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Komplexe Systeme erfordern neue Methoden – Teil 4: Experten bewerten MAPS

Lese­zeit: 6 Minu­ten

Im ers­ten Blog­bei­trag stell­ten wir das Test­ver­fah­ren MAPS (Model-Based Deve­lo­p­ment of Acti­ve and Pas­si­ve Safe­ty Sys­tems) vor. In Teil 2 wur­de kon­kret der Test eines Air­bag-Con­trol­lers von Con­ti­nen­tal mit MAPS erläu­tert. Teil 3 „MAPS im Ver­gleich zu ‚kon­ven­tio­nel­len‘ Tests“ befass­te sich mit den Ergeb­nis­sen der Exper­ten­be­fra­gun­gen, wel­che die Tech­ni­sche Hoch­schu­le Ingol­stadt im Rah­men des ZIM-Pro­jek­tes durch­führ­te. Die­ser vier­te und letz­te Teil greift die Exper­ten­be­fra­gun­gen noch ein­mal auf und beleuch­tet die Ergeb­nis­se im Detail.

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Zur Erin­ne­rung: MAPS ist ein Test­frame­work, wel­ches die Vor­tei­le des modell­ba­sier­ten Tes­tens, der Test­au­to­ma­ti­sie­rung und der Test­durch­füh­rung in vir­tu­el­ler Fahr­um­ge­bung kom­bi­niert. Die Tests wer­den zunächst model­liert, dann mit Hil­fe der sepp.med MBT­sui­te gene­riert und ver­wal­tet und schließ­lich durch den IPG Car­Ma­ker, einem Werk­zeug für vir­tu­el­le Fahr­ver­su­che, durchgeführt.

Wie in Teil 2 beschrie­ben, han­del­te es sich bei dem zu tes­ten­den Sys­tem um einen Air­bag-Con­trol­ler von Con­ti­nen­tal, der in Unfall­si­tua­tio­nen (Abb. 1) aus­ge­löst wird – oder auch nicht. Der Test des Air­bag-Con­trol­lers zeich­ne­te sich durch sei­ne hohe Kom­ple­xi­tät aus, da eine Viel­zahl inter­ner Sys­tem­zu­stän­de in Kom­bi­na­ti­on mit unter­schied­li­chen exter­nen Umge­bungs­si­tua­tio­nen geprüft wer­den müssen.

Um die Wirk­sam­keit des neu­en Test­ver­fah­rens MAPS zu bele­gen, ver­glich die TH Ingol­stadt die modell­ba­sier­ten Tests in simu­lier­ter Umge­bung mit dem zuvor bei Con­ti­nen­tal prak­ti­zier­ten „kon­ven­tio­nel­len“ Test­ver­fah­ren. In einer Exper­ten­be­fra­gung wur­de eine Rei­he von Aspek­ten auf einer Ska­la von 1 bis 5 bewer­tet, wobei 5 das bes­te Ergeb­nis war (= sehr gut). Ins­ge­samt wur­den sechs Kate­go­rien von Aspek­ten betrach­tet, von denen wir drei noch ein­mal genau­er beleuch­ten möch­ten, da hier die größ­ten Dis­kre­pan­zen beob­ach­tet wurden.

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Abbil­dung 1: Simu­la­ti­on eines Unfalls

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Abbil­dung 2: Detail­lier­te Ergeb­nis­se der Kate­go­rie „Team“

In der Kate­go­rie „Team“ schnei­det der modell­ba­sier­te Ansatz durch­weg posi­tiv oder neu­tral ab. Aller­dings erkau­fen wir uns den Gewinn an Qua­li­tät und Zeit­er­spar­nis in der Test­fall­ge­ne­rie­rung durch einen deut­lich höhe­ren Model­lie­rungs­auf­wand. Da im kon­ven­tio­nel­len Ver­fah­ren kei­ne Test­mo­del­le erstellt wer­den, über­rascht die­se Fest­stel­lung aller­dings nicht. In Sum­me ergibt sich ein klar posi­ti­ves Ergeb­nis zu Guns­ten von MAPS.

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Abbil­dung 3: Detail­lier­te Ergeb­nis­se der Kate­go­rie „Test­ab­de­ckung“

In der Kate­go­rie „Test­ab­de­ckung“ schla­gen die Vor­tei­le der auto­ma­ti­sier­ten Testfall­generierung voll zu Buche. Vol­le Pfad­ab­de­ckung ist auf­grund der hohen Kom­bi­na­to­rik aus inter­nen Fahr­zeug­zu­stän­den und exter­nen Umge­bungs­si­tua­tio­nen schlicht nicht mög­lich. Hier ist der Test­fall­ge­ne­ra­tor klar im Vor­teil, obwohl auch ihm durch die Test­fall­ex­plo­si­on Gren­zen gesetzt sind.

Auch Bedin­gungs­ab­de­ckung ist im kon­ven­tio­nel­len Ansatz nur extrem schwer zu errei­chen, kann jedoch pro­blem­los durch den Test­fall­ge­ne­ra­tor garan­tiert wer­den. Die­ser erreicht auch einen höhe­ren Abde­ckungs­grad pro Test­fall, was bedeu­tet, dass ins­ge­samt weni­ger Test­fäl­le erfor­der­lich sind, um vol­le Abde­ckung zu erreichen.

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Abbil­dung 4: Detail­lier­te Ergeb­nis­se der Kate­go­rie „limi­tie­ren­de Faktoren“

In der Kate­go­rie „limi­tie­ren­de Fak­to­ren“ beob­ach­ten wir eine Ver­la­ge­rung der Her­aus­for­de­run­gen vom Men­schen zur Maschi­ne – ein Effekt, der durch­aus wün­schens­wert ist, da es tech­ni­sche Lösun­gen für Rechenzeit‑, Per­for­mance- und Spei­cher­platz­be­darf gibt, wäh­rend der mensch­li­che Fak­tor nicht so ein­fach zu beherr­schen ist.

Zusam­men­fas­send lässt sich sagen, dass MAPS einen posi­ti­ven Effekt sowohl auf die Qua­li­tät der Tests als auch auf die erfor­der­li­chen Auf­wän­de hat. Die TH Ingol­stadt ermit­tel­te eine durch­schnitt­li­che Ver­bes­se­rung der Qua­li­tät und der Auf­wän­de um 8 Pro­zent im Ver­gleich zum „kon­ven­tio­nel­len“ Ansatz.

Unser Exper­te, Dr. Mar­tin Bei­ßer-Dre­sel, steht Ihnen ger­ne als Gesprächs­part­ner für alle wei­te­ren Fra­gen zum The­ma zur Verfügung.

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