当前智能汽车发展阶段缺乏规范的层级结构,导致需求与设计方案之间的逻辑关系薄弱，影响设计的一致性和完整性，且车路云一体化系统具有典型的开放性、演进性、涌现性、复杂性、闭环性等特征，需要借助系统工程的V字形开发流程（架构-建模-设计-验证）进行系统性的梳理和设计，从而实现该系统在智能交通领域的广泛应用，为未来交通系统的高效、安全、智能化发展奠定基础。
　　本书分别介绍智能汽车信息物理系统（IVCPS）的定义与内涵、基于MBSE的RFLCP方法论、IVCPS架构、IVCPS模块化重构设计研究、IVCPS动态数据可溯源设计方法研究、IVCPS功能集成剪裁设计方法研究以及IVCPS闭环控制工具平台开发和实际应用。作者团队致力于打造智能网联汽车“中国方案”，形成覆盖“功能设计-概要设计-详细设计”的全链条系统设计解决方案，为智能网联汽车车路云一体化的商业化落地提供理论支撑与实践指南。


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吉林大学，汽车工程学院，车辆工程专业，学士 吉林大学，汽车工程学院，车辆工程专业，硕士 同济大学，汽车学院，车辆工程专业，博士 中国汽车技术研究中心/天津大学，博士后2014.07—2019.08 中国汽车技术研究中心有限公司 博士后/高级工程师 2019.09—2024.09 清华大学车辆与运载学院 副研究员 硕士生导师 2024.10—至今 清华大学车辆与运载学院 研究员车路云一体化协同感知、决策和控制中国汽车工程学会青年工作委员会 秘书长 《汽车工程》青年编委会 委员 汽标委自动驾驶测试场景国际标准制定工作组专家 汽标委智能网联汽车标准法规国际协调组专家 The 3rd FISITA Intelligent Safety Conference Co-Chair 2021 中国科协 汽车工程学会 国际青年科学家沙龙 联合会议主席 2022

目录
“智能汽车信息物理系统丛书”序
前言
第1章 绪论 1
1.1 IVCPS定义与内涵 1
1.2 基于MBSE的IVCPS工程设计面临的挑战 5
1.3 IVCPS数字主线架构 6
1.4 本章小结 7
第2章 基于MBSE的RFLCP方法论 10
2.1 MBSE方法概述 10
2.1.1 MBSE在IVCPS中的应用 10
2.1.2 MBSE的V字形开发流程 12
2.1.3 多领域融合的IVCPS工程方法 14
2.2 基于RFLCP的IVCPS工程开发流程 15
2.3 本章小结 16
第3章 IVCPS架构 18
3.1 IVCPS架构分层解耦与设计方法 18
3.1.1 IVCPS架构分层解耦 18
3.1.2 IVCPS架构设计方法 27
3.2 IVCPS功能逻辑物理架构搭建 27
3.2.1 IVCPS功能集、交互集、要素组分集定义 27
3.2.2 基于SysML的IVCPS功能逻辑物理架构 28
3.2.3 IVCPS典型场景系统架构搭建 31
3.3 本章小结 36
第4章 IVCPS模块化重构设计研究 37
4.1 系统开放性定义 37
4.1.1 系统开放性 37
4.1.2 复杂巨系统的开放性 38
4.2 开放式体系结构与开放系统互连标准 38
4.2.1 开放式体系结构 39
4.2.2 开放系统互连标准 40
4.3 基于大语言模型的IVCPS知识表示方法研究 42
4.3.1 基于本体的IVCPS知识表示方法 42
4.3.2 IVCPS设计流程语言转换 44
4.4 IVCPS接口统一的模块组合设计工具研究 48
4.4.1 面向不同场景的IVCPS模块化设计方法研究 48
4.4.2 IVCPS知识图谱构建 55
4.4.3 IVCPS车辆系统级仿真及控制策略研究 57
4.5 本章小结 62
第5章 IVCPS动态数据可溯源设计方法研究 63
5.1 IVCPS动态数据可溯源设计 63
5.1.1 交通流预测 66
5.1.2 IVCPS动态数据可溯源设计方法 74
5.1.3 IVCPS动态数据标签注释方法 77
5.2 IVCPS数字主线架构 81
5.2.1 IVCPS数字主线技术 82
5.2.2 IVCPS动态数据可重构设计方法 90
5.3 联合仿真平台搭建与可溯源设计方法验证 97
5.3.1 联合仿真平台搭建 97
5.3.2 可溯源设计方法验证 98
5.4 本章小结 109
第6章 IVCPS中的涌现现象及访问需求 111
6.1 基于涌现特征的交通状态识别方法 111
6.1.1 交通系统涌现成因分析 111
6.1.2 交通系统状态空间描述方法 112
6.1.3 涌现强度理论分析 113
6.1.4 涌现性度量评价流程 114
6.2 IVCPS涌现状态下多尺度信息融合的集成剪裁方法 115
6.2.1 交通涌现对状态感知与交通控制的时空影响规律 116
6.2.2 基于灰色关联分析的交通信息优先级评价方法 119
6.2.3 基于关键节点与信息可信度的数据剪裁策略 124
6.3 IVCPS多任务下并发调度设计 130
6.3.1 IVCPS并发场景描述 130
6.3.2 基于交通状态时空特征的任务优先级计算 132
6.3.3 面向任务依赖关系的IVCPS融合控制有向无环图调度方法 135
6.3.4 基于容器技术的分布式架构并发调度框架 140
6.4 本章小结 145
第7章 IVCPS闭环控制工具平台开发 147
7.1 智能交通闭环调节与优化 147
7.1.1 智能交通中观协调引导与宏观协调引导 147
7.1.2 交通协调引导策略研究和开发 150
7.1.3 分布式联合仿真技术调研与分析 153
7.2 IVCPS闭环特性总结 154
7.3 IVCPS数字主线工具链原型设计方法 155
7.3.1 贯通式IVCPS微服务数字主线架构 155
7.3.2 统一接口的分布式部署及一体化设计 167
7.4 本章小结 168
第8章 实际应用 170
8.1 以太和桥智慧园区为原型的IVCPS 170
8.1.1 路侧基础设施 170
8.1.2 云控平台 172
8.1.3 其他相关支撑平台 173
8.1.4 实验验证与结果分析 175
8.2 以天津宝坻智能网联测试区为原型的IVCPS 178
8.2.1 考虑边缘云的车路云一体化协同交互机制 179
8.2.2 绿波通行场景集成应用 182
8.2.3 实验验证与结果分析 193
8.3 本章小结 194
参考文献 196