留測試用例的所有有用的信息，然后進行規范化分析，形成標準的LTC及CTC結構。

在規范化的過程中，同時將變量及取值進行統一管理，創建適用于項目需求的數據字典。通過規范化處理，可有效改善用例風格不統一、變量命名有差異等現象，保證測試工作產品的一致性。

由于設計需求變更，需要對測試用例的進行配置管理。當需要修改測試用例時，則可以按照流程進行變更。直至所有的設計需求階段性凍結，完整的測試用例庫則被建立。

2.3 測試報告管理

當有新的車型測試項目時，可在現有測試數據庫的基礎上，分析各系統功能變更情況，并根據測試用例變更流程，快速生成新車型的測試用例，同時完善現有測試數據庫。

項目測試用例被下載至測試執行上位機，通過HIL仿真系統進行自動化測試，自動生成的測試報告又被上傳到測試數據庫中進行集中管理。測試報告的格式和深度，根據用戶的需要可以進行客制化管理，同時測試管理系統建立其與已存儲測試案例的鏈接，以便跟蹤管理。

測試報告客制化豐富友好。按照測試執行環境分類，測試報告可分為實車測試報告和臺架測試報告；按照測試自動化與否分類，又可分為手動測試報告和自動測試報告；按照測試類型分類，可分為功能測試報告、性能測試報告和誤用濫用測試報告等；另外還可按照各個子系統劃分訂制報告等。

測試管理系統可以自動跟蹤測試狀態和結果，通過智能數據收集與分析，生成多維度的度量圖表，用于評估及預測被測系統的開發質量。度量數據包括：不同類型的測試用例數量統計、測試用例執行狀態統計、測試不通過項統計。對于測試不通過項，可以進行動態跟蹤、類型分析和原因分析，減少問題的定位和解決時間，大幅提升測試效率。

3 結束語

為了保證汽車開發質量以及加快汽車開發進度，當前各大OEM廠商都更加重視汽車電子電器系統測試工作，加強建設測試管理系統，并逐步推廣測試的自動化。實施平臺化的集成測試管理策略，有利于將完整的測試過程納入整車電子電器系統開發管理，強化開發過程的管控能力，還能促使測試數據和知識積累，形成測試的大數據庫，同時可以有效降低測試工作負荷，提高產品的交付質量。

集成測試管理的平臺化，通常需要與電氣架構和子系統的平臺化、模塊化、以及通用化緊密配合，才能發揮更大的功效。目前，電氣系統集成測試管理系統已建立完成，開始在實際的項目工程中發揮重要作用。隨著電控系統的日益增多，以及汽車自動化程度的不斷提高，在測試管理方面仍需要更多的經驗積累和理論研究，以期持續改進。

參考文獻：

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作者簡介：朱德康（1980-），男，江蘇高郵人，碩士，主要從事汽車電氣系統開發工作。