寧勝花 陳長健 莫紅明 班定東

【摘 要】新能源汽車整車控制器是整車的大腦，其功能的可靠性及完善性直接影響著整車的安全及功能。為了保證整車控制系統(tǒng)功能的可靠性及完整性，文章梳理了在整車控制系統(tǒng)功能開發(fā)過程中較理想的測試管理流程，旨在為整車控制系統(tǒng)功能開發(fā)及有效地進(jìn)行測試工作提供較全面的思路引導(dǎo)，指導(dǎo)后續(xù)控制系統(tǒng)的開發(fā)和測試工作。

【關(guān)鍵詞】測試管理；整車控制系統(tǒng)；功能；測試

【中圖分類號(hào)】U469 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2016）02-0091-03

0 引言

整車控制系統(tǒng)功能的可靠性及完整性對(duì)整車性能有著很大的影響，從需求分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)、控制系統(tǒng)功能測試、整車測試到用戶使用，都少不了測試人員的參與和付出。但實(shí)際情況經(jīng)常出現(xiàn)需求分析不清晰、產(chǎn)品功能模糊等現(xiàn)象，導(dǎo)致測試的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)存在差異性；同時(shí)，測試人員的工作成果常常沒有得到開發(fā)人員、產(chǎn)品經(jīng)理或客戶的肯定。該問題不同程度地在諸多企業(yè)中出現(xiàn)。之所以會(huì)有上述情況的發(fā)生，主要在于測試活動(dòng)本身就是一個(gè)復(fù)雜度很高的工作，測試工作的成果容易受到諸多方面的因素影響。因此，測試團(tuán)隊(duì)需要依靠一個(gè)科學(xué)、合理、靈活、強(qiáng)大的協(xié)同測試管理流程來提升測試活動(dòng)的效率和質(zhì)量，優(yōu)化控制系統(tǒng)的測試有效性。

當(dāng)前，測試技術(shù)及測試管理相關(guān)參考資料大部分是針對(duì)軟件的，比如文獻(xiàn)[1]針對(duì)軟件測試管理進(jìn)行了梳理，文獻(xiàn)[2]涵蓋了軟件測試認(rèn)知及技術(shù)。而對(duì)于整車控制系統(tǒng)測試相關(guān)的參考文獻(xiàn)大多是基于某工具的測試，文獻(xiàn)[3]基于整車控制硬件在環(huán)總結(jié)了測試流程及測試用例庫設(shè)計(jì)方法；文獻(xiàn)[4]闡述了python腳本在整車控制系統(tǒng)HIL測試中的應(yīng)用；文獻(xiàn)[5]基于LabVIEW的整車控制器測試系統(tǒng)進(jìn)行了研究與開發(fā)。綜上所述，諸多文獻(xiàn)闡述了軟件測試的相關(guān)技術(shù)、測試管理及基于某方面整車控制系統(tǒng)測試研究，但針對(duì)整車控制系統(tǒng)缺少測試管理的相關(guān)總結(jié)，因此探索和研究并形成新能源汽車整車控制系統(tǒng)的測試管理系統(tǒng)很有必要。

1 測試需求及測試需求管理

任何一項(xiàng)工作均有一個(gè)前提要求或需求，整車控制系統(tǒng)也不例外。整車控制系統(tǒng)開發(fā)需求是整車控制功能開發(fā)的基礎(chǔ)，也是測試工作的主要依據(jù)，但由于當(dāng)前條件下，很多的需求文檔不全或不完善，造成設(shè)計(jì)文檔及設(shè)計(jì)過程的不完善甚至不合理，從而導(dǎo)致測試效率較低。針對(duì)這些問題，主要有以下對(duì)策：

（1）測試人員參與需求評(píng)審，并根據(jù)需求分析檢查清單，發(fā)現(xiàn)需求分析的不完善之處。該需求分析檢查清單需要測試人員持續(xù)構(gòu)建。

（2）控制系統(tǒng)開發(fā)前期對(duì)測試人員進(jìn)行比較全面的被測系統(tǒng)培訓(xùn)，使測試人員充分了解被測控制系統(tǒng)的功能及其他有關(guān)電氣特性。

（3）測試人員需要在新能源汽車用戶的角度上，發(fā)現(xiàn)需求的不足，并對(duì)需求提出相應(yīng)的改進(jìn)意見，該過程需要測試人員持續(xù)地維護(hù)。

（4）測試人員需要根據(jù)測試的經(jīng)驗(yàn)，提出當(dāng)前測試的需求。測試過程中的經(jīng)驗(yàn)也是測試需求分析時(shí)重點(diǎn)要考慮的。

通過以上4個(gè)對(duì)策，既可以進(jìn)一步彌補(bǔ)整車控制系統(tǒng)功能開發(fā)需求文檔的不足，又可以保證測試需求的有效性。在該過程中應(yīng)持續(xù)構(gòu)建測試需求，為后續(xù)項(xiàng)目測試需求提供更有效、更快捷的獲得方式。

2 測試策略與計(jì)劃

在整車控制系統(tǒng)開發(fā)人員開展概念設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)策略、時(shí)間計(jì)劃時(shí)，測試人員要根據(jù)開發(fā)人員提供的材料，制訂測試的策略與測試計(jì)劃。測試策略的設(shè)計(jì)要考慮以下幾個(gè)方面：首先，確定測試范圍；其次，深入分析測試對(duì)象；再次，確定測試內(nèi)容及測試方法。在制訂測試策略的過程中，需要同時(shí)考慮到測試人員不同的測試分工及測試的側(cè)重點(diǎn)，并據(jù)此分配相應(yīng)的測試計(jì)劃。測試計(jì)劃需要考慮項(xiàng)目計(jì)劃，根據(jù)項(xiàng)目的不同階段，制訂測試的不同階段及不同層次的計(jì)劃。同時(shí)，測試計(jì)劃也為測試工作制定時(shí)間目標(biāo)，測試人員需要根據(jù)測試計(jì)劃制訂自己的工作計(jì)劃。

3 測試環(huán)境搭建

測試環(huán)境的搭建是反映被測對(duì)象所處環(huán)境的重要體現(xiàn)，因?yàn)闇y試人員對(duì)被測對(duì)象所處環(huán)境的模擬越接近現(xiàn)實(shí)，其測試結(jié)果越接近實(shí)車情況。模擬整車控制系統(tǒng)的輸入中主要體現(xiàn)為CAN信號(hào)輸入、模擬量輸入、數(shù)字量輸入、頻率輸入4種信號(hào)特性，其信號(hào)特性是否和實(shí)車環(huán)境一致，一方面在于測試需求中的測試需求文檔是否描述得清晰、準(zhǔn)確，另一方面在于測試設(shè)備是否具備模擬這些信號(hào)特性的條件。只有在2個(gè)方面都滿足的情況下，才能搭建出和實(shí)車情況接近的測試環(huán)境。搭建接近實(shí)車的測試環(huán)境并不是一蹴而就的，需要測試人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或已有的流程來優(yōu)化測試環(huán)境的搭建工作。

4 測試用例及測試用例庫管理

測試用例是測試執(zhí)行的基本依據(jù)，測試用例的質(zhì)量對(duì)軟件測試起著至關(guān)重要的作用，因此它也是軟件測試的重點(diǎn)和難點(diǎn)。測試人員設(shè)計(jì)測試用例時(shí)需要關(guān)注以下幾個(gè)方面。

（1）測試人員需要先明確有哪些參考輸入，比如需求文檔、測試標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范、設(shè)計(jì)開發(fā)文檔等，單一地參考設(shè)計(jì)文檔或需求文檔都是不全面的。

（2）測試用例設(shè)計(jì)時(shí)，除了考慮被測對(duì)象的功能之外，也需要關(guān)注被測功能與其他功能模塊之間的交互[6]。

（3）測試用例設(shè)計(jì)需要考慮到用戶的使用場景。測試的主要目的是測試其整車控制系統(tǒng)的功能是否滿足用戶的需求，因此測試時(shí)考慮用戶的使用場景是測試人員必須具備的一種能力。

（4）有了測試用例設(shè)計(jì)的輸入、交叉功能分析、使用場景之后，采用合適的測試用例設(shè)計(jì)技術(shù)與方法編寫測試用例。

（5）測試用例編寫完成后，需要測試人員組織有效的測試評(píng)審，從而實(shí)現(xiàn)測試用例入庫管理。

（6）結(jié)合以往測試經(jīng)驗(yàn)，制定當(dāng)前的測試用例，為當(dāng)前的測試工作提供完整及有效的測試用例服務(wù)。

隨著測試的進(jìn)一步進(jìn)行或者對(duì)整車控制系統(tǒng)提出新的需求，都要對(duì)測試用例庫進(jìn)行更新，只有這樣，才能保證測試質(zhì)量。擁有一個(gè)高質(zhì)量的測試用例庫，是保證測試工作質(zhì)量的良好基礎(chǔ)。

5 測試過程及測試報(bào)告

為了提高測試效率，測試實(shí)施過程中可采用結(jié)伴測試的方式。結(jié)伴測試一方面可以減少錯(cuò)誤率，另一方面可以彼此互相學(xué)習(xí)。在測試實(shí)施完成后，測試報(bào)告是測試人員反饋問題的主要且重要途徑，其內(nèi)容的完整性可以有效地反饋問題。因此完整的測試報(bào)告包括測試報(bào)告及相關(guān)測試數(shù)據(jù)記錄文檔。測試報(bào)告的有效管理主要體現(xiàn)在測試報(bào)告的內(nèi)容方面，以下列舉了測試報(bào)告中必須包含的內(nèi)容。

（1）修訂記錄。該內(nèi)容可以有效地保證被測對(duì)象及測試結(jié)果的版本管理。

（2）概述。包括文檔后續(xù)中用到的術(shù)語或定義、參考文檔。由參考文檔可迅速得知測試依據(jù)的正確性。

（3）測試基本信息。包括測試階段及相關(guān)信息（比如：測試階段、模型版本、軟件版本、硬件序列號(hào)、軟硬件集成日期、車輛編號(hào)、車型等信息）、測試時(shí)間、測試人員及聯(lián)系方式、測試地點(diǎn)。

（4）測試概述。該部分內(nèi)容簡單描述測試目的、測試方法、測試環(huán)境等。

（5）測試結(jié)果匯總。該部分內(nèi)容對(duì)測試用例及測試結(jié)果簡單描述，有效、快捷地反饋測試結(jié)果。

（6）測試結(jié)果記錄。該部分內(nèi)容是對(duì)“（5）測試結(jié)果匯總”中的測試內(nèi)容的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及測試結(jié)果詳細(xì)記錄。該部分內(nèi)容可以為后續(xù)的問題復(fù)現(xiàn)提供依據(jù)。

6 缺陷分析

在整個(gè)項(xiàng)目的測試過程中，需要不間斷地進(jìn)行缺陷分析，監(jiān)控在開發(fā)和測試中是否存在問題和漏洞，并根據(jù)分析結(jié)果來調(diào)整測試的內(nèi)容及測試策略。在整車測試完成后，還需要進(jìn)行一次缺陷分析，并以此總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，以便在日后的項(xiàng)目中進(jìn)行改進(jìn)。在項(xiàng)目中根據(jù)實(shí)際情況，可以按嚴(yán)重程度、功能層次、缺陷發(fā)現(xiàn)階段、缺陷修復(fù)時(shí)間、缺陷發(fā)現(xiàn)人員等方式分析缺陷。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在不同分類方式的缺陷分過程中均會(huì)有一定的比例關(guān)系，比如嚴(yán)重程度缺陷分析，一級(jí)和四級(jí)嚴(yán)重缺陷占比例較少，二級(jí)和三級(jí)缺陷比例應(yīng)該占大多數(shù)，如果一級(jí)故障占的比例較高，需要考慮原因，盡量讓一級(jí)嚴(yán)重缺陷在早期發(fā)現(xiàn)并完善。因此，有效地進(jìn)行缺陷分析是項(xiàng)目測試時(shí)和測試完成后都需要重視的一項(xiàng)任務(wù)，沒有缺陷分析環(huán)節(jié)，測試工作就沒有優(yōu)化之說。

7 總結(jié)

綜上所述，測試管理就是在測試過程中不斷優(yōu)化再利用的過程，因此測試管理是測試工作中不可缺少的內(nèi)容，管理的有效性、合理性是保證測試結(jié)果有效性、可靠性的重要基礎(chǔ)。為了保證整車控制系統(tǒng)功能測試不斷提升其完整性及可靠性，本文梳理了整車控制系統(tǒng)測試工作中的相關(guān)內(nèi)容及管理方式，對(duì)后續(xù)的控制系統(tǒng)測試及開發(fā)工作具有一定的指導(dǎo)意義。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]黃瑩.軟件測試技術(shù)與測試管理[J].工業(yè)控制計(jì)機(jī)，2003，16（5）.

[2] （美）Ron Patton.軟件測試[M].周予濱，姚靜，譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

[3]田真，黃小楓，李志成，等.整車控制器硬件在環(huán)測試流程及測試用例庫設(shè)計(jì)[J].汽車工程學(xué)報(bào)，2014（3）.

[4]吳超，李玲，張燕.python腳本在整車控制系統(tǒng)HIL測試中的應(yīng)用[J].上海汽車，2012（2）.

[5]葉子.基于LabVIEW的純電動(dòng)客車整車控制器測試系統(tǒng)研究與開發(fā)[D].長春：吉林大學(xué)，2012.

[6]蔡為東.贏在測試2[M].北京：電子工業(yè)出版社，2013.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]