《智能網聯汽車信息物理系統參考架構2.0》在京發布

第八屆國際智能網聯汽車技術年會于2021 5月25日在北京宜昌國際會展中心隆重開幕。清華大學教授、國家智能網聯汽車創新中心首席科學家、中國智能網聯產業創新聯盟專家委員會主任李克強在開幕式上正式發布了《智能網聯車輛信息物理系統參考架構2.0》。

“智能網聯汽車信息物理系統參考架構1.0”自2019年發布以來，初步構建了支持車路云協同控制、面向業務且可靈活定制、技術中立且可持續演進的設計方法和參考框架。從工業、功能、物理和通信四個角度描述了體系結構，并初步形成了基于參考體系結構模型、模型庫和設計工具的研究方法和關鍵技術總結。在此基礎上，為了解決智能網聯汽車領域復雜大規模系統研究理論和方法的不足，以及智能網聯車跨領域開發中新的關鍵技術和難點的出現，參考架構2.0繼承了1.0階段的成果和研究思路，在2.0階段，充分參考了國際標準和國內外軍工復雜大型系統研究的理論與方法，以及CPS和ICV應用研究的理論和方法，在工具等方面取得了突破，全面展示了智能網聯汽車信息物理系統作為一個復雜的大型系統，從系統到系統、從框架到體系結構，在不同層次、不同角度、不同范圍內的嚴謹性和完整性。為今后進一步的工業應用和實施奠定了堅實的理論基礎。

發布會上，李克強教授介紹并解讀了“背景與意義”、“工作方法與進展”、“階段性成果”、“實施路徑與建議”四個部分。以下將介紹參考體系結構2.0的核心內容。核心內容一：智能網聯汽車CPS核心概念定義CPS是一個支持信息化和工業化深度融合的綜合技術體系，是數據價值提升和業務流程再造的規則體系，是一種層次化、系統化的系統形式。信息”體現了控制、通信、協作、云化、計算和推理，可以被描述為一個信息空間。“物理學”可以被描述為物理空間，進一步指的是物理實體，指的是人、機器、物體等在物理世界中真實可見的形式。只有當信息空間和物理空間相互補充時，它們的組合效應才能支持CPS的完整實施。從智能網聯汽車的整個生命周期和主要利益相關者的角度來看，智能網聯汽車CPS根據不同階段可分為四種：智能網聯車D CPS：智能網聯網汽車研究與設計信息物理系統智能網聯車輛M CPS：智能聯網汽車生產制造信息物理系統信息物理系統

智能網聯汽車CPS 2四大分類的核心內容：復雜大系統開發的支撐方法和工具鏈智能網聯車CPS是一個典型的復雜大系統，涉及智能網聯車輛、智能交通系統和云控制系統。它實際上是通過從汽車、交通和云控制三個不同的角度觀察智能網聯汽車CPS而獲得的。它們與智能網聯車輛中涉及的復雜大型系統是“三位一體”的關系。

智能網聯汽車所涉及的復雜大型系統智能網聯車CPS作為一個復雜的大型系統，在技術和產業上都比傳統燃油車呈現出更多的新特點。其發展所需的方法和過程也不可避免地對傳統的設計提出了挑戰……

修剪方法。參考國際主流標準和復雜的大規模系統開發范式，建議將系統工程和系統工程引入智能網聯汽車CPS的開發過程。智能網聯汽車7S架構框架最早是在智能網聯車領域提出的，并基于這一規則對系統級需求進行了捕獲、排序和分析。然后，使用基于模型的系統工程將系統級需求傳輸到系統級開發過程。通過需求工程、系統建模與分析、系統仿真與驗證、功能與預期功能安全分析等過程，最終將所有模型驅動的數據和模型傳輸環節通過數字主線連接起來，實現數據源的統一和協同開發。Reference Architecture 2.0全面展示了打造智能網聯汽車CPS中國解決方案的愿景，提供了適合國情的系統建設方法論，并希望推動行業的創新發展。同時，依托方法論創新智能網聯汽車CPS創新研發范式，構想了基礎理論、方法論、整體設計平臺和具體工具的全鏈條生態系統的建設方向，以助力產業創新升級，提升國際競爭力。

基于參考架構的開發環境平臺核心內容3：智能網聯汽車CPS參考架構提出了智能網聯車研發設計CPS、智能網聯車輛CPS和智能網聯運營管理CPS的參考架構，并從功能架構、邏輯架構、，以及用于每種類型的ICV CPS的分層體系結構。基于參考體系結構，ICV CPS的設計和實現順序如下：7S體系結構框架作為ICV CPS設計系統層的輸入基礎；MBSE設計方法作為具體的設計步驟；

數字主線技術連接了四大智能網聯汽車消費品安全系統。

基于7S的ICV CPS架構框架的核心內容是4：ICV CPS的關鍵技術和初步應用案例。提出了實現智能網聯汽車CPS所需的關鍵技術體系架構的總體概念，總結了不同類型智能網聯車CPS的總體技術、支撐技術和核心技術。最后，以典型AVP場景下智能網聯汽車運營管理CPS的設計為例，初步論證了支持智能網聯車CPS設計與實現的方法論和應用范式。

智能網聯汽車CPS技術系統是一個綜合概念，集成了智能網聯車輛、智能交通和信息物理系統。通過集成汽車、交通、通信、信息等行業的產品和系統，可以設計、開發、模擬、驗證、部署和運行智能網聯汽車信息物理系統，實現異構信息系統和物理系統之間安全可靠的協作和互操作，支持智能網聯汽車可靠、高效、實時的感知和決策控制，提高駕駛舒適性和便利性，提高交通安全性和效率。當前，智能網聯汽車的發展正處于一個關鍵和充滿挑戰的時期。為全面推進我國智能網聯汽車信息物理系統建設，需要依托全鏈條、全維度、全范圍的參考架構，以基礎理論體系為基礎，突破關鍵技術體系，加快智能網聯車CPS的實施和示范應用。下一步，研究團隊將把握產業技術發展脈搏，不斷更新完善“智能網聯汽車信息物理系統參考架構”，支持中國智能網聯車輛產業的發展實踐。同時，我們呼吁業界參考關鍵共性技術體系架構，集中力量突破相關關鍵共性技術，為我國智能網聯汽車信息物理系統早日落地應用貢獻智慧，服務行業和社會。

圖：智能網聯汽車CPS實施路徑展望

標簽：北京

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