第三章：系统建模工具搭建

系统建模，说白了就是给预期功能安全找个「骨架」。你想想看，没有模型，你怎么定义功能？怎么分析危害？怎么跟团队对齐？

我个人习惯用 PREEvision 和 SystemWeaver 这两款工具。它们各有千秋，但核心逻辑是一样的：把抽象的安全需求，变成可视化的系统架构。

3.1 工具安装与环境配置

先说安装。嗯，这里要注意，别一上来就双击 setup.exe。

PREEvision 安装要点：

• Java 环境：必须用官方指定的 JDK 版本。我遇到过有人装了 OpenJDK 17，结果模型编辑器打不开。后来换成 Oracle JDK 11 才搞定。
• 数据库：PREEvision 依赖 PostgreSQL。记得把数据库的编码设成 UTF-8，不然中文注释会乱码。
• License 配置：浮动许可证的话，要配好环境变量 LM_LICENSE_FILE。我曾经因为少配了一个端口号，折腾了整整一下午。

SystemWeaver 安装要点：

• IIS 配置：SystemWeaver 是 B/S 架构，需要先装好 IIS。记得启用 ASP.NET 4.7 功能。
• 数据库：支持 SQL Server 或 Oracle。我建议用 SQL Server 2019，兼容性最好。
• 客户端：安装时选「Full Client」，别选「Web Client」。Web 版功能不全，画图时卡得要命。

3.2 系统架构建模

工具装好了，接下来就是建模。我个人习惯先画「系统上下文图」，再细化到「内部架构」。

第一步：定义系统边界

在 PREEvision 里，我通常这样操作：

1. 新建一个「System Context」图。
2. 把「目标系统」放在中间，周围放上「外部实体」（比如驾驶员、其他车辆、云端）。
3. 用箭头标出交互关系。注意，箭头方向代表「数据流」或「能量流」。

举个例子，一个自动紧急制动系统（AEB）的上下文图，大概长这样：

第二步：内部架构分解

上下文图画完后，就该拆内部了。在 SystemWeaver 里，我习惯用「功能架构」视图：

• 把系统拆成「感知层」、「决策层」、「执行层」。
• 每个层再拆成「功能模块」。比如感知层包含「雷达处理」、「视觉处理」。
• 模块之间用「接口」连接。接口要标明数据类型和方向。

3.3 功能定义与接口设计

架构搭好了，接下来就是往里面填「功能」。说白了，就是定义每个模块「干什么」以及「怎么跟别人说话」。

功能定义：

在 PREEvision 里，我通常用「功能树」来组织：

1. 根节点是「整车级功能」，比如「自动紧急制动」。
2. 下一层是「系统级功能」，比如「目标检测」、「碰撞风险评估」。
3. 再下一层是「组件级功能」，比如「雷达目标跟踪」、「制动压力计算」。

每个功能节点，我都会填上这些属性：

属性	说明	示例
功能ID	唯一标识	FUNC_001
功能名称	简短描述	目标检测
功能描述	详细行为	通过雷达和摄像头数据，识别前方障碍物
触发条件	什么情况下激活	车速 > 10 km/h
安全等级	ASIL 等级	ASIL B

接口设计：

接口设计这块，我踩过不少坑。说白了，接口定义不清楚，后面集成测试就是灾难。

在 SystemWeaver 里，我这样定义接口：

• 信号接口：用 Signal 类型，标明数据长度、初始值、范围。比如 BrakePressure: uint16, 0-1000 bar。
• 服务接口：用 Service 类型，标明请求/响应格式。比如 Request: TargetList, Response: BrakeCommand。
• 物理接口：用 Port 类型，标明引脚号、电压范围。比如 CAN_H, 2.5V ± 0.5V。

接口矩阵示例：

源模块	目标模块	接口名称	数据类型	周期
雷达处理	融合模块	RadarTargetList	struct { id, x, y, v }	50 ms
融合模块	决策模块	FusedObjectList	struct { id, type, distance }	100 ms
决策模块	执行模块	BrakeCommand	uint8 (0=off, 1=partial, 2=full)	事件触发

好了，系统建模工具这块，核心就是「搭架构、定功能、画接口」。工具只是手段，关键是思路要清晰。你想想看，模型建好了，后面的危害分析、安全验证才有根可循。

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