近几年来，车辆和系统设计的复杂性一直在增长，而且似乎还在加速增长。由于增材制造(3D打印)和监管变化等工艺，新技术总是不断涌现。工业物联网(IIoT)也开启了互联系统的新时代，促使系统和车辆设计师退一步，从一开始就重新评估设计，而不仅仅是对以前设计的重新迭代。
软件开发人员的目标很简单:使工程师能够在早期和整个开发阶段尽可能全面地利用模拟工具的功能。
Maplesoft
工程师们正在寻求解决众多问题，无论是结合传感器技术、图像处理能力、应用人工智能(AI)和深度学习算法，还是能够在安全的实验室环境中测试大量的场景和驾驶条件。他们希望在更短的时间内进行更多的设计迭代，同时在车载计算或实验室基础设施中处理大量数据。此外，车辆软件必须在安全的计算环境中安全远程更新。所有这些挑战以及更多的挑战都是由软件工程师来解决的。
CM Labs simulation公司的首席商务官Arnold Free说:“现在在工程模拟领域发生了很多令人兴奋的事情。在自动化系统设计过程中，需要执行数百万甚至数十亿小时的测试，这就需要比实时更快的基于云的模拟引擎来提供所需的性能。现在可以实时连接仿真，提供完整的系统级机械动力学仿真、接触、传感器(如激光雷达)和操作建模。它可以与动力系统模型、液压模型相结合，创建一个完整的系统级虚拟双胞胎。”请参阅下面的边栏了解更多关于数字双胞胎的信息。
无论是何种类型的软件——无论是用于设计、测试还是控制车辆系统的软件——所涉及的软件都将比以往任何时候都需要更多的处理能力，而且没有任何逆转或放缓的迹象。“软件变得越来越大;它需要更多的代码行，更难测试和验证，”Maplesoft首席科学家兼首席运营官Laurent Bernardin解释道。
“以动力系统为例。与内燃机(IC)相比，混合动力或电动动力系统的系统复杂性要高得多。”Bernardin说。这种复杂性转化为软件，因为它有更多的变量和参数需要管理。”例如，在电动混合动力系统上，IC发动机的气门正时是受控的，但现在还包括电动机需要启动的时间，以及IC发动机必须开始为电池充电而不是为车轮提供动力的时间。
例如，Maplesoft的模型预测控制(MPC)技术可以用来表示这些复杂系统的行为。“控制软件将包含整个动力系统的模型。该软件可以预测即将到来的加速需求、即将到来的转弯和当前的电池电量，并运行未来的模拟，以确定最有效的参数集，以实现控制动力系统的最佳路径，”Bernardin解释道。
代码的自动生成对控制软件的实时运行具有重要意义。“对于动力系统，软件被嵌入到发动机模型中，结果需要立竿见影。随着模型复杂性的增加，快速生成代码变得非常重要。速度越快，允许的复杂度就越高。”
dSPACE Inc.市场营销和新业务开发总监Mahendra Muli对此表示赞同。“车载嵌入式软件的数量和复杂性都有了显著增长。
“对于电动化市场，我们有解决方案来开发和测试电池、电机和充电系统等电动动力总成组件。从新的宽带隙开关设备、电池管理系统和电机，以及需要智能控制电网的新[可再生]能源，有许多创新即将进入市场，”Muli说。
CM实验室模拟公司
该公司已经推出了用于控制原型的硬件平台，以及用于雷达、激光雷达和基于摄像头的系统的硬件在环测试的解决方案，这些系统在模拟中结合了照明和传感器类型的影响。Muli说:“此外，我们还支持通过使用高性能计算基础设施进行模拟和测试来增加测试系统的带宽。”
重型汽车领域正变得越来越复杂。增强的机器功能，如通过预测分析进行预测维护，不同程度的自动化和操作员辅助，以及通过机器学习系统提高性能预期，都需要更先进的工程软件和专业知识。
除此之外，像集成测试与测量公司(ITM)这样的公司发现，其设计工程师客户希望以很少的努力或成本立即获得真实世界的数据。“考虑到这一点，我们试图使我们的解决方案基于网络，易于访问，”集成测试与测量软件经理Mark Yeager说。
易于访问需要更多的在线搜索数据管理。ITM正致力于通过在文件中嵌入统计数据，并将这些数据添加到在线数据库，使其数据更易于搜索。在未来，ITM的耶格尔预计软件产品将是简单的、在线的、带有移动设备工具的。
