Petri-Netz basierte Verifikation von funktionalen Testfällen

Moderne Fahrzeuge enthalten heute eine Vielzahl hochgradig vernetzter Fahrzeugfunktio-nen. Neben der Entwicklung ist die zunehmende Anzahl und Komplexität der Funktionen eine große Herausforderung für die Qualitätsabsicherung. Immer kürzere Entwicklungszyk-len, ein hoher Kostendruck, eine zunehmende Parallelisierung der Fahrzeugprojekte und die Reduzierung von Prototypen erfordern einen effizienten Testprozess und den Einsatz von Simulationstechniken.Für die Funktionsabsicherung auf Komponenten- und Systemebene werden im Volkswagen-Konzern Hardware-in-the-Loop-Prüfstände eingesetzt. Die Steuerung der Prüfstände erfolgt mit Hilfe des Testautomatisierungssystems EXAM. Die Testfälle werden dabei basierend auf einem UML-Dialekt grafisch modelliert und im gesamten Volkswagen-Konzern verwendet.Die hohen Effizienzvorgaben bei der Funktionsabsicherung erfordern den parallelen Einsatz der Hardware-in-the-Loop-Prüfstände für mehrere Fahrzeugprojekte und eine größtmögliche Auslastung der zur Verfügung stehenden Prüfstandszeiten. Jede Störung bei der Testaus-führung, wie z.B. ein irrtümlicher Abbruch des Testfalls oder eine unnötige Wiederholung, führt zu einer nutzlosen Verwendung der ohnehin sehr limitierten und sehr teuren Prüfstände und hat eine direkte Auswirkung auf den gesamten Funktionsabsicherungsprozess.Analog zur Komplexität der Fahrzeugfunktionen steigt die Komplexität der in EXAM model-lierten Testfälle. Dies hat zur Folge, dass die Anzahl der syntaktischen und semantischen Fehler pro Testfall deutlich zugenommen hat. Bei der Ausführung fehlerhafter Testfälle sind die Testergebnisse jedoch unbrauchbar und die Testfälle müssen wiederholt werden. Auf-grund der Größe der Testfälle (mehrere zehntausend Testschritte) können die Fehler nicht mehr ausschließlich durch manuelle Reviews der Testfälle gefunden werden. Eine automati-sierte Überprüfung der Testfälle auf syntaktische Fehler ist bereits heute in EXAM integriert. Semantische Fehler in den Testfällen können heute noch nicht automatisiert erkannt werden.In dieser Arbeit entwickeln wir ein automatisiertes Verfahren zur Überprüfung der Testfälle auf semantische Fehler, die zu einem Problem oder einem Fehler bei der Testausführung führen können. Das Verfahren basiert auf der Transformation der Testfälle in Formeln einer Aktionslogik, dargestellt mit Hilfe (standardisierter) Petri-Netze. Wir klassifizieren die mögli-chen Fehler und definieren die einzuhaltenden Richtlinien mit Hilfe von Petri-Netzen. Die Richtlinien können im praktischen Einsatz der Methode von den Anwendern selbst definiert werden. Das von uns entwickelte Verifikationsverfahren, basierend auf Invariantenanalysen, ermöglicht die Überprüfung dieser Richtlinien. Mit Hilfe einer prototypischen Implementierung der vorgestellten Methode wird die praktische Anwendbarkeit und deren Auswirkungen im Testprozess bei der AUDI AG validiert. Der Ansatz liefert einen wichtigen Beitrag zur Kos-teneinsparung und zur weiteren Effizienzsteigerung im Absicherungsprozess bei der AUDI AG.