智能网联汽车信息物理系统参考架构2.0-CICV_169页_3mb

报告摘要

智能网联汽车信息物理系统参考架构2.0总结

核心内容

智能网联汽车信息物理系统参考架构2.0（以下简称“参考架构2.0”）是面向中国智能网联汽车发展需求而设计的一套系统架构模型，旨在构建具有中国特色的智能网联汽车体系。该架构基于MBSE方法论，结合系统建模语言（SysML）和面向对象的系统工程方法（OOSEM），并引入了数字主线技术，实现从研发设计到运行管理的全生命周期数据贯通。

参考架构2.0由国家智能网联汽车创新中心牵头，联合清华大学、中国信息通信研究院、华为、东风汽车等单位共同完成，旨在推动智能网联汽车与智能交通、智慧城市等系统的深度融合，构建统一的系统架构框架，支持智能网联汽车的协同控制、互操作性、安全性和标准化。

主要观点

智能网联汽车的发展背景
- 中国智能网联汽车发展已进入战略阶段，是解决交通安全、道路拥堵、能源消耗、环境污染等问题的重要手段。
- 智能网联汽车融合了“车-路-云-网-图”等多个要素，是信息物理系统（CPS）在交通领域的典型应用。
- 中国需要构建具有本地属性的智能网联汽车“中国方案”，以适应国内复杂的交通环境和驾驶行为特点。
信息物理系统（CPS）的发展背景
- CPS是支撑信息化与工业化融合的综合技术体系，具有多层次、多领域的协同控制能力。
- CPS的应用范畴涵盖交通、制造、能源等多个行业，其发展有助于推动制造业的数字化转型。
- 国际上已有较为成熟的CPS标准和研究框架，如ISO/IEC 42010等，国内也在逐步引入和应用这些标准。
智能网联汽车信息物理系统的研究挑战
- 当前CPS相关基础概念尚未统一，缺乏清晰的分类分级体系。
- 架构描述标准化不足，影响了系统间的互操作性和协同控制能力。
- 多维架构的统一性不足，需建立跨行业、跨领域的协同机制。
- 缺乏统一的研发方法论和工具链，尤其是国产自主工具链的建设。
- 关键共性技术体系不明确，影响了系统落地和产业发展。
参考架构2.0的研究目的与意义
- 明确智能网联汽车技术体系的总体发展方向，推动跨行业、跨系统、跨区域的协同发展。
- 构建适用于中国国情的“中国方案”，支持智能网联汽车与智能交通的融合。
- 通过MBSE方法论和数字主线技术，提高系统开发效率和质量，推动智能网联汽车体系的形成。
- 提供统一的系统形式和架构框架，支持行业共识的达成和产业生态的构建。

关键信息

系统分类
参考架构2.0将智能网联汽车信息物理系统划分为以下四个阶段：
- ICV研发设计CPS：涵盖系统设计、开发、集成等过程。
- ICV生产制造CPS：涵盖制造流程、质量控制等。
- ICV车用CPS：涵盖车载终端、计算平台、通信系统等。
- ICV运行管理CPS：涵盖车辆运行、运维管理、数据服务等。
系统分级
根据“认知决策”能力，将ICV CPS分为四个级别：
- 人智：由人完成认知决策。
- 辅智：系统解决已知问题，人解决未知问题。
- 混智：系统分析未知问题，人提供决策。
- 机智：系统自主完成认知与决策。
架构设计方法
- 采用MBSE方法论，结合SysML和OOSEM，构建统一的参考架构模型。
- 引入数字主线（Digital Thread）技术，实现从设计到运维的全生命周期数据贯通。
- 构建7S体系架构框架，包括战略、利益攸关者、服务、安全、信息安防、标准化、系统七大视图，形成统一的系统架构语言。
关键共性技术
- 总体技术：系统架构、异构集成、安全技术、试验验证技术等。
- 支撑技术：智能感知、嵌入式软件、数据库、人机交互、物联网、大数据等。
- 核心技术：数字孪生、虚实融合控制、智能装备、MBD、CAX、MES、ERP等。
国际标准与国内实践
- 参考架构2.0结合了国际标准，如ISO/IEC 42010、ISO/IEC 21839等。
- 国内已发布《智能汽车创新发展战略》、《智能网联汽车技术路线图2.0》等政策文件，推动CPS相关技术发展。