UR:BAN-Konferenz • 18./19.02.2016 • Garching 1

Simulationsgestütztes Testen kooperativer, verteilter Verkehrssysteme

Vortragender: Tim Rußifak e.V. MagdeburgVerkehr & Assistenz

KI: Kooperative Infrastruktur

UR:BAN-Konferenz • 18./19.02.2016 • Garching 2

Motivation: Qualitätssicherung kooperativer Systeme und deren Applikationen

• Direkte Kommunikation zwischen Fahrzeugen, straßenseitiger Verkehrsleittechnik und Verkehrsleitzentralen

• Viele Kommunikationspartner • Verschiedene

Kommunikationsmedien und Systemanbieter

Kooperative Verkehrssysteme

hochverteilt heterogen

Grafik: http://www.etsi.org

UR:BAN-Konferenz • 18./19.02.2016 • Garching 3

Motivation: Qualitätssicherung kooperativer Systeme und deren Applikationen

Fahrzeug Fahrzeug

Road Side Unit

C2C

C2I

Zum Beispiel

Applikation A

Applikation B

…

Qualitätssicherung während des gesamten Produktlebenszyklus:

Entwicklung Abnahme Wartung

Einsatzfahrzeug-Assistenz

Radfahrer-Schutzeinrichtung

Applikation B

UR:BAN-Konferenz • 18./19.02.2016 • Garching 4

Test

fall

…Te

stfa

ll …

Testautomatisierung

Stimuli

Reaktionen

(Manuelle) Auswertung

Test

fall

B

Test

fall A

Applikation

Automatisierungdurch Testsystem

Automatische Auswertung

Test

fall

BTe

stfa

ll A

Applikation

• Ggf. Testfahrten nötig• Hoher manueller und

personeller Aufwand

• Test „im Labor“• Nachstellen von

Szenarien mit vielen Verkehrsteilnehmern

• Nachstellen gefährlicher Szenarien / Unfälle

UR:BAN-Konferenz • 18./19.02.2016 • Garching 5

Welche Tests lassen sich automatisieren?

• Kommunikationsmedium als zentrale, standardisierte Test-Schnittstelle• Testen kooperativer Systeme = Testen der (Funk)-Kommunikation

Grafik: www.qosmotec.com

App

likat

ion Signalstärke

Sensordaten

Kommunikations-Sequenzen

HMI

UR:BAN-Testsystem

Kommunikations-Sequenzen

Hardware in the Loop

?

Car

2X-A

pplik

atio

nCAM

DENM

SPaT

CAM

DENM

Fahrzeug-Bewegungen

Ereignisse zu best. Zeitpunkten

Ampelphasen

UR:BAN-Konferenz • 18./19.02.2016 • Garching 6

Testframework für hochverteilte Car2X-Applikationen

UR:BAN-Konferenz • 18./19.02.2016 • Garching 7

Use Case: Radfahrer-Schutzeinrichtung

• Gefahren-Szenarien nachstellen• Test verschiedener Medien• Werden Warnungen versendet?

Road Side Unit

WLAN (802.11n) Car2X

(802.11p)

UR:BAN-Konferenz • 18./19.02.2016 • Garching 8

Demonstrator für Use Case und Testsystem

Stimulation Testmanager Datenerfassung & Auswertung

Testobjekt: RSU mit Applikation

UR:BAN-Konferenz • 18./19.02.2016 • Garching 9

Stimulation: Testdatenerzeugung durch Simulation

Screenshot SUMO: http://sumo.dlr.de

UR:BAN-Konferenz • 18./19.02.2016 • Garching 10

Sollverhalten (Nachrichtenabfolge) ermitteln

Simulation

Tester

Screenshot SUMO: http://sumo.dlr.de

Applikations-Spezifikation

Testorakel

#import car2x

loop_begin [min=1, max=*]CAM (KFZ->Broadcast)

loop_end

DENM (RSU->Broadcast)Wann Warnung durch DENM?

Wann wie viel CAMs generiert?

UR:BAN-Konferenz • 18./19.02.2016 • Garching 11

Genereller Ablauf zum Beobachten und Auswerten

UR:BAN-Konferenz • 18./19.02.2016 • Garching 12

Jeden Testfall starten und auswerten

Automatisches TesturteilMonitoring (nach Testfall gefiltert)Start &

UR:BAN-Konferenz • 18./19.02.2016 • Garching 13

Leitfaden zum Testen kooperativer Verkehrssysteme

Simu-lation

Auto-matisiert

TestTest-

daten-Gene-rierung

Moni-toring

Test-urteil

Zusammenfassung

UR:BAN-Konferenz • 18./19.02.2016 • Garching 14

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit

Simulationsgestütztes Testen kooperativer, verteilter Verkehrssysteme

Tim Rußifak e.V. Magdeburg

UR:BAN-Konferenz • 18./19.02.2016 • Garching 15

DSL für Simulationsszenario (Ausschnitt)

UR:BAN-Konferenz • 18./19.02.2016 • Garching 16

Modell im Testorakel

Ein Petrinetz pro Testfall – automatischer Vergleich von Soll- und Ist-Kommunikation