SysML汽车领域实践

SysCARS方法：

SysML在汽车领域的运用实际内容提要问题背景SysCARS整体框架SysCARS关键技术评析问题背景逐渐浮现的问题新型软硬件技术促使规范的更新换代加快复杂度日趋上升用户体验要求上升产品快速迭代新型的汽车控制系统制造，面临定制化要求日益突出，用户需求频繁变卦，产品迭代与晋级加速等一系列问题。问题背景从方法学角度而言，汽车控制系统的消费需求满足如下要求：软硬件协同设计流程规范易懂开发方法能灵敏顺应变卦消费与开发能满足定制化需求

问题背景Valeo公司对问题的了解：开发流程需求完好的方法学指点方法学尽能够不与企业本身流程冲突SysML过于追求通用化而导致过于庞大的图库SysML本身缺乏特定的方法学消费与开发能满足定制化需求

SysCARS方法整体思想SysML部分图形：选取对行业有直接作用的图

Valeo任务流：Valeo本身开发流程，用profile定义

商业化工具为根底的工具环境：DOORS，Reqtify等SysCARS(SystemCoreAnalysisforRobustnessandSafety)SysCARS方法整体思想以Valeo本身任务流为根底，针对系统开发的不同阶段，选取适宜的分析图形和工具，最终完成系统设计与开发。示范性工程从2021年开场，2021年完成。发动机和雨刷控制等系统SysCARS方法任务根底与根本环境构建开发流程建立人员角色设定工具环境搭建SysML剪裁示范工程人员随工程训练SysCARS方法开发流程建立：SystemDevelopmentandValidationProcess混合动力车等新一代车型需求驱动聘行业规范专家等组成流程设计队伍SysCARS方法人员角色设定根据系统级建模的实际指点完成“人员—开发活动〞之间的映射关系规范规范咨询专家需求分析工程师系统架构师产品经理测试人员SysCARS方法工具环境搭建尽能够实现自动化的需求分析和设计环境，并能与SysML本身相关工具无缝衔接易用本钱企业文化与习惯当前主流的SysML建模工具，例如EA等，根本都是以XMI为规范输出构造。Artisan:AtegoRhapsody:IBMSysCARS方法SysML剪裁DSL方案〔DomainSpecificLanguage领域定制言语〕保管SysML的中心内容，以此为根底扩展工具以SysML几个中心图形为根底，根据这些图的特点，开发相应的工具来支撑SysML在Valeo公司内部的运用。SysCARS方法示范工程不同产品线多个子系统进展了实验发动机控制系统电控系统雨刮等辅助设备系统人员培训系统建模和软件建模的根底内容SysCARS方法流程跟工程实习SysCARS方法整体框架环境分析用例认定涉众需求文档界面分析系统功能与场景分析内部功能认定定义系统逻辑结构物理模块与结构物理组件系统需求文档系统设计文档定义涉众需求需求分析逻辑结构设计物理结构设计定义涉众需求抽取涉众需求定义系统边境明确并描画环境用例明确操作方式建立涉众需求与操作用例的相关元素的追踪抽取涉众需求抽取利益相关者想象的预期系统功能，而非功能实现细节注重担务级的性能需求抽取以支持后期的方案选择原始需求存于特定文档或数据库需求分类：用户相关、系统相关及组件相关定义系统边境利用系统关联图〔ContextDiagram〕描画系统环境及与外部对象的交互以确定系统边境明确系统生命周期从制造到回收的各个阶段，为每个阶段创建一个块定义图〔BDD〕明确与系统交互的外部元素及对应的交互关系环境用例：从用户角度看系统环境用例图描画了系统预期提供的效力在块定义图的根底上对利益相关者的需求进展精化讯问块定义图中每一个actor，获取他们希望系统提供的效力一个用例由一个外部事件触发，最终前往一个结果给用户，可细分为一组场景〔Scenarios〕，场景可用顺序图表示。操作方式〔Mode〕一个方式可视为系统所处的一个形状为环境用例中的场景建立方式形状图，包括一切形状及形状间的转换关系方式形状图与用例图的创建过程息息相关且交错进展原始需求与用例的追踪确保一切原始需求均被用例图覆盖将一切原始需求与用例联络起来在链接信息根底上进展可跟踪性分析经典方法：审查建立追踪矩阵FunctionalRequirementUseCaseUC-1

UC-2

UC-3

UC-4

FR-1

√FR-2

√

FR-3

√FR-4

√FR-5

√√FR-6

√追踪矩阵阶段性文档生成：涉众需求描画文档〔StakeholdersNeedsDocument，SND〕常见技术实现方式是根据设定好的模板，工具生成对应的Word文档。至此第一阶段义务完成需求分析描画系统与外界交互的接口生成系统级用例明确系统级操作的形状系统需求追踪性确认系统与外界交互接口描画分析外部元素与系统交互时产生的数据与控制流运用内部块图〔InternalBlockDiagram〕描画系统与外部交互的界面每个系统能够对应多个内部块图，以实现其与不同环境交互的描画为方便了解与管理，可用多个内部块图描画系统在同一环境下不同类别的界面，如机械界面、电子界面、数据处置总线等系统级用例将前面的环境用例精化为系统用例，明确系统需求实现的功能或效力沿用环境用例及顺序图作为初始的系统用例及顺序图，然后根据预期功能进展扩展将系统用例中场景内部产生的交互定义为事件明确系统级操作形状利用形状机〔StateMachine〕描画系统在系统场景中的预期行为该阶段生成的形状机不一定只是上一阶段中方式形状图的精化结果，能够会有新的元素及构造系统级形状图的生成是一个迭代过程，与系统用例的生成过程交替执行系统需求追踪确认两种追踪性链接隐性链接：图内组件之间关联显性链接：不同层次之间关联系统间异构元素之间关联阶段性文档生成：系统需求文档〔SystemRequirementsDocument〕至此第二阶段义务完成架构设计识别各个功能模块明确模块与系统形状的关系根据模块设计物理架构完成模块与物理设计之间的映射关系精化模块和架构度量评价系统架构分析视角从黑盒向白盒的转换识别功能模块将前面的operation即系统的操作分解精化为详细功能模块用活动图描画功能之间的执行关系DataflowControlflow物理架构设计在了解了系统模块的根底上设计物理硬件架构用块定义图描画功能之间的执行关系知道有哪些系统功能，然后把需求的物理设备和硬件识别出来。物理架构内部设计对物理架构进一步精化用内部块定义图描画物理组件之间关系内部场景的定义功能与架构内部模块的映射用描画场景的方式描画模块间关系活动图形状图顺序图需求关注的是图形直接的关联追踪、度量与文档导出同一类图形上下层之间关系不同类别的图形之间的逻辑关联关系矩阵等传统技术，Artisan工具度量：涉及仿真等外部评价活动文档导出：系统设计文档〔SystemDesignDocument,SDD〕组件需求文档〔ComponentNeedsDocument，CND〕任务流驱动的开发过程SysML本身更偏重于言语和描画，而前述过程是Valeo任务流驱动的。SysML工具目前过于复杂而不利于普通工程师自动化系统化引导工程人员任务流驱动的开发过程SysML本身更偏重于言语和描画，而前述过程是Valeo任务流驱动的。SysML工具目前过于复杂而不利于普通工程师自