一种整车控制功能验证方法、装置以及介质与流程

1.本技术涉及仿真验证技术领域，特别是涉及一种整车控制功能验证方法、装置以及介质。


背景技术：

2.列车设计是复杂的系统工程，其整车控制功能由控制电路、列车级控制器和子系统/部件控制器来承载，为了验证各子系统/部件的功能，常常需要对子系统/部件进行仿真。
3.但是由于列车涉及部件种类繁杂、数量较多，各子系统/部件通常采取各自设计各自验证的方法，当前技术中，当涉及到整车控制功能实现时，由于各子系统控制器内部软件开发一般由各供应商负责，其设计开发过程中使用的开发工具和仿真工具各有不同，可能会导致传输数据不匹配，无法实现连接，整车集成企业无法也就无法实现整车控制功能仿真。
4.由此可见，如何实现整车控制功能的验证是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种整车控制功能验证方法、装置以及介质，以避免当前技术中在进行列车仿真时各子系统/部件间传输数据不匹配的问题，实现对整车控制功能的验证。
6.为解决上述技术问题，本技术提供一种整车控制功能验证方法，包括：
7.获取整车的仿真电路图和连接图；其中，所述连接图的建立包括：根据所述仿真电路图，在整车控制功能验证平台中搭建对应的仿真子模型；关联连接的仿真子模型的输入输出变量；判断变量类型是否一致；若是，则在仿真子模型间生成连线；
8.根据仿真电路图和连接图建立整体仿真模型；
9.对整体仿真模型中的各仿真子模型间进行变量同步；
10.运行各仿真子模型的仿真逻辑进行整车控制功能验证。
11.优选的，还包括：
12.通过工控机和交换机与实物连接进行整车控制功能验证。
13.优选的，
14.所述根据所述仿真电路图，在整车控制功能验证平台中搭建对应的仿真子模型包括：
15.根据所述仿真电路图，在模型库中选择需要的仿真子模型并生成仿真子模型实例；
16.设置仿真子模型实例的属性。
17.优选的，所述仿真子模型实例的属性包括：通用属性、电路设备属性、模型属性；
18.其中，所述通用属性至少包括模型类型、实例名称、同步周期；
19.所述电路设备属性用于绑定仿真电路图中各设备的针脚与变量映射；
20.所述模型属性用于根据模型类型显示相应属性设置。
21.优选的，所述模型库中的仿真模型为通过fmu或exe文件导入的模型；
22.进一步的，通过fmu或exe文件导入的模型为：通过仿真工具进行开发，或者基于软件开发工具自定义封装形成的模型。
23.优选的，所述实物通过tcp、udp、opc ua接口形式与所述整车控制功能验证平台建立数据通讯。
24.优选的，在所述根据仿真电路图和连接图建立整体仿真模型的步骤后，还包括：
25.遍历所述整体仿真模型中各仿真子模型的关联关系；
26.构建变量池管理模块；
27.在变量池管理模块中，根据各仿真子模型类型选择周期查询或者变量订阅，以在变量类型发生变化时发出通知。
28.为解决上述技术问题，本技术还提供一种整车控制功能验证装置，包括：
29.获取模块，用于获取整车的仿真电路图和连接图；其中，所述连接图的建立包括：根据所述仿真电路图，在整车控制功能验证平台中搭建对应的仿真子模型；关联连接的仿真子模型的输入输出变量；判断变量类型是否一致；若是，则在仿真子模型间生成连线；
30.建立模块，用于根据仿真电路图和连接图建立整体仿真模型；
31.同步模块，用于对整体仿真模型中的各仿真子模型间进行变量同步；
32.验证模块，用于运行各仿真子模型的仿真逻辑进行整车控制功能验证。
33.为解决上述技术问题，本技术还提供另一种整车控制功能验证装置，包括存储器，用于存储计算机程序；
34.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述的整车控制功能验证方法的步骤。
35.为解决上述技术问题，本技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的整车控制功能验证方法的步骤。
36.本技术所提供的整车控制功能验证方法，通过获取整车的仿真电路图和连接图；其中，连接图的建立包括：根据仿真电路图，在整车控制功能验证平台中搭建对应的仿真子模型；关联连接的仿真子模型的输入输出变量；判断变量类型是否一致；若是，则在仿真子模型间生成连线；根据仿真电路图和连接图建立整体仿真模型；对整体仿真模型中的各仿真子模型间进行变量同步；运行各仿真子模型的仿真逻辑进行整车控制功能验证。相对于当前技术中，由于子系统的仿真设计不同，导致其传输数据类型不同，无法实现整车控制功能的验证，采用本技术方案，通过在整车控制功能验证平台中搭建整体仿真模型，关联连接的仿真子模型的输入输出变量，将变量类型一致的仿真子模型进行连线，生成整车的连线图，实现了对整车的仿真，在各仿真子模型间进行变量同步，保证了数据的一致，通过运行各仿真子模型的仿真逻辑从而进行整车控制功能验证。本技术方案实现了连接的仿真模型间数据的一致，实现了对整车控制功能的验证。
37.此外，本技术所提供的整车控制功能验证装置以及介质，与上述的整车控制功能验证方法相对应，效果同上。
附图说明
38.为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本技术实施例提供的一种整车控制功能验证方法的流程图；
40.图2为本技术实施例提供的一种整车控制功能全虚拟设计验证平台架构图；
41.图3为本技术实施例提供的一种应用于重联工况的整车控制功能集成验证平台；
42.图4为本技术实施例提供的一种整车控制功能验证装置的结构图；
43.图5为本技术实施例提供的另一种整车控制功能验证装置的结构图。
具体实施方式
44.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护范围。
45.本技术的核心是提供一种整车控制功能验证方法、装置以及介质，以实现对整车控制功能的验证。
46.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。
47.图1为本技术实施例提供的一种整车控制功能验证方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
48.s10：获取整车的仿真电路图和连接图；其中，连接图的建立包括：根据仿真电路图，在整车控制功能验证平台中搭建对应的仿真子模型；关联连接的仿真子模型的输入输出变量；判断变量类型是否一致；若是，则在仿真子模型间生成连线；
49.s11：根据仿真电路图和连接图建立整体仿真模型；
50.s12：对整体仿真模型中的各仿真子模型间进行变量同步；
51.s13：运行各仿真子模型的仿真逻辑进行整车控制功能验证。
52.首先需要说明的是，本技术提供的技术方案主要是针对整车的功能验证，支持对单编组和重联编组的仿真，适用于动车组、城际、市域、城轨等车型，主要应用于整车集成企业，本实施例提供的整车控制功能验证方法主要应用于整车控制功能验证平台，其执行主体可以是整车控制功能验证装置，具体可以是处理器等。
53.可以理解的是，本技术中对整车控制功能的验证是通过仿真的形式进行的，因此在进行整车控制功能验证前，首先需要建立仿真模型，仿真模型的建立需要依据列车的实体进行建立。在本实施例中，首先需要获取整车的仿真电路图和连接图。其中，仿真电路图是整车子系统/部件的电路图，连接图是指各子系统/部件的连接关系。
54.在进行仿真时，需要在整车控制功能验证平台中搭建对应的仿真模型，具体是根据仿真电路图，在模型库中选择需要的仿真子模型并生成仿真子模型实例，其中，模型库中包含了列车中各子系统/部件的模型，其可以是其他仿真软件中已有的模型，也可以是自定义设计的模型。在生成仿真子模型实例后，需要设置仿真子模型实例的属性，属性包括通用
属性、电路设备属性、模型属性；其中，通用属性包括模型类型、实例名称、同步周期等；电路设备属性用于绑定仿真电路图中各设备的针脚与变量映射；模型属性用于根据模型类型显示相应属性设置。
55.搭建好仿真子模型后，需要进行仿真子模型间的连接，具体的，需要根据连接图关联连接的仿真子模型的输入输出变量，判断变量类型是否一致；若是，则生成连线。在完成全部仿真子模型的连线后，即完成了连线图的建立。
56.在具体实施中，技术人员通过仿真电路图和连接图建立整体仿真模型，各仿真子模型间进行变量同步，通过运行各仿真子模型的仿真逻辑进行整车控制功能验证。
57.在具体实施中，在根据仿真电路图和连接图建立仿真模型的步骤后，还包括：遍历所述整体仿真模型中各仿真子模型的关联关系；构建变量池管理模块；在变量池管理模块中，根据各仿真子模型类型选择周期查询或者变量订阅，以在变量类型发生变化时发出通知。
58.本技术实施例提供的整车控制功能验证方法，通过获取整车的仿真电路图和连接图；其中，连接图的建立包括：根据仿真电路图，在整车控制功能验证平台中搭建对应的仿真子模型；关联连接的仿真子模型的输入输出变量；判断变量类型是否一致；若是，则在仿真子模型间生成连线；根据仿真电路图和连接图建立整体仿真模型；对整体仿真模型中的各仿真子模型间进行变量同步；运行各仿真子模型的仿真逻辑进行整车控制功能验证。相对于当前技术中，由于子系统的仿真设计不同，导致其传输数据类型不同，无法实现整车控制功能的验证，采用本技术方案，通过在整车控制功能验证平台中搭建整体仿真模型，关联连接的仿真子模型的输入输出变量，将变量类型一致的仿真子模型进行连线，生成整车的连线图，实现了对整车的仿真，在各仿真子模型间进行变量同步，保证了数据的一致，通过运行各仿真子模型的仿真逻辑从而进行整车控制功能验证。本技术方案实现了连接的仿真模型间数据的一致，实现了对整车控制功能的验证。
59.通过上述实施例的介绍可以看出，本技术通过全虚拟仿真的方式实现了对整车控制功能的验证，该方案比较适用于列车方案设计阶段初期。在上述实施例的基础上，本实施例还提供一种适用于施工设计阶段末期的整车控制功能的验证。在本实施例中，还包括：
60.通过工控机和交换机与实物连接进行整车控制功能验证。
61.需要说明的是，本实施例提供了一种半实物半仿真的验证方法，在本实施例中，整车控制功能验证平台还通过工控机和交换机与实物连接。当连接某一实物时，仅需对应置换整车控制功能验证平台中该实物对应的仿真模型，无需对初期的测试用例进行修改，仍可实现对整车控制功能的验证，采用本技术方案，采用半实物半仿真的验证方法，使本技术仍适用于施工设计阶段末期的整车控制功能的验证。图2为本技术实施例提供的一种整车控制功能全虚拟设计验证平台架构图，如图2所示，整车控制功能包括多个子系统，例如牵引系统、制动系统等，各子系统或部件的仿真模型通过兼容式仿真模型接入模块输入至整车控制功能验证平台。图3为本技术实施例提供的一种应用于重联工况的整车控制功能集成验证平台，各仿真计算机通过交换机和工控机和实物对象连接。
62.上述实施例中介绍了整车控制功能验证平台的模型库中包含了各子系统/部件的模型，其中，模型库中的仿真模型为通过fmu或exe文件导入的模型；进一步的，通过fmu或exe文件导入的模型为：通过仿真工具进行开发，或者基于软件开发工具自定义封装形成的
模型。具体的，牵引系统、制动系统、空调系统等子系统/部件仿真模型可通过simulink、amesim、dymola等仿真工具进行开发，或者基于multiprog、flexisafe等软件开发工具自定义封装形成仿真模型。
63.而在进行实物连接时，实物可以通过传输控制协议(transmission control protocol，tcp)、用户数据报协议(user datagram protocol，udp)、对象链接与嵌入统一体系结构(object linking and embedding unified architecture，opc ua)等接口形式与整车控制功能验证平台建立数据通讯。
64.在上述实施例中，对于整车控制功能验证方法进行了详细描述，本技术还提供整车控制功能验证装置对应的实施例。需要说明的是，本技术从两个角度对装置部分的实施例进行描述，一种是基于功能模块的角度，另一种是基于硬件的角度。
65.图4为本技术实施例提供的一种整车控制功能验证装置的结构图，如图4所示，该装置包括：
66.获取模块10，用于获取整车的仿真电路图和连接图；其中，所述连接图的建立包括：根据所述仿真电路图，在整车控制功能验证平台中搭建对应的仿真子模型；关联连接的仿真子模型的输入输出变量；判断变量类型是否一致；若是，则在仿真子模型间生成连线；
67.建立模块11，用于根据仿真电路图和连接图建立整体仿真模型；
68.同步模块12，用于对整体仿真模型中的各仿真子模型间进行变量同步；
69.验证模块13，用于运行各仿真子模型的仿真逻辑进行整车控制功能验证。
70.由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
71.本技术实施例提供的整车控制功能验证装置，通过获取整车的仿真电路图和连接图；其中，连接图的建立包括：根据仿真电路图，在整车控制功能验证平台中搭建对应的仿真子模型；关联连接的仿真子模型的输入输出变量；判断变量类型是否一致；若是，则在仿真子模型间生成连线；根据仿真电路图和连接图建立整体仿真模型；对整体仿真模型中的各仿真子模型间进行变量同步；运行各仿真子模型的仿真逻辑进行整车控制功能验证。相对于当前技术中，由于子系统的仿真设计不同，导致其传输数据类型不同，无法实现整车控制功能的验证，采用本技术方案，通过在整车控制功能验证平台中搭建整体仿真模型，关联连接的仿真子模型的输入输出变量，将变量类型一致的仿真子模型进行连线，生成整车的连线图，实现了对整车的仿真，在各仿真子模型间进行变量同步，保证了数据的一致，通过运行各仿真子模型的仿真逻辑从而进行整车控制功能验证。本技术方案实现了连接的仿真模型间数据的一致，实现了对整车控制功能的验证。
72.图5为本技术实施例提供的另一种整车控制功能验证装置的结构图，如图5所示，该装置包括：存储器20，用于存储计算机程序；
73.处理器21，用于执行计算机程序时实现如上述实施例记载的整车控制功能验证方法的步骤。
74.本实施例提供的整车控制功能验证装置可以包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑等。
75.其中，处理器21可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器21可以采用数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、现场可编程门
阵列(field－programmable gate array，fpga)、可编程逻辑阵列(programmable logic array，pla)中的至少一种硬件形式来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器(central processing unit，cpu)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器21可以集成有图像处理器(graphics processing unit，gpu)，gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器21还可以包括人工智能(artificial intelligence，ai)处理器，该ai处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
76.存储器20可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器20还可以包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器20至少用于存储以下计算机程序201，其中，该计算机程序被处理器21加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的整车控制功能验证方法的相关步骤。另外，存储器20所存储的资源还可以包括操作系统202和数据203等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统202可以包括windows、unix、linux等。数据203可以包括但不限于输入输出变量等。
77.在一些实施例中，整车控制功能验证装置还可以包括有显示屏22、输入输出接口23、通信接口24、电源25以及通信总线26。
78.本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构并不构成对整车控制功能验证装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。
79.本技术实施例提供的整车控制功能验证装置，包括存储器和处理器，处理器在执行存储器存储的程序时，能够实现如下方法：获取整车的仿真电路图和连接图；其中，连接图的建立包括：根据仿真电路图，在整车控制功能验证平台中搭建对应的仿真子模型；关联连接的仿真子模型的输入输出变量；判断变量类型是否一致；若是，则在仿真子模型间生成连线；根据仿真电路图和连接图建立整体仿真模型；对整体仿真模型中的各仿真子模型间进行变量同步；运行各仿真子模型的仿真逻辑进行整车控制功能验证。
80.本技术实施例提供的整车控制功能验证装置，相对于当前技术中，由于子系统的仿真设计不同，导致其传输数据类型不同，无法实现整车控制功能的验证，采用本技术方案，通过在整车控制功能验证平台中搭建整体仿真模型，关联连接的仿真子模型的输入输出变量，将变量类型一致的仿真子模型进行连线，生成整车的连线图，实现了对整车的仿真，在各仿真子模型间进行变量同步，保证了数据的一致，通过运行各仿真子模型的仿真逻辑从而进行整车控制功能验证。本技术方案实现了连接的仿真模型间数据的一致，实现了对整车控制功能的验证。
81.最后，本技术还提供一种计算机可读存储介质对应的实施例。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中记载的步骤。
82.可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本技术各个
实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
83.本技术实施例提供的计算机可读存储介质，通过获取整车的仿真电路图和连接图；其中，连接图的建立包括：根据仿真电路图，在整车控制功能验证平台中搭建对应的仿真子模型；关联连接的仿真子模型的输入输出变量；判断变量类型是否一致；若是，则在仿真子模型间生成连线；根据仿真电路图和连接图建立整体仿真模型；对整体仿真模型中的各仿真子模型间进行变量同步；运行各仿真子模型的仿真逻辑进行整车控制功能验证。相对于当前技术中，由于子系统的仿真设计不同，导致其传输数据类型不同，无法实现整车控制功能的验证，采用本技术方案，通过在整车控制功能验证平台中搭建整体仿真模型，关联连接的仿真子模型的输入输出变量，将变量类型一致的仿真子模型进行连线，生成整车的连线图，实现了对整车的仿真，在各仿真子模型间进行变量同步，保证了数据的一致，通过运行各仿真子模型的仿真逻辑从而进行整车控制功能验证。本技术方案实现了连接的仿真模型间数据的一致，实现了对整车控制功能的验证。
84.以上对本技术所提供的整车控制功能验证方法、装置以及介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
85.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。