基于PREEvision的架构方案评估

Introduction

随着汽车行业的快速发展和消费者需求的日益复杂化,现代汽车已不再仅仅是机械设备的集合体,更是高度复杂的电子和电气系统的结合体。在这样的背景下,如何有效地设计和优化汽车电气架构,成为制造商和供应商面临的关键挑战之一。而在这一挑战中,PREEvision 的架构参数评估功能以其卓越的前瞻性和创新性,成为解决方案的重要一环。

PREEvision工具

在这里,我们先简单了解下PREEvision这款软件,PREEvision是一个结合了版本基线、权限管理、数据库管理的电子电气架构协同工作开发平台,而不是单独意义上的一款架构设计工具,并且它还开放了一些对外接口,可通过调用接口实现定制化开发,有Metrics、Table、Rule、Report。接下来介绍我们的主角:基于PREEvision开发的架构方案评估。

基于PREEvision的架构方案评估

该架构方案评估其实是从PREEvision模型统计不同方案多维度的架构参数,然后进行评估打分,以Report的形势呈现出来。可以清晰直观的评估不同方案各个评估项的优劣,基于评估结果,暴露架构问题,优化架构设计,也方便后续方案的管理和查阅。在整车电子电气系统的开发进程中,会涉及到功能需求设计、网络设计、逻辑功能设计、原理设计、线束设计等多方面内容,由不同负责人进行共同开发。在模型开发过程中需要进行不断的评估优化,最终选择最优的设计方案。

PS:文中提到的几个概念:维度、参数、评估指标、评估子指标、评估项,他们之间是有关联的,为了方便读者理解,在此做出说明。首先架构评估可以从多个维度出发,每个维度定义为一个评估指标,每个指标包含多个评估子指标,而每个评估子指标是最小的评估项,评估子指标的数据即为参数。

3,1架构方案评估报告设计流程

基于PREEvision的架构参数评估是指利用PREEvision软件来进行汽车电子系统架构的优化和评估过程。以下是这个过程的一些关键步骤和方法:

1. 系统建模与设计

首先,工程团队使用PREEvision软件进行系统建模。这包括创建整车电气架构的高级视图,定义各个子系统的功能需求和交互关系等。PREEvision提供了直观的图形界面和丰富的建模工具,使工程师能够快速构建复杂的系统模型。

2. 参数化设计与优化

在建模过程中,工程师可以灵活地定义和管理各种系统参数。这些参数可以涵盖硬件特性、通信带宽、功耗要求、性能指标等。通过参数化设计,工程团队能够在不同设计方案之间进行比较和评估,找出最优的架构配置。

3. 变型管理打包

PREEvision支持变型管理打包功能,可以将各个模型相关构件打包到不同的Alternative中,之后通过获取比较配置方案中的构件信息来评估方案好坏。

4. 实时协作与信息交流

在整个架构评估过程中,PREEvision提供了强大的实时协作平台。多个团队成员可以在同一系统模型上同时进行编辑和交流,确保信息的实时更新和团队之间的有效沟通。

5. 数据集成

PREEvision是一个开放式平台,支持与其他工具和系统的数据集成。这使得我们可以轻松从模型中获取评估参数并导出相应文档,以便分析暴露架构问题,优化架构设计。

3.2 架构方案维度

当评估架构方案时,可以从多个维度进行评估和分析。这些维度包括但不限于以下几个方面,需要根据具体项目的需求和约束条件,权衡这些维度的重要性,并进行综合考量,以达到最优的架构设计。

**物理尺寸:**包括控制器pin数量、线束重量、线束长度、高/低压电源线长度、高/低压地线长度等物理属性信息。

集成特性:包括总线负载率、多控制器分配特性数量、多硬件变型特性数量、总线接口数量、网关数量、控制器集成功能逻辑模块的数量等维度信息,可提升设计效率和质量。

可靠性评估:包括电线数量、复用控制器比重、内联电线数量、常电控制器比重、常电控制器数量、常电传感器数量、常电执行器数量,支持诊断控制器比重、控制器数量、电器件数量、不同类型的信号数量等可靠性相关的评估项。

**成本:**包括线束成本、电器件成本、保险&继电器盒成本等成本评估项,能够根据不同的设计参数进行成本效益分析。这种分析可以帮助制造商在设计阶段就优化成本,并选择最经济且有效的解决方案。

**复杂性:**包括CAN节点数量、LIN节点数量、Ethernet节点数量、CAN通道数量、LIN通道数量、Ethernet通道数量、保险丝数量、继电器数量、AUTOSAR网络唤醒ECU、osec网络唤醒ECU、本地唤醒ECU等评估项。

上述内容为常用的架构参数评估,但不局限于以上评估指标,可基于客户实际需求开展评估。由于篇幅原因,就不一一介绍评估项的获取逻辑了,所有数据都由PREEvision模型获取,这里简单举例"网关数量"逻辑的获取,首先从配置Alternative中查找所有激活的ECU,判断ECU下的Process Unit是否关联通信层的Gateway,若存在关联,则认为该ECU是网关。

网关数量获取逻辑

Report中网关数量评估项

3.3架构方案评估得分

架构方案评估的得分通常是基于一系列具体的标准和指标来计算的,通过得分的方式直观的表现评估项的优劣,当然除了单项评估指标得分外,这些评估指标通常会被赋予权重,并且通过对每个因素的具体评估来确定总体方案得分。

  1. 架构评估子指标得分

我们上面已经获取了各个架构评估子指标的数据,接下来涉及专家审查、技术评估以及对需求和目标的详细分析得出评估项的标准值,再经过算法计算,得出子指标得分,我们可通过对比不同方案的同一评估子指标,评估好坏,还拿网关数量为例,得分情况如下。

2.方案总体得分

所谓方案总得分就是各个评估指标的得分之和,这里涉及到一个权重问题,客户认为

每个评估子指标的重要程度不同,便可对比换算每个评估子指标权重,如下图所示。

所有评估子指标权重得分之和就是该方案的总体得分,通过对比方案总得分,可清晰明了的看出不同方案的整体优劣,如下图所示。

|------|-------|
| 架构方案 | 方案得分 |
| 方案1 | 46.72 |
| 方案2 | 57.02 |

综上所述,PREEvision 的架构参数评估功能不仅提升了汽车电气架构设计的效率和质量,还为整车厂和供应商带来了显著的经济和竞争优势。随着汽车电子系统技术的不断进步,PREEvision 将继续发挥其重要作用,助力行业迈向更智能、更可靠的未来。

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