Anwendung metaheuristischer Methoden im Blackbox-Test einer zustandsbasierten Funktion

Beschreibung

Wenn sich ein Unfall ereignet, ist die Hauptaufgabe der passiven Sicherheitssysteme die Fahrzeuginsassen bestmöglich zu schützen. Dabei greifen in demMoment des Unfalls die Systeme der aktiven und passiven Sicherheit ineinander. So können prädiktive Assistenzsysteme eine Notbremsung initiieren. Zusätzlich können die Sicherheitsgurte gestrafft werden, sodass diese fest am Fahrzeuginsassen anliegen. Schließlich erfolgt die Auslösung der verschiedenen Airbags. Bei der Unfallrekonstruktion gilt es diese Schritte nachzuvollziehen. Eine etablierte technische Lösung ist der Event Data Recorder (EDR). Der EDR zeichnet vor, während und nach dem Unfall festgelegte Informationen auf und ermöglicht deren Auslesen auch im Nachhinein. Neben der Aufzeichnung eines für sich alleinstehenden Unfalls, berücksichtigt der EDR ebenfalls Unfallkombinationen. So können verschiedene Unfallschweren auftreten oder Unfallverläufe überlappen. Diese Informationen haben einen Einfluss darauf, wie Unfalldaten im EDR gespeichert werden. Diese Arbeit befasst sich mit dem Test der Kombination von verschiedenen Unfallverläufen und deren Speicherung im EDR. Die Problemstellung liegt hierbei in der Tatsache, dass alle in der Realität vorkommenden Kombinationen in der festgelegten EDR-Struktur abgebildet werden müssen. Der Kern der Fragestellung liegt darin, wie die Testdaten zu kombinieren sind, um eine bestmögliche Testabdeckung zu erreichen. Der methodische Lösungsansatz ist die Vorgaben zu abstrahieren, davon funktionale Zustände des EDRs abzuleiten und anschließend quasi-zufällig Testdaten automatisiert zu generieren. Dabei sind die funktionalen Zustände von den Regularien abgeleitet und stehen stellvertretend für die verschiedenen Unfallkombinationen. Als methodisches Werkzeug werden zwei Metaheuristiken verwendet – Simulated Annealing und Genetische Algorithmen. Diese ermöglichen einerseits Testdaten entsprechend festgelegter Kriterien zu generieren und andererseits können diese Testdaten auf unterschiedliche Art undWeise zusammengesetzt sein. Angewendet auf die Problemstellung des EDRs bedeutet dies, dass ein funktionaler Zustand des EDRs durch verschiedeneUnfallverläufe realisiert werden kann. Die Validierung dieses Konzepts erfolgte im Rahmen der Serienentwicklung des Airbag- Steuergeräts. Dabei wurden zwei verschiedene Projekte ausgewählt, die unterschiedliche Möglichkeiten bieten die Metaheuristiken anzuwenden. Die Ergebnisse der Testreihen haben grundsätzlich belegt, dass mithilfe derMetaheuristiken verschiedene Unfallverläufe mit gleichen funktionalen Eigenschaften automatisiert generiert werden können. Des Weiteren hat die Anwendung auf verschiedene Projekte aufgezeigt, dass sich deutliche, teils unerwartete Unterschiede bei den generierten Daten ergeben. Diese Erkenntnisse können für künftige Arbeiten verwendet werden und haben einen wesentlichen Einfluss auf den Komplexitätsgrad in der Anwendung dieses Konzepts.

Autor*in

Alexander Straßheim

Themen in »Anwendung metaheuristischer Methoden im Blackbox-Test einer zustandsbasierten Funktion«

EDR Optimierungsalgorithmen Genetische Algorithmen Blackbox-Test Funktionstest

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