基于控制语义依赖图的车辆控制器模型构建方法及系统

本发明涉及模型构建，具体涉及基于控制语义依赖图的车辆控制器模型构建方法及系统。

背景技术：

1、随着车辆电子电气架构及控制功能复杂度不断提高，车辆控制器的软件模型通常需要综合功能需求、硬件接口、车载通信信号、软件内部接口以及控制逻辑等多来源数据进行构建。由于不同来源数据的表达格式、命名规则及属性定义存在差异，同一控制量可能在不同研发数据中采用不同名称或不同描述方式，容易造成控制量之间的对应关系难以准确识别。同时，不同控制对象之间还存在数据传递、条件约束、状态迁移等多层关联关系，随着控制功能及信号数量增加，仅依赖人工分析难以完整梳理各控制对象之间的依赖关系。

2、现有车辆控制器模型开发过程中，模型功能单元的划分、模型内部连接以及不同功能单元之间接口的确定通常较多依赖开发人员根据需求文档和控制逻辑进行人工分析。当不同控制对象具有不同执行周期、触发条件或者数据依赖关系时，功能边界的确定易受到人工经验影响，可能出现功能单元划分不合理、接口配置不一致、模型连接遗漏或冗余等问题。此外，在模型构建完成后，通常需要重新核对模型结构与原始控制需求之间的一致性，当模型规模较大时，逐项检查模型对象、接口及连接关系的工作量较大，也难以及时发现局部连接偏差对整体控制逻辑产生的影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于控制语义依赖图的车辆控制器模型构建方法及系统，解决现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于控制语义依赖图的车辆控制器模型构建方法，包括：

3、s1、获取目标车辆控制器的多源控制数据，对各控制量的属性字段进行归一化处理，得到结构化控制数据集；

4、s2、对结构化控制数据集进行对象化解析，提取各控制对象的控制语义属性并生成控制语义特征向量，基于控制语义特征向量的属性匹配关系及输入输出引用关系，对表征同一控制量的对象进行语义归并并配置相同的控制语义标识，得到控制语义对象集合；

5、s3、基于控制语义对象集合，解析各对象间的输入输出、条件约束及状态迁移关系，确定对应的数据传递、条件依赖及状态触发关系，并以控制语义对象为节点、各关系为有向边构建控制语义依赖图；

6、s4、沿控制语义依赖图提取控制路径，根据相邻节点的执行周期匹配度、触发条件匹配度及数据依赖连续度确定节点关联值，并依据节点关联值与预设分组阈值的比较结果对连续节点进行分组，得到模型功能单元集合；

7、s5、基于模型功能单元集合，将控制语义依赖图中的组内有向边转换为模型内部连接、跨组有向边转换为模型接口，并根据对应控制语义对象的控制语义特征向量配置接口属性，得到模型结构数据；

8、s6、基于模型结构数据和控制语义依赖图进行模型映射，构建车辆控制器候选模型。

9、另一方面，本发明还提供一种适用于如上述所述的基于控制语义依赖图的车辆控制器模型构建方法的系统，包括：

10、数据预处理模块，用于获取目标车辆控制器的多源控制数据，并对控制量属性字段进行归一化处理，得到结构化控制数据集；

11、控制语义解析模块，用于解析结构化控制数据集，生成控制语义特征向量，并对表征同一控制量的对象进行语义归并，得到控制语义对象集合；

12、依赖图构建模块，用于确定各控制语义对象间的数据传递、条件依赖及状态触发关系，并构建控制语义依赖图；

13、功能单元划分模块，用于提取控制语义依赖图中的控制路径，根据节点关联值与预设分组阈值的比较结果得到模型功能单元集合；

14、模型结构生成模块，用于将组内有向边转换为模型内部连接、跨组有向边转换为模型接口，并配置接口属性，得到模型结构数据；

15、模型映射模块，用于基于模型结构数据和控制语义依赖图构建车辆控制器候选模型；

16、模型校正模块，用于构建控制语义依赖图和车辆控制器候选模型对应的拓扑矩阵，并根据拓扑差异修正车辆控制器候选模型，得到目标车辆控制器模型。

17、由上述技术方案可知，本发明具有如下有益效果：

18、本发明通过对车辆控制器的多源控制数据进行统一处理，使来源不同但具有相同控制含义的数据能够在统一控制语义下进行关联，并进一步利用控制对象之间的数据传递、条件依赖及状态触发关系形成可计算的控制语义依赖关系；在此基础上，结合控制路径中节点的执行周期、触发条件及数据依赖特征确定节点之间的关联程度，使模型功能单元的划分能够反映实际控制过程中的数据处理关系，并将功能单元内部和功能单元之间的依赖关系分别转换为模型内部连接和模型接口，从而保持控制逻辑与模型结构之间的对应关系；同时，通过对生成模型与控制语义依赖关系进行拓扑层面的结构比较，可识别模型中的连接缺失、冗余或属性偏差并进行修正，由此降低人工分析和重复核对造成的模型构建偏差，提高车辆控制器模型构建的一致性、准确性及可实施性。

1.一种基于控制语义依赖图的车辆控制器模型构建方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于控制语义依赖图的车辆控制器模型构建方法，其特征在于，所述s1包括：

3.根据权利要求1所述的基于控制语义依赖图的车辆控制器模型构建方法，其特征在于，所述s2包括：

4.根据权利要求1所述的基于控制语义依赖图的车辆控制器模型构建方法，其特征在于，所述s3包括：

5.根据权利要求1所述的基于控制语义依赖图的车辆控制器模型构建方法，其特征在于，所述s4包括：

6.根据权利要求1所述的基于控制语义依赖图的车辆控制器模型构建方法，其特征在于，所述s5包括：

7.根据权利要求1所述的基于控制语义依赖图的车辆控制器模型构建方法，其特征在于，所述s6包括：

8.根据权利要求1所述的基于控制语义依赖图的车辆控制器模型构建方法，其特征在于，还包括s7、按照各控制语义标识及模型功能单元的节点归属关系，将控制语义依赖图中的节点及有向边编码为第一拓扑矩阵；

9.根据权利要求8所述的基于控制语义依赖图的车辆控制器模型构建方法，其特征在于，所述s7包括：

10.一种适用于权利要求1-9任一项所述的基于控制语义依赖图的车辆控制器模型构建方法的系统，其特征在于，包括：