庞巴迪运输公司实施基于模型的设计以加速轨道推进系统的开发

在采用基于模型的设计之前，庞巴迪采用传统的瀑布式工作流程进行控制软件开发:一个团队负责需求和设计，然后通过传统的手工编码交给另一个团队来实现，这既手工又容易出错。大多数测试是在硬件在环环境中完成的，然后是硬件/软件系统组合测试，有些测试必须在列车上进行。如果在此过程的后期发现错误，则可能导致数周甚至数月的昂贵返工和延迟。

庞巴迪需要一种方法，使他们能够避免由于模棱两可的要求、复杂的标准以及在开发过程后期无法测试设计而导致的项目延误和成本超支。

认识到采用新的方法在组织上是具有挑战性的，他们希望通过向工程团队提供适当的支持来平稳过渡。

庞巴迪采用了基于模型的设计，并与MathWorks合作，以促进向新开发方法的过渡。

庞巴迪工程团队参加了MathWorks工程师举办的研讨会，重点是通过模拟检测和纠正设计错误。在这些会议之后，庞巴迪工程师与MathWorks的支持人员合作，在一个实际的客户交付项目中演示了这一概念。

在一个例子中，该团队在MATLAB和Simulink中创建了一个电气和控制系统模型。通过模拟模型，他们发现了一个电气故障，而这个故障通常只有在进行组合系统测试时才会被发现。建模的成功(ROI超过100%)有助于减少组织对新开发方法的抵制。

在新的工作流程中，庞巴迪工程师配置和调整Simulink中提供的控制模型，以满足IBM捕获的客户定义的需求^®理性的^®门^®或微软^®Word文档。然后，他们创建推进系统的电气硬件(设备)模型，并运行闭环仿真来验证需求、验证功能并评估控制器性能。

他们使用嵌入式编码器从控制器模型生成C代码^®．在编译代码并将其部署到嵌入式目标之后，他们运行硬件在环(HIL)测试来验证软件的实时运行。HIL测试之后是在实验室对推进硬件进行测试，然后在实际列车上进行测试。

庞巴迪工程师正在努力扩展他们的工作流程，包括软件在环(SIL)和处理器在环(PIL)测试，并使用IEC认证套件来简化EN 50128/EN 50657认证。

• 成本降低45%，交货时间缩短35%。Lindskog说:“在我们第一个基于模型的设计项目中，我们根据客户的要求开发了一个复杂的新功能。“与使用传统方法相比，使用基于模型的设计方法，我们需要更少的设计、实现、测试和文档迭代，从而降低了45%的成本，缩短了35%的交货时间。这个极具挑战性的功能从一开始就完美无瑕，给客户留下了深刻的印象。”
• 采用新的工作流程简化。林德斯科格说:“引入一种新的工作方式往往比你想象的要复杂得多。“MathWorks的技术参与不仅有助于解决技术问题，还有助于确保我们采取的方法与行业最佳实践保持一致。”
• 代码实现延迟最小化。“将设计和执行团队分开会导致误解;这也意味着，如果实施团队很忙，我们将面临两周甚至更长时间的延迟，”庞巴迪运输公司软件应用工程师庞特斯•杰恩伯格指出。“现在我们作为一个团队工作，并且实现几乎是即时的，因为我们使用嵌入式编码器生成代码。”