《汽车流体及热管理三维仿真分析软件工具测评规范》编制说明

《汽车流体及热管理三维仿真分析软件工具测评规范》团体标准征求意见稿编制说明一、工作简况任务来源本标准是由北京智能制造创新联盟下达的团体标准编制任务，计划编号20230007，由北京智能制造创新联盟归口管理。主要工作过程本标准的编制过程主要包括以下几个阶段：（1）工作组成立北京智能制造创新联盟标准化委员会下发计划后，2023年6月，汽车流体及热管理三维仿真分析软件工具测评规范标准起草小组成立。（2）广泛调研阶段2023年6月—2023年8月，编制组首先对国内外流体及热管理三维仿真分析软件相关的测评标准和规范进行了调研和分析。国际上对汽车流体及热管理仿真分析软件功能测评的相关标准匮乏，现有标准如《ISO/IEC/IEEE12207系统和软件工程软件生命周期过程》、《ISO/IEC15504信息技术过程评估第6部分:范例系统生命周期过程评估模型》、《UNR156软件升级与软件升级管理系统》、《UNR155信息安全与信息安全管理体系》、《ISO/IEC/IEEE29119软件与系统工程》等均为通用软件标准，未专注于汽车领域，未对与汽车相关的应用场景和测试用例选取标准进行明确规范；《ISO26262道路车辆功能安全》用于汽车电子系统开发的安全标准、《ISO24089道路车辆软件升级工程》用于软件升级方面标准、AUTOSAR等定义汽车电子系统中的软件和硬件架构，以上标准均未涉及仿真相关工作，未形成相关系统，不具有汽车仿真的普遍适用性；《J2998_202002ModelDescriptionDocumentationRecommendedPracticeforGroundVehicleSystemandSubsystemSimulation》定义了仿真分析的方法，并未对软件能能提出要求。因此，国际上的现有标准对于国产流体及热管理仿真分析软件功能测评并不适用。国内现有汽车流体及热管理仿真分析软件相关标准同样匮乏，现行标准如《GB/T25000系统与软件工程系统与软件质量要求和评价(SQuaRE)》和《GB/T38634系统与软件工程软件测试》均为通用软件测试相关标准；《T/CSAE177-2021电动汽车车载控制器软件功能测试规范》团体标准是规定了电动汽车车载控制器软件功能测试开展全过程的要求。（3）起草阶段在这些调研的基础上，通过对收集到的相关资料进行整理和归纳总结，起草小组确定了标准框架和基本内容，2023年10月形成《汽车流体及热管理三维仿真分析软件工具测评规范》标准的初稿。（4）内部讨论阶段2023年10月—2023年11月，标准起草组召开了多次标准内容讨论会，对初稿进行了充分地讨论，整理各方会上及会下的意见，综合考虑作了修改，形成标准征求意见稿。主要起草单位北京国家新能源汽车技术创新中心、南京天洑软件有限公司、北京十沣科技有限公司、宇通客车股份有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司、北汽福田汽车股份有限公司、清华大学、东南大学、合肥工业大学、北京航空航天大学二、标准编制原则和主要内容编写规则本标准在制定过程中，严格按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规定进行编写，保证标准的编写质量。标准的主要内容除了标准的规范性要素（范围、规范性引用文件、术语和定义等）外，本标准的正文部分主要内容包括软件测评设计及方法、汽车应用场景定义、软件测试用例选取原则、软件测试流程、结果评价标准。其中：（1）软件功能测评：此测试为软件基本测试，根据软件产品特性、操作描述和用户场景，测试产品的特征和可操作行为，以确定其满足设计需求；需要明确汽车流体及热管理仿真分析测试标准算例，并完成相应功能测试。比如：CFD求解器，湍流模型、分离流、多相流与颗粒流、多刚体六自由度运动与流固耦合、热对流与热辐射、气动声学等功能测试；（2）软件性能测评：模拟软件应用场景对软件进行测试，主要反映系统反映时间、CPU使用率、占用内存、系统反应速度等指标；需要明确汽车流体及热管理仿真分析测试标准算例，并完成相应性能测试；（3）汽车应用场景定义：针对汽车行业定义流体及热管理三维仿真分析软件的应用场景，全面覆盖流体及热管理性能开发范围。比如：汽车空气动力学开发、冷却系统开发、空调系统开发、水管理、污染物分析等；（4）测试用例选取及测试流程：针对汽车应用场景定义不同级别的仿真分析算例，协助完成软件功能及性能的评测；（5）结果评价：针对特定模型仿真结果分析，给予被测评软件针对功能及性能测试结果的评估。三、主要试验（或验证）分析验证情况本标准拟作为汽车流体及热管理三维仿真分析软件功能完整性验证及汽车应用场景全面性覆盖指导文件，当前针对软件功能完整性测试已在南京天洑软件有限公司、北京十沣科技有限公司等参与单位的流体及热管理三维分析软件层面进行了分析验证。四、预期达到的效益数字化开发技术是支撑我国汽车产业开发高品质产品的关键，是支撑国家双碳战略、赢得国际竞争的有效手段，然而汽车产业设计开发过程中相关软件工具关键核心技术仍严重依赖国外，随时面临“卡脖子”风险。汽车流体及热管理仿真分析软件需要覆盖整车开发过程中涉及流体及热管理三维仿真分析全部功能，具体包括但不限于以下性能开发：空气动力学开发、冷却系统开发、空调系统开发、水管理、污染物分析等。当前国内汽车研发软件在流体及热管理领域均有多企业及产品，但在软件推广等方面存在极大短板。国产仿真软件在功能测评方面缺乏测评体系支持，急需制定一套汽车流体及热管理仿真分析软件测评标准，支持国产软件功能开发及产品完善，促进软件开发企业及汽车开发上下游企业深层次合作信赖度，解决我国汽车流体及热管理性能开发过程中“自主可控”风险和“数据安全”风险。对于汽车行业发展而言，汽车流体及热管理仿真分析软件的规范意味着整车厂在热管理、空气动力学性能开发等领域高标准研发得到保障，这对于整个行业的发展都有一定的推动作用。五、与国内同类标准水平的对比情况无六、与有关的现行法律、法规和其他标准的关系国内现有汽车流体及热管理仿真分析软件相关标准同样匮乏，现行标准如《GB/T25000系统与软件工程系统与软件质量要求和评价(SQuaRE)》和《GB/T38634系统与软件工程软件测试》均为通用软件测试相关标准；《T/CSAE177-2021电动汽车车载控制器软件功能测试规范》团体标准是规定了电动汽车车载控制器软件功能测试开展全过程的要求。本标准与以上标准的定位有所不同。首先，本标准是聚焦汽车研发流体及热管理仿真领域，现有大部分标准针对的全行业通用软件；第二，现有汽车相关软件测试是聚焦车载控制软件