基于模型的设计方法如何改变传统汽车设计流程

“当我迈入一辆新车的时候，扑鼻而入的不是真皮坐椅的味道，而是软件的气息。”沃尔沃技术专家Jonn Lantz在2015年德国MathWorks汽车大会上这样说。随着ADAS等技术的引入，汽车系统确实变得越来越复杂，软件开发的工作越来越大。根据Prime Research的调查显示，现在一部高端汽车的所有功能实现需要一亿行以上的代码。

如此庞大的系统越来越不适合采用传统的开发方式。Paul Barnard表示，从JD Power的数据来看，由于软件问题而进行召回的案例呈逐年递增的趋势，如今软件问题已经占到召回因素的15%以上。

MathWorks设计自动化全球市场总监 Paul Barnard

“Altran的研究表明，采用基于模型设计（Model-Based Design，简称MBD）的方法，能够提高产品的质量。”Paul Barnard说道，“利用MBD，在开发过程的早期就可以进行系统级仿真，这样开发人员在早期能及时发现架构和算法上的缺陷，这对于提高质量和开发效率会有很大的帮助。”

自动代码生成工具是基于模型设计的核心之一，MathWorks的很多客户已经采用了自动代码生成工具来完成最后的代码实现。潍柴动力电控技术研究团队利用Embedded Coder生成了超过34万行有效代码，生成的代码覆盖了100%的应用软件，超过85%的CAN应用层程序和故障诊断代码也是从模型中自动生成的。

“从全新的ECU开发到后续的验证完成只花了36个月，这比我们原定计划节约了40%的时间，”潍柴潍柴动力发动机研究院副院长李大明说，“由于整个开发阶段可以通过Simulink仿真实现连续的测试，我们在集成测试前能够发现60%到70%的缺陷。因此，我们的集成测试时间大约少用了一半。”

“以图像处理工具箱为例，虽然在安保/安防等方面应用很广，但以前可能不会用在汽车上，现在开始被汽车采用了，主要运用于雷达系统设计的相控阵系统和RF工具箱也是类似情况。怎样把这些技术融合到我们的汽车设计流程里是一个挑战，基于模型设计的方法则可以应对这样的挑战。”MathWorks公司中国区总经理曹新康说道， 他表示大量成功的案例显示，越来越多的汽车公司将设计流程从传统模式，转换到基于模型设计的方法，以应对现在的新挑战。“官网上有上百个这样的案例，以潍柴为例，它从传统的设计方法，到现在建立起完整的基于模型设计的平台，已经进入了产品化阶段。”

基于模型设计的方法，可以将工程师从重复琐碎的细节实现工作中解脱出来，用更系统化的方式来开发项目，对于汽车这样超级复杂的系统，也许是最合适的方法。