[发明专利]一种汽车电子电气架构多目标优化方法、设备及存储介质

说明书

本发明公开一种汽车电子电气架构多目标优化方法、设备及存储介质，方法包括：确定线束层的约束条件以及线束层的目标函数，以线束层的约束条件为约束，以线束层的目标函数为目标，建立线束层优化模型；确定控制器拓扑层的约束条件以及控制器拓扑层的目标函数，以控制器拓扑层的约束条件为约束，以控制器拓扑层的目标函数为目标，建立控制器拓扑层优化模型；根据预设的汽车电子电气参数，采用NSGA‑Ⅲ方法分别对线束层优化模型和控制器拓扑层优化模型进行求解，以得到所述线束层的目标函数的Pareto最优解集以及所述控制器拓扑层的目标函数的Pareto最优解集。本发明解决了现有技术中电子电气架构设计工作效率不高的技术问题。

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种汽车电子电气架构多目标优化方法、设备及存储介质。

背景技术

随着汽车电子电气的蓬勃发展，电子电气部件的复杂度和集成性越来越高。国内外传统的优化设计方法主要通过CAD、Word和EXCEL等基础软件进行设计，该方法操作简单，运用方便，软件成本很小，适用于小模块设计，但是整车架构设计周期长，资源分散，设计成本和架构成本高，不能有效的管理架构资源。随着汽车功能需求和功能安全方面的发展，传统的电子电气架构设计方法已经不能够满足现在汽车研发的需求，存在大量的弊端。而基于模型的汽车电子电气架构设计方法已经被广泛接受，甚至被作为首选的设计方法，该方法整合了架构开发过程中所涉及到的所有内容，强有力的推动了电子电气架构开发。

基于模型的电子电气架构设计是基于某些强大的软件上实现的，目前流行的软件是PREEvision工具，该工具是德国Vector公司研发的一种自上而下的电子电气架构开发工具，其优点是：具有成熟的汽车电子电气架构开发流程，满足了汽车厂的开发理念，采用可追溯性的软硬件开发，可进行变型管理和功能安全分析，支持标准的AUTOSAR输入\输出接口，整合了需求分析、功能设计、软硬件及网络开发、线束及拓扑结构等多个电子电气架构相关的领域，其核心的技术就是基于模型的开发，层与层之间相互渗透和便于用户评估的实用算法工具。但基于模型的电子电气架构设计需要建立评估准则对不同的设计方案进行评估，各种评估准则之间存在一定的约束关系，该方法不能建立针对多目标和复杂约束的数学描述，导致工作效率不高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种汽车电子电气架构多目标优化方法、设备及存储介质，解决现有技术中电子电气架构设计工作效率不高的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：

第一方面,本发明提供一种汽车电子电气架构多目标优化方法，包括如下步骤：

确定线束层的约束条件以及线束层的目标函数，以线束层的约束条件为约束，以线束层的目标函数为目标，建立线束层优化模型；

确定控制器拓扑层的约束条件以及控制器拓扑层的目标函数，以控制器拓扑层的约束条件为约束，以控制器拓扑层的目标函数为目标，建立控制器拓扑层优化模型；

根据预设的汽车电子电气参数，采用NSGA-Ⅲ方法分别对线束层优化模型和控制器拓扑层优化模型进行求解，以得到所述线束层的目标函数的Pareto最优解集以及所述控制器拓扑层的目标函数的Pareto最优解集后，基于所述线束层的目标函数的Pareto最优解集以及所述控制器拓扑层的目标函数的Pareto最优解集完成汽车电子电气架构设计。

优选的，所述的汽车电子电气架构多目标优化方法中，所述线束层的目标函数至少包括以总线成本最小为目标的总线成本目标函数、以总线重量最小为目标的总线重量目标函数、以总线负载率最小为目标的总线负载率目标函数。

优选的，所述的汽车电子电气架构多目标优化方法中，所述总线成本目标函数为：

min(T(λ))＝min(T_C+T_E+T_L+T_D)