汽车电气系统集成测试管理技术的研究

摘 要：本文针对当前汽车电子电器系统集成测试过程中面临的挑战，通过对当前系统集成测试管理的特点进行了分析，研究了一种综合化、自动化和弹性化的集成测试管理系统，介绍了整车电气系统集成测试管理系统的实现方法，旨在为汽车电子电器系统集成测试的持续优化提供一种可供选择的方案。

关键词：汽车电气系统；自动化测试；集成测试管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.215

0 术语定义

浏览器-服务器（Browser/Server）结构，简称B/S结构。客户端只需要安装浏览器，浏览器通过Web服务器与数据库进行交互，可以方便的在不同平台下工作；服务器端采用高性能计算机，安装大型数据库。

逻辑测试用例（Logic Test Case），简称为LTC。没有具体的输入数据和预期结果的测试用例。实际值没有定义或是可变的，而用逻辑运算符来代替，即抽象出具有相同测试过程的测试用例框架。

具体测试用例（Concrete Test Case），简称为CTC。具有具体的输入数据和预期结果的测试用例。CTC中所使用的逻辑运算符，被替换为对应的实际值。

1 当前汽车电子电器测试面临的挑战

随着汽车的智能化不断发展，对汽车电子电器系统的稳定性、准确性和实时性提出了更高的要求，同时给系统集成测试活动带来了新的挑战，主要表现在：

（1）综合化的测试数据管理平台需求显著。丰富的车型配置和不断增加的电控单元，带来了包括测试需求、测试用例和测试报告等在内的海量测试数据管理挑战，同时还需要保证测试数据的完整性和安全性；

（2）分层测试一致性问题表现突出。完整的汽车电子电器系统测试，需要多个团队分工协助完成，包括零件级、子系统级直至整车级的测试，而测试用例开发、测试执行、测试报告生成等工作的一致性需要重点保证，从而确保相关的整车设计需求正确并合理地实施；

（3）测试效率亟待提升。开发阶段大量的回归测试工作给测试效率带来了巨大挑战，回归测试范围确定、测试计划订制和测试执行等工作频繁发生，实现自动化测试是解决此问题的主要方案。而为了及时评估产品质量，动态跟踪问题状态、以及多维度的数据挖掘等测试统计工作，需要自动且实时地呈现统计结果。

2 电气系统集成测试管理系统研究

为了应对上述的主要挑战，传统的粗放式测试管理难以应对，综合化、自动化和弹性化的集成测试管理系统应运而生。图1所示为基于自动化测试的集成测试管理系统拓扑图，此系统由测试管理系统和测试执行系统两大部分组成。测试管理系统主要功能包括测试规范管理、测试报告管理、测试数据后处理和备份；测试执行系统主要功能包括测试执行序列开发、测试计划订制、测试执行、生成自动化测试报告。

2.1 测试管理系统

测试管理平台基于B / S 结构开发，工程师打开计算机终端，通过浏览器访问连接在以太网的服务器，在服务器的测试管理软件上进行工作。在此开放的平台上，工程师们进行并行开发工作，根据设计需求文档开发测试用例，测试用例通过评审和审核后，被下载至测试执行上位机；同时测试执行上位机将自动测试产生的测试数据和报告传回Web服务器，实现需求验证状态的及时反馈。

2.2 测试用例管理

测试用例是集成测试执行以及结果判断的依据，测试用例开发通常遵循自顶向下的方法，由设计需求进行分析，开发如表1所示的各个电气系统的集成测试用例。

在测试管理平台中，首先将各个电气系统的测试用例，纳入测试数据库中进行管理，按层级结构细分，并保留测试用例的所有有用的信息，然后进行规范化分析，形成标准的LTC及CTC结构。

在规范化的过程中，同时将变量及取值进行统一管理，创建适用于项目需求的数据字典。通过规范化处理，可有效改善用例风格不统一、变量命名有差异等现象，保证测试工作产品的一致性。

由于设计需求变更，需要对测试用例的进行配置管理。当需要修改测试用例时，则可以按照流程进行变更。直至所有的设计需求阶段性冻结，完整的测试用例库则被建立。

2.3 测试报告管理

当有新的车型测试项目时，可在现有测试数据库的基础上，分析各系统功能变更情况，并根据测试用例变更流程，快速生成新车型的测试用例，同时完善现有测试数据库。

项目测试用例被下载至测试执行上位机，通过HIL仿真系统进行自动化测试，自动生成的测试报告又被上传到测试数据库中进行集中管理。测试报告的格式和深度，根据用户的需要可以进行客制化管理，同时测试管理系统建立其与已存储测试案例的链接，以便跟踪管理。

测试报告客制化丰富友好。按照测试执行环境分类，测试报告可分为实车测试报告和台架测试报告；按照测试自动化与否分类，又可分为手动测试报告和自动测试报告；按照测试类型分类，可分为功能测试报告、性能测试报告和误用滥用测试报告等；另外还可按照各个子系统划分订制报告等。

测试管理系统可以自动跟踪测试状态和结果，通过智能数据收集与分析，生成多维度的度量图表，用于评估及预测被测系统的开发质量。度量数据包括：不同类型的测试用例数量统计、测试用例执行状态统计、测试不通过项统计。对于测试不通过项，可以进行动态跟踪、类型分析和原因分析，减少问题的定位和解决时间，大幅提升测试效率。

3 结束语

为了保证汽车开发质量以及加快汽车开发进度，当前各大OEM厂商都更加重视汽车电子电器系统测试工作，加强建设测试管理系统，并逐步推广测试的自动化。实施平台化的集成测试管理策略，有利于将完整的测试过程纳入整车电子电器系统开发管理，强化开发过程的管控能力，还能促使测试数据和知识积累，形成测试的大数据库，同时可以有效降低测试工作负荷，提高产品的交付质量。

集成测试管理的平台化，通常需要与电气架构和子系统的平台化、模块化、以及通用化紧密配合，才能发挥更大的功效。目前，电气系统集成测试管理系统已建立完成，开始在实际的项目工程中发挥重要作用。随着电控系统的日益增多，以及汽车自动化程度的不断提高，在测试管理方面仍需要更多的经验积累和理论研究，以期持续改进。

参考文献：

[1]William E. Lewis， David Dobbs， Gunasekaran Veerapillai. 陈绍英等译. 软件测试与持续质量改进（第3版）[M].北京：人民邮电出版社，2011（07）.

[2]中国软件测试认证委员会.软件测试专业术语中英文对照表（V2.0）[S]. www.cstqb.cn，2007（12）.

[3]IEEE Std 829TM-2008. IEEE Standard for Software and System Test Documentation[S].2008（07）.

作者简介：朱德康（1980-），男，江苏高邮人，硕士，主要从事汽车电气系统开发工作。