任何一種新車型的開(kāi)發(fā)，都要對(duì)整車及其各個(gè)部件進(jìn)行大量的運(yùn)行測(cè)試，從而產(chǎn)生大量的、有待處理的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)以不同的文件形式存放，數(shù)據(jù)間交互困難，不利于進(jìn)行綜合分析；如何將它們進(jìn)行整合，幫助汽車研發(fā)人員發(fā)現(xiàn)潛在規(guī)律，是亟待解決的問(wèn)題。根據(jù)相關(guān)研究，以數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)建立汽車試驗(yàn)數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的綜合管理及應(yīng)用平臺(tái)，可以使試驗(yàn)知識(shí)在產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中得到最高效的利用，有助于企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。
由于汽車試驗(yàn)的專業(yè)性較強(qiáng)，數(shù)據(jù)類型多樣，數(shù)據(jù)分析的實(shí)際需要也各不相同：在進(jìn)行誠(chéng)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需求方與設(shè)計(jì)方往往溝通不暢，對(duì)實(shí)際的數(shù)據(jù)管理需求無(wú)法形成共同的認(rèn)識(shí)。本文通過(guò)對(duì)汽車試驗(yàn)數(shù)據(jù)特點(diǎn)和實(shí)際數(shù)據(jù)分析需要進(jìn)行總結(jié)，力求完整描述試驗(yàn)人員對(duì)數(shù)據(jù)管理的普遍需求。
1 現(xiàn)狀
汽車試驗(yàn)數(shù)據(jù)既存在于通用格式的數(shù)據(jù)文件中，也存在于專業(yè)測(cè)試軟件生成的二進(jìn)制文件中。目前，企業(yè)對(duì)這些文件的管理沒(méi)有統(tǒng)一的模式，往往由相關(guān)試驗(yàn)人員獨(dú)立管理或簡(jiǎn)單地存放在特定的存儲(chǔ)空間內(nèi)。在非數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)環(huán)境下，這些數(shù)據(jù)在維護(hù)和使用方面存在以下缺點(diǎn)。
1.1 相對(duì)分散，不易檢索，利用率低
相同批次或類型的試驗(yàn)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單地存放在單獨(dú)的文件夾中，試驗(yàn)人員無(wú)法看到所有數(shù)據(jù)的統(tǒng)一視圖。數(shù)據(jù)的篩選與查看需要通過(guò)手工的方式完成，效率低下，易出差錯(cuò)，因此歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用率較低。
1.2 數(shù)據(jù)組織混亂
汽車研發(fā)過(guò)程中的試驗(yàn)工作是逐步深入進(jìn)行的。每個(gè)平臺(tái)有多個(gè)試驗(yàn)車型，每個(gè)車型在FT、ET、PT階段都要進(jìn)行一系列的試驗(yàn)，在同一階段不同配置的樣車、零部件也要分別進(jìn)行試驗(yàn)。文件式的數(shù)據(jù)管理方式不能很好地體現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)間的遞進(jìn)、并列關(guān)系。當(dāng)數(shù)據(jù)積累到一定程度時(shí)，會(huì)出現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)文件相似、具體含義無(wú)法區(qū)分的情況，導(dǎo)致試驗(yàn)分析人員調(diào)用錯(cuò)誤的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生錯(cuò)誤的分析結(jié)果。
1.3 試驗(yàn)信息缺乏完整性
目前的商業(yè)測(cè)試軟件對(duì)試驗(yàn)環(huán)境（風(fēng)速、路面等）、樣車運(yùn)行條件（選擇擋位、油門(mén)開(kāi)度等）信息的存儲(chǔ)沒(méi)有提供完善的支持，而這部分信息（下文統(tǒng)稱工況信息）又包含了大量的試驗(yàn)細(xì)節(jié)和指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于真實(shí)地反映當(dāng)時(shí)試驗(yàn)狀況和汲取改進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，都是非常寶貴的參考資料。另外，試驗(yàn)對(duì)象的參數(shù)信息（如發(fā)動(dòng)機(jī)排量、變速箱型號(hào)等）、試驗(yàn)任務(wù)信息（如開(kāi)發(fā)節(jié)點(diǎn)、更換的零部件等）也是試驗(yàn)結(jié)果評(píng)判的重要參考。試驗(yàn)工況信息的不完整，導(dǎo)致試驗(yàn)過(guò)程的許多細(xì)節(jié)無(wú)法跟蹤，影響對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行正確判斷，試驗(yàn)數(shù)據(jù)就失去了重復(fù)利用的價(jià)值，造成了資源的巨大浪費(fèi)。
1.4 安全保密性差
由于缺乏統(tǒng)一的保存和管理機(jī)制，數(shù)據(jù)文件易受到未經(jīng)授權(quán)地訪問(wèn)、修改，并導(dǎo)致重要數(shù)據(jù)的泄密，數(shù)據(jù)的流向不能被有效控制；多次的數(shù)據(jù)拷入拷出，可能會(huì)造成數(shù)據(jù)版本不一致，數(shù)據(jù)完整性、一致性無(wú)法得到保證。如果沒(méi)有有效的數(shù)據(jù)備份機(jī)制，當(dāng)出現(xiàn)計(jì)算機(jī)病毒或者故障，試驗(yàn)數(shù)據(jù)可能徹底丟失，造成不可挽回的損失。
1.5 缺乏數(shù)據(jù)分析的支攆設(shè)施，無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘
汽車試驗(yàn)的首要目的是對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從中找出數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，以便于指導(dǎo)進(jìn)一步的設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)�；ㄙM(fèi)大量人力、物力獲得的數(shù)據(jù)中，蘊(yùn)藏著豐富的信息。但是不同試驗(yàn)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)在模式上差異較大，即使是同一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目，如果使用的采集分析軟件不同，試驗(yàn)結(jié)果在形式上也有較大差異。如果沒(méi)有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分析環(huán)境，則無(wú)法對(duì)這些差異數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，深度的數(shù)據(jù)挖掘也無(wú)法進(jìn)行，造成各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析技術(shù)隨時(shí)間不斷流失。
2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)
汽車試驗(yàn)是工程領(lǐng)域的一項(xiàng)重要的活動(dòng)，試驗(yàn)人員通過(guò)組織試驗(yàn)活動(dòng)獲得試驗(yàn)對(duì)象的功能、性能、適應(yīng)性等信息，從而完成對(duì)部件或系統(tǒng)的評(píng)價(jià)和判定，它是一項(xiàng)嚴(yán)密組織的系統(tǒng)工程，對(duì)試驗(yàn)環(huán)境、試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)人員都有一定的要求。與商業(yè)數(shù)據(jù)相比，汽車試驗(yàn)數(shù)據(jù)在來(lái)源、數(shù)據(jù)模式、數(shù)據(jù)時(shí)效性方面有很大的不同。一般來(lái)說(shuō)，汽車試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有以下特點(diǎn)。
2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源廣泛
試驗(yàn)數(shù)據(jù)既包括人工記錄的紙質(zhì)檔案，也包括不同數(shù)據(jù)采集軟件生成的文件。此外，與試驗(yàn)相關(guān)的圖片、工況信息、原始時(shí)域文件等也屬于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的范疇。
2.2 數(shù)據(jù)量大
隨著測(cè)試技術(shù)的進(jìn)步，汽車試驗(yàn)項(xiàng)目越來(lái)越多，所采集的試驗(yàn)數(shù)據(jù)也在不斷增加。比如NVH試驗(yàn)，在進(jìn)行噪聲信號(hào)采集時(shí)，需要使用較高的采樣頻率，每次試驗(yàn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量都可能達(dá)到幾百兆。因此，需要管理的試驗(yàn)數(shù)據(jù)量是非常龐大的。
2.3 數(shù)據(jù)價(jià)值相對(duì)穩(wěn)定
一般的商業(yè)數(shù)據(jù)，隨著時(shí)間的推移，歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)的細(xì)節(jié)不再重要，只有簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)匯總值對(duì)以后的數(shù)據(jù)分析有利用價(jià)值。但汽車試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)于產(chǎn)品研發(fā)的有效期很長(zhǎng)，可以達(dá)到十幾年。試驗(yàn)進(jìn)行的早晚和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的價(jià)值沒(méi)有必然的聯(lián)系；很多年前的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，也可能有很高的利用價(jià)值，需要一直保存，不能被隨意的刪除。
2.4 數(shù)據(jù)類型多樣
試驗(yàn)數(shù)據(jù)有多個(gè)維度（見(jiàn)圖1），可以按不同的方法進(jìn)行分類。比如，根據(jù)領(lǐng)域不同，汽車試驗(yàn)可分為多種不同的項(xiàng)目。不同項(xiàng)目的試驗(yàn)數(shù)據(jù)在采集方式、數(shù)據(jù)模式上有很大的區(qū)別。隨著測(cè)試技術(shù)的進(jìn)步，試驗(yàn)項(xiàng)目處于一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程中。
圖1 數(shù)據(jù)的維度
2.5 數(shù)據(jù)模式不確定
試驗(yàn)具有易變性特點(diǎn)。根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康牡牟煌�，在具體的數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，試驗(yàn)對(duì)象的運(yùn)行工況和使用通道數(shù)目是變化的，對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)在模式上會(huì)各不相同。另外，試驗(yàn)設(shè)備的更新?lián)Q代、試驗(yàn)方法的改進(jìn)、試驗(yàn)環(huán)境的變化、具體試驗(yàn)對(duì)象的特點(diǎn)也會(huì)影響數(shù)據(jù)模式。
2.6 數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理程序緊密耦合
不同的試驗(yàn)項(xiàng)目會(huì)用到不同的采集分析軟件，數(shù)據(jù)分析方法由對(duì)應(yīng)軟件提供；試驗(yàn)?zāi)康牟煌瑒t對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理方法不同，生成的文件格式也不一樣；即數(shù)據(jù)與處理程序是緊密耦合的。不同軟件對(duì)同一個(gè)物理量的描述可能會(huì)使用不同的數(shù)據(jù)量綱，當(dāng)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比時(shí)，需要進(jìn)行數(shù)值換算，正確體現(xiàn)數(shù)據(jù)間的關(guān)系。
汽車試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理需求分析（二）
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本文標(biāo)題：汽車試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理需求分析（一）
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