最近十年來，整車電子電氣架構開發領域，基於模型的開發方法已經被廣泛接受，甚至被作為首選的開發方法，目前已經成為保證設計成功的乙個必要措施。隨著燃油經濟性、環境保護和道路安全要求的逐步加強，汽車電子電氣架構設計中必須要考慮系統整體優化，並需要提高開發效率、縮短開發時間，此時基於模型的方法就變得非常重要。採用這種方法必須要借助工具才能實現，preevision是整車廠中常用的系統架構設計及優化工具。其功能包括需求開發、邏輯功能設計、網路和部件架構、電氣系統和線束設計以及拓撲結構設計。該工具涵蓋了從概念原型設計階段到具體詳細設計階段，並支援大型工程團隊的詳細開發和系統規範制定工作。本文依託該工具對基於模型的整車電子電氣架構設計進行介紹。
開發流程
為了能夠保證電子電氣架構體系的質量，電子電氣架構開發需要按照一定的流程進行開發，電子電氣架構開發流程主要包括：確定車型市場定位，對標分析，需求開發，架構模型設計、輸出方案設計檔案等步驟。
1)市場定位
市場企劃部或車型戰略部通過市場調研，分析待開發車型的市場表現，調研銷售人群需求，根據當前市場狀況及對未來市場的評估，確定待開發車型的定位、外形、風格、預銷售地區、市場前景等內容。此時的車型定位決定了後續對標工作的車型以及電子電氣系統開發的複雜程度。
2)對標分析
在對新車型進行開發之前，一般需要選擇一款或幾款企業內部的既有車型以及市場表現較好的競爭對手車型進行全面的對標分析，獲取對標車型的相關功能與非功能特性。對標分析包括以下內容：電子電氣特性配置；功能需求規範；車輛駕駛與操作的測量；can匯流排測量；供電系統分析；電子電氣拓撲分析；ecu節點技術規範分析；電子電氣成本分析等方面。
對標工作量較大時，對標成果包含的資訊很多，一般不採用文件的形式保管，而是將對標資料儲存到企業資料庫中，比如preevision所提供的電子電氣系統資料庫中。對標分析的結果，可用於分析現有車型的不足、提出新的功能需求並為新車型的設計提供藍本和素材。
3)需求開發
需求開發的工作需要結合車型市場定位與對標結果，並結合以往車型的相關資料開展。主要包括確定需求規範與制定評判準則兩方面內容。
確定需求規範首先需要收集客戶的需求以及法律法規的要求，初步確定整體的功能需求；其次收集其他車型參考資訊，如果是改型專案，可以參照已有車型的需求檔案，如果是全新車型，可以參考對標車型的需求資訊；再次需要將客戶需求和法規要求具體化，並用技術語言描述，制定具體技術需求文件，形成excel列表或doors檔案。
評判準則由公司內部相關領域的專家共同制定。評估準則的制定分為兩個方面，一是要確定在對模型進行評估時需要考慮的各方面影響因素，二是要確定各影響因素所佔的權重。當完成電子電氣架構建模之後，根據該評判標準進行模型評估與變型比較。圖1所示即為評判準則的範例。
4)電子電氣架構模型設計
整車電子電氣系統開發過程中，會涉及到需求、功能設計、網路設計、功能分配、線束設計等多方面內容，由不同部門或工程團隊進行共同開發。為了實現多團隊並行開發過程中的合理分工與協作，整個電子電氣架構設計需要按照分層設計的思路展開 (如圖2所示)。在模型開發過程中需要進行不斷的評估優化，最終選擇最優的設計方案。
a)需求定義
該層需要匯入需求開發的工作成果——需求規範，也可以直接將需求開發的工作在此階段開展。該層用來描述電子電氣系統要實現的功能需求和非功能需求，是電子電器架構設計的起始點。
b)功能邏輯設計
該層約定整個系統功能的邏輯實現方法。功能網路層的內容包括邏輯感測器、功能塊、邏輯執行器等功能模組，以及各功能模組之間的資訊互動介面。當功能網路層各模組之間的埠通過資訊互動介面連線後，相應模組就能進行資料和控制資訊的交換。在功能網路裡，使用者可以看到各功能模組之間的邏輯關係。
c)硬體系統設計
該層主要包括網路層、部件層和原理層。網路層描述各部件之間的邏輯連線方式，例如：匯流排系統、傳統連線、電源**和地線連線，這些連線將在隨後的線路原理層進行進一步的細化；部件層描述每個部件內部構成及其對外介面的詳細資訊；線路原理層描述網路層中邏輯連線的具體實現情況，如具體的導線、線纜連線方式、保險繼電器盒的內部結構等。
d)線束層設計
e)拓撲層設計
該層描述了電子電氣系統的實際布置情況。設計人員需要根據實際情況，確定各個部件以及線束的最終安裝位置，需要設定不同安裝位置之間的「線路段」的具體長度。之後便可以得出電子電氣系統中的整個線束的統計長度。
5)輸出設計檔案
當確定最優的方案之後可以根據此方案輸出整個系統、子系統以及各部件的設計規範。將規範分發給相關部門以進行具體設計。
模型應用及優勢
通過分層開發的電子電氣架構模型是乙個擁有豐富屬性的系統，針對該模型可以進行多種的應用，基於模型的開發方式為整車電子電氣開發帶來了諸多優點。
1)開發工具統一化
2)資料跟蹤功能
preevision工具採用分層開發的方式來建立電子電氣架構的模型，通過超過30種跨越不同技術層面的資訊對映方法實現各層面之間的對映聯絡，使得電子電氣架構模型形成乙個整體，保證了整個模型的一致性，同時能夠進行資料跟蹤，快速實現設計更改的同步以及錯誤源的快速定位。
3)一致性檢查
基於模型的方法能夠快速進行一致性檢查，能夠檢驗整個結構的完整性與不一致性；能夠檢驗模型是否滿足總體需求和自定義的需求。在工具支撐下可以快速檢索到不一致的元素，從而使相關問題的解決更為容易。
4)架構評估
除了滿足功能需求外，系統架構還應盡量符合特定的效能要求。基於模型的方法能夠根據指定的評估演算法和計算環境，針對電子電氣模型中各種引數進行評估。通過架構評估能夠得到度量指標的估計值甚至是精確結果，再將此結果與預先給定的參考值進行比較，即可對架構效能優劣程度進行量化評估。
5)變型管理
架構開發過程中，同時設計多個方案，用於比較和選型的方法，稱為「變型」。基於模型進行開發能夠容易地將整體模型分解成多個模型部件，並能為模型部件建立多個備選方案，並進行重新整合。通過架構評估的功能可以有效評估各種方案的優劣，並得到可靠的電子電氣系統架構模型。
另外基於模型的開發方式能夠很好的綜合整車的電子系統與電氣系統，能夠對整車的電子電氣進行全域性優化；電子電氣模型非常容易再次利用，利於公司的技術積累。
本文小結
基於模型的電子電氣架構開發方法一般採用的開發流程為：確定車型市場定位，車型對標分析，需求開發，架構模型設計、輸出方案設計檔案等步驟。基於模型的開發方法能夠採用統一的工具，很好的保證模型資料的一致性，能夠進行便捷的變型管理，能夠提供快速自動的評估計算，使得整車廠的電子電氣架構開發工作變得更加快速便捷。
基於SOA的體系架構設計
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面向服務架構soa service oriented architecture 是一種架構模型和一套設計方法學，其目的是最大限度地重用應用程式中立型的服務以提高it適應性和效率。它可以根據需求通過網路對鬆散耦合的粗粒度應用元件進行分布式部署 組合和使用。服務層是soa的基礎，可以直接被應用呼叫，從而...