《汽車流體及熱管理三維仿真分析軟件工具測評規(guī)范》編制說明

《汽車流體及熱管理三維仿真分析軟件工具測評規(guī)范》團體標準征求意見稿編制說明一、工作簡況任務來源本標準是由北京智能制造創(chuàng)新聯(lián)盟下達的團體標準編制任務，計劃編號20230007，由北京智能制造創(chuàng)新聯(lián)盟歸口管理。主要工作過程本標準的編制過程主要包括以下幾個階段：（1）工作組成立北京智能制造創(chuàng)新聯(lián)盟標準化委員會下發(fā)計劃后，2023年6月，汽車流體及熱管理三維仿真分析軟件工具測評規(guī)范標準起草小組成立。（2）廣泛調研階段2023年6月—2023年8月，編制組首先對國內外流體及熱管理三維仿真分析軟件相關的測評標準和規(guī)范進行了調研和分析。國際上對汽車流體及熱管理仿真分析軟件功能測評的相關標準匱乏，現(xiàn)有標準如《ISO/IEC/IEEE12207系統(tǒng)和軟件工程軟件生命周期過程》、《ISO/IEC15504信息技術過程評估第6部分:范例系統(tǒng)生命周期過程評估模型》、《UNR156軟件升級與軟件升級管理系統(tǒng)》、《UNR155信息安全與信息安全管理體系》、《ISO/IEC/IEEE29119軟件與系統(tǒng)工程》等均為通用軟件標準，未專注于汽車領域，未對與汽車相關的應用場景和測試用例選取標準進行明確規(guī)范；《ISO26262道路車輛功能安全》用于汽車電子系統(tǒng)開發(fā)的安全標準、《ISO24089道路車輛軟件升級工程》用于軟件升級方面標準、AUTOSAR等定義汽車電子系統(tǒng)中的軟件和硬件架構，以上標準均未涉及仿真相關工作，未形成相關系統(tǒng)，不具有汽車仿真的普遍適用性；《J2998_202002ModelDescriptionDocumentationRecommendedPracticeforGroundVehicleSystemandSubsystemSimulation》定義了仿真分析的方法，并未對軟件能能提出要求。因此，國際上的現(xiàn)有標準對于國產流體及熱管理仿真分析軟件功能測評并不適用。國內現(xiàn)有汽車流體及熱管理仿真分析軟件相關標準同樣匱乏，現(xiàn)行標準如《GB/T25000系統(tǒng)與軟件工程系統(tǒng)與軟件質量要求和評價(SQuaRE)》和《GB/T38634系統(tǒng)與軟件工程軟件測試》均為通用軟件測試相關標準；《T/CSAE177-2021電動汽車車載控制器軟件功能測試規(guī)范》團體標準是規(guī)定了電動汽車車載控制器軟件功能測試開展全過程的要求。（3）起草階段在這些調研的基礎上，通過對收集到的相關資料進行整理和歸納總結，起草小組確定了標準框架和基本內容，2023年10月形成《汽車流體及熱管理三維仿真分析軟件工具測評規(guī)范》標準的初稿。（4）內部討論階段2023年10月—2023年11月，標準起草組召開了多次標準內容討論會，對初稿進行了充分地討論，整理各方會上及會下的意見，綜合考慮作了修改，形成標準征求意見稿。主要起草單位北京國家新能源汽車技術創(chuàng)新中心、南京天洑軟件有限公司、北京十灃科技有限公司、宇通客車股份有限公司、寧德時代新能源科技股份有限公司、北汽福田汽車股份有限公司、清華大學、東南大學、合肥工業(yè)大學、北京航空航天大學二、標準編制原則和主要內容編寫規(guī)則本標準在制定過程中，嚴格按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫》的規(guī)定進行編寫，保證標準的編寫質量。標準的主要內容除了標準的規(guī)范性要素（范圍、規(guī)范性引用文件、術語和定義等）外，本標準的正文部分主要內容包括軟件測評設計及方法、汽車應用場景定義、軟件測試用例選取原則、軟件測試流程、結果評價標準。其中：（1）軟件功能測評：此測試為軟件基本測試，根據(jù)軟件產品特性、操作描述和用戶場景，測試產品的特征和可操作行為，以確定其滿足設計需求；需要明確汽車流體及熱管理仿真分析測試標準算例，并完成相應功能測試。比如：CFD求解器，湍流模型、分離流、多相流與顆粒流、多剛體六自由度運動與流固耦合、熱對流與熱輻射、氣動聲學等功能測試；（2）軟件性能測評：模擬軟件應用場景對軟件進行測試，主要反映系統(tǒng)反映時間、CPU使用率、占用內存、系統(tǒng)反應速度等指標；需要明確汽車流體及熱管理仿真分析測試標準算例，并完成相應性能測試；（3）汽車應用場景定義：針對汽車行業(yè)定義流體及熱管理三維仿真分析軟件的應用場景，全面覆蓋流體及熱管理性能開發(fā)范圍。比如：汽車空氣動力學開發(fā)、冷卻系統(tǒng)開發(fā)、空調系統(tǒng)開發(fā)、水管理、污染物分析等；（4）測試用例選取及測試流程：針對汽車應用場景定義不同級別的仿真分析算例，協(xié)助完成軟件功能及性能的評測；（5）結果評價：針對特定模型仿真結果分析，給予被測評軟件針對功能及性能測試結果的評估。三、主要試驗（或驗證）分析驗證情況本標準擬作為汽車流體及熱管理三維仿真分析軟件功能完整性驗證及汽車應用場景全面性覆蓋指導文件，當前針對軟件功能完整性測試已在南京天洑軟件有限公司、北京十灃科技有限公司等參與單位的流體及熱管理三維分析軟件層面進行了分析驗證。四、預期達到的效益數(shù)字化開發(fā)技術是支撐我國汽車產業(yè)開發(fā)高品質產品的關鍵，是支撐國家雙碳戰(zhàn)略、贏得國際競爭的有效手段，然而汽車產業(yè)設計開發(fā)過程中相關軟件工具關鍵核心技術仍嚴重依賴國外，隨時面臨“卡脖子”風險。汽車流體及熱管理仿真分析軟件需要覆蓋整車開發(fā)過程中涉及流體及熱管理三維仿真分析全部功能，具體包括但不限于以下性能開發(fā)：空氣動力學開發(fā)、冷卻系統(tǒng)開發(fā)、空調系統(tǒng)開發(fā)、水管理、污染物分析等。當前國內汽車研發(fā)軟件在流體及熱管理領域均有多企業(yè)及產品，但在軟件推廣等方面存在極大短板。國產仿真軟件在功能測評方面缺乏測評體系支持，急需制定一套汽車流體及熱管理仿真分析軟件測評標準，支持國產軟件功能開發(fā)及產品完善，促進軟件開發(fā)企業(yè)及汽車開發(fā)上下游企業(yè)深層次合作信賴度，解決我國汽車流體及熱管理性能開發(fā)過程中“自主可控”風險和“數(shù)據(jù)安全”風險。對于汽車行業(yè)發(fā)展而言，汽車流體及熱管理仿真分析軟件的規(guī)范意味著整車廠在熱管理、空氣動力學性能開發(fā)等領域高標準研發(fā)得到保障，這對于整個行業(yè)的發(fā)展都有一定的推動作用。五、與國內同類標準水平的對比情況無六、與有關的現(xiàn)行法律、法規(guī)和其他標準的關系國內現(xiàn)有汽車流體及熱管理仿真分析軟件相關標準同樣匱乏，現(xiàn)行標準如《GB/T25000系統(tǒng)與軟件工程系統(tǒng)與軟件質量要求和評價(SQuaRE)》和《GB/T38634系統(tǒng)與軟件工程軟件測試》均為通用軟件測試相關標準；《T/CSAE177-2021電動汽車車載控制器軟件功能測試規(guī)范》團體標準是規(guī)定了電動汽車車載控制器軟件功能測試開展全過程的要求。本標準與以上標準的定位有所不同。首先，本標準是聚焦汽車研發(fā)流體及熱管理仿真領域，現(xiàn)有大部分標準針對的全行業(yè)通用軟件；第二，現(xiàn)有汽車相關軟件測試是聚焦車載控制軟件