《智能網聯汽車信息物理系統參考架構2.0》在京發布

　　【太平洋汽車網 石家莊車市頻道】第八屆國際智能網聯汽車技術年會（CICV 2021）于2021年5月25日在北京亦創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、中國智能網聯汽車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《智能網聯汽車信息物理系統參考架構2.0》（以下簡稱“《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、面向業務可靈活定制、技術中立可持續演進的設計方法和參考框架，從產業、功能、物理和通信四個視圖描述架構，初步形成了基于參考架構的模型、模型庫以及設計工具等的研究思路和關鍵技術總結。在此基礎上，為應對復雜大系統研究理論和方法在ICV領域的不足及ICV在跨領域研制所涌現出的新的關鍵技術和難點，《參考架構2.0》在繼承了1.0的階段成果和研究思路的基礎上，在2.0階段，充分的參考了國際標準和國內外軍工領域在復雜大系統研究中的理論和方法，在CPS與ICV結合應用研究的理論、方法、工具等方面有所突破，比較全面的論證了作為復雜大系統的智能網聯汽車信息物理系統從體系到系統、從框架到架構等不同層級，不同視角，不同范圍的理論和方法，做到了自身理論體系的嚴謹性和完備性。為后續進一步的產業應用和落地實施構建起了扎實的“理論根基”。

發布會上，李克強教授圍繞“背景與意義”“工作方法和進展”“階段性成果”“實施路徑與建議”四部分內容做出了介紹與解讀。

下文將對《參考架構2.0》部分核心內容進行介紹。

核心內容1：ICV CPS核心概念定義

CPS是支撐信息化和工業化深度融合的一套綜合技術體系，又是數據價值提升與業務流程再造的規則體系，還是一種具有層次性和系統性的系統形式。“信息”體現了控制（Control）、通信（Communication）、協同（Cooperation）、云化（Cloudization）、計算（Computation）和推演（Calculate）,可描述為信息空間。“物理”可描述為物理空間，進一步指代物理實體，指人、機、物等在物理世界中真實存在、可見的形體。信息空間和物理空間的共同作用，相輔相成才能支撐起CPS的完整實現。

從智能網聯汽車全生命周期和主要不同利益攸關者考慮，按照不同的階段，可將ICV CPS分為四種：

ICV D CPS：智能網聯汽車研發設計信息物理系統

ICV M CPS：智能網聯汽車生產制造信息物理系統

ICV V CPS：智能網聯汽車車用信息物理系統

ICV OM CPS：智能網聯汽車運行管理信息物理系統

ICV CPS的四種分類

核心內容2：復雜大系統研制的支撐方法論和工具鏈

ICV CPS是典型的復雜大系統，涉及的智能網聯汽車，智能交通系統，云控系統其實是站在汽車，交通，云控三個不同視角觀察ICV CPS而得到的，它們與智能網聯汽車參與的復雜大系統的關系為“三位一體”。

智能網聯汽車參與的復雜大系統（System of Systems，SoS）

ICV CPS作為復雜大系統，無論是從技術層面還是產業層面都呈現出了比傳統燃油汽車更多的新特點，其研制所需要的方法和流程也必然對傳統研制方式構成挑戰。參考國際主流標準和復雜大系統研制范式，提出了將體系工程、系統工程引入到ICV CPS的研制過程中。在ICV領域首次提出了智能網聯汽車7S體系架構框架，并以此規則捕獲、梳理、分析形成體系級需求。然后將體系級需求傳遞到采用基于模型的系統工程（MBSE）的系統級研制過程中，經過需求工程、系統建模與分析、系統仿真與驗證、功能和預期功能安全分析等過程，最后通過數字主線打通所有模型驅動的數據和模型傳遞鏈路，實現統一數據源和協同開發。《參考架構2.0》全面展示了打造ICV CPS中國方案的愿景，提供了適合國情的系統建設方法論，期望牽引行業的創新發展。同時，依托方法論革新 ICV CPS 創新研發范式，構思了基礎理論-方法論-總體設計平臺-具體工具的全鏈生態的建設方向，以期助力產業的創新升級，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：ICV CPS參考架構

針對ICV研發設計CPS、ICV車用CPS、ICV運行管理CPS分別提出了參考架構，并就每種類型的ICV CPS在功能架構、邏輯架構、分層架構方面詳細闡述了其各自的功能、邏輯和分級內容。基于參考架構，ICV CPS的設計與實施從前到后依次為：7S體系架構框架作為ICV CPS設計的體系層輸入依據；MBSE設計方法作為具體設計步驟；數字主線技術連接四大ICV CPS。

基于7S的ICV CPS架構框架

核心內容4：ICV CPS關鍵技術和初步應用案例

針對ICV CPS的落地所需要的關鍵技術體系架構進行總體構思，分別概括了不同ICV CPS類型的總體技術、支撐技術和核心技術。最后以ICV運行管理CPS在典型AVP場景的設計為案例，初步展示了支撐ICV CPS設計與實施的方法論和應用范式。

ICV CPS技術體系

作為集合了智能網聯汽車、智能交通和信息物理系統的綜合性概念，智能網聯汽車信息物理系統可以通過汽車、交通、通信、信息等行業產品和系統間的一體化設計、研發、仿真、驗證、部署和運營，實現異構信息系統和物理系統間的安全可靠的協同與互操作，支持智能網聯汽車可靠、高效、實時的感知與決策控制，提高駕乘舒適度和便捷性，提升交通安全和效率水平。當前，智能網聯汽車發展正處于關鍵期、攻關期，為了能夠全面推進中國方案智能網聯汽車信息物理系統的建設，需要以全鏈條、全維度、全范疇參考架構為依托，基于基礎理論體系，突破關鍵技術體系，加速ICV CPS的落地示范應用。

下一步，研究團隊將把握產業技術發展脈搏，持續更新完善《智能網聯汽車信息物理系統參考架構》，支持我國智能網聯汽車產業發展實踐。同時，呼吁行業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，為中國智能網聯汽車信息物理系統早日落地應用，服務產業和社會貢獻智慧。

圖：ICV CPS的落地實施路徑展望

（圖/文/攝：太平洋汽車網 石家莊01）