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《智能网联汽车信息物理系统架构2.0》研究报告解读
2021-07-17 18:05:00· 来源：国汽智联 作者：梁浩
当前，业界对智能网联汽车信息物理系统（简称ICV CPS）的研究依然面临着如定义不清晰、架构描述不标准、多维架构框架不统一、架构描述颗粒度不一致、研发设计工
当前，业界对智能网联汽车信息物理系统（简称“ICV CPS”）的研究依然面临着如定义不清晰、架构描述不标准、多维架构框架不统一、架构描述颗粒度不一致、研发设计工具链不成熟、关键共性技术体系不明确、落地应用场景少等问题与挑战。
针对这些现状，国家智能网联汽车创新中心联合产业链多家单位共同研究，并于2019年、2021年先后发布了《智能网联汽车信息物理系统参考架构1.0》和《智能网联汽车信息物理系统参考架构2.0》研究报告（分别简称 “架构1.0”和“架构2.0”），本文重点对架构2.0进行要点解读，以期为行业分享解决现状问题的ICV CPS“中国方案”。
ICV CPS参考架构1.0到2.0的总体演进
架构1.0作为阶段性成果，构建了支持车路云协同控制、面向业务可灵活定制、技术中立、可持续演进的设计方法和参考框架，从产业、功能、物理和通信四个视图描述架构，初步形成了基于参考架构的模型、模型库和设计工具。
在架构1.0的基础上，架构2.0结合了智能网联汽车产业发展现状和中国现阶段的汽车产业发展国情，进一步研究 “中国方案”ICV CPS参考架构，明确提出了智能网联汽车信息物理系统的四个阶段（如图 1），即智能网联汽车开发设计信息物理系统（ICV D CPS）、智能网联汽车生产制造信息物理系统（ICV M CPS）、智能网联汽车车用信息物理系统（ICV V CPS）和智能网联汽车运行管理信息物理系统（ICV OM CPS），并阐述了各阶段ICV CPS相对应的功能参考架构、逻辑参考架构和分级参考架构（如图 2）。
图 1 四大ICV CPS
图 2 ICV CPS参考架构示例（以ICV 车用 CPS为示例）
ICV CPS设计流程
为了实现对ICV CPS的系统设计，指导建立从设计到运维的全生命周期数据连接和有效传递，架构2.0研究提出了ICV CPS的系统设计基本流程。
该设计流程以7S体系架构框架（如图3中(a)图）为设计输入，以基于SysML建模语言、OOSEM、ARCADIA方法论和MDA方法论的MBSE（如图3中(c)图）作为具体设计方法和设计步骤，并应用数字主线技术连接和传递四大ICV CPS数字孪生体（如图3中(b)图）。
图 3 ICV CPS的设计流程体系
ICV CPS关键共性技术
架构2.0结合ICV CPS基于系统参考架构研究和ICV CPS的设计流程研究，明确了ICV CPS落地所需要的关键共性技术突破重点，详见图 4所示。
图 4 ICV CPS关键共性技术突破重点
架构2.0研究意义
综上所述，架构2.0研究报告对于ICV CPS的意义主要体现如下图所示的九个方面。
图 5 架构2.0研究的意义
为了能够全面推进中国方案智能网联汽车信息物理系统的建设，需要以全链条、全维度、全范畴参考架构为依托，基于基础理论体系，突破关键技术体系，加速ICV CPS的落地示范应用。在此呼吁行业各方广泛参考关键共性技术体系架构，集中力量突破智能网联汽车技术领域关键共性技术，也欢迎行业各方参与创新中心的架构研究工作，共同为“中国方案”贡献力量！
《智能网联汽车信息物理系统参考架构2.0》研究报告.pdf
针对这些现状，国家智能网联汽车创新中心联合产业链多家单位共同研究，并于2019年、2021年先后发布了《智能网联汽车信息物理系统参考架构1.0》和《智能网联汽车信息物理系统参考架构2.0》研究报告（分别简称 “架构1.0”和“架构2.0”），本文重点对架构2.0进行要点解读，以期为行业分享解决现状问题的ICV CPS“中国方案”。
ICV CPS参考架构1.0到2.0的总体演进
架构1.0作为阶段性成果，构建了支持车路云协同控制、面向业务可灵活定制、技术中立、可持续演进的设计方法和参考框架，从产业、功能、物理和通信四个视图描述架构，初步形成了基于参考架构的模型、模型库和设计工具。
在架构1.0的基础上，架构2.0结合了智能网联汽车产业发展现状和中国现阶段的汽车产业发展国情，进一步研究 “中国方案”ICV CPS参考架构，明确提出了智能网联汽车信息物理系统的四个阶段（如图 1），即智能网联汽车开发设计信息物理系统（ICV D CPS）、智能网联汽车生产制造信息物理系统（ICV M CPS）、智能网联汽车车用信息物理系统（ICV V CPS）和智能网联汽车运行管理信息物理系统（ICV OM CPS），并阐述了各阶段ICV CPS相对应的功能参考架构、逻辑参考架构和分级参考架构（如图 2）。
图 1 四大ICV CPS图 2 ICV CPS参考架构示例（以ICV 车用 CPS为示例）
ICV CPS设计流程
为了实现对ICV CPS的系统设计，指导建立从设计到运维的全生命周期数据连接和有效传递，架构2.0研究提出了ICV CPS的系统设计基本流程。
该设计流程以7S体系架构框架（如图3中(a)图）为设计输入，以基于SysML建模语言、OOSEM、ARCADIA方法论和MDA方法论的MBSE（如图3中(c)图）作为具体设计方法和设计步骤，并应用数字主线技术连接和传递四大ICV CPS数字孪生体（如图3中(b)图）。
图 3 ICV CPS的设计流程体系
ICV CPS关键共性技术
架构2.0结合ICV CPS基于系统参考架构研究和ICV CPS的设计流程研究，明确了ICV CPS落地所需要的关键共性技术突破重点，详见图 4所示。
图 4 ICV CPS关键共性技术突破重点
架构2.0研究意义
综上所述，架构2.0研究报告对于ICV CPS的意义主要体现如下图所示的九个方面。
图 5 架构2.0研究的意义
为了能够全面推进中国方案智能网联汽车信息物理系统的建设，需要以全链条、全维度、全范畴参考架构为依托，基于基础理论体系，突破关键技术体系，加速ICV CPS的落地示范应用。在此呼吁行业各方广泛参考关键共性技术体系架构，集中力量突破智能网联汽车技术领域关键共性技术，也欢迎行业各方参与创新中心的架构研究工作，共同为“中国方案”贡献力量！
《智能网联汽车信息物理系统参考架构2.0》研究报告.pdf
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