本書系統(tǒng)闡述智能汽車信息物理系統(tǒng)（IVCPS）的核心理念、建模方法與工程應用。結合基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）理論，提出分層解耦認知框架，從多時空維度劃分系統(tǒng)層級，建立組件化體系架構：定義CPS原子組件核心要素，制定復合組件組合規(guī)則，實現(xiàn)功能模塊化構建。針對領域建模需求，解析IVCPS特定建模語言核心要素，完整闡明語法設計、元模型構建及語言開發(fā)驗證全流程。在多源異構模型融合方面，創(chuàng)新提出接口封裝機制與融合方法，開發(fā)配套工具鏈，并通過FMI聯(lián)合仿真、S-Function集成等典型應用案例驗證技術可行性。在實踐層面，構建車云協(xié)同動態(tài)計算框架，依托城市交通典型的超視距場景（俗稱“鬼探頭”）進行多模態(tài)測試，驗證了系統(tǒng)在復雜工況下的協(xié)同響應能力。全書形成涵蓋從理論方法、工具開發(fā)到場景驗證的完整知識體系，為智能汽車研發(fā)提供多學科交叉的系統(tǒng)工程解決方案。
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2018年度"公路網交通運行狀態(tài)分析評估與預測技術研究" 獲中國智能交通協(xié)會科學技術獎二等獎
目錄
“智能汽車信息管理系統(tǒng)叢書”序
前言
第1章 緒論
1.1 智能汽車信息管理系統(tǒng)(IVCPS)的定義與內涵 1
1.2 MBSE及其建模方法概述 3
1.2.1 MBSE概述 3
1.2.2 多領域統(tǒng)一建模方法 4
1.2.3 多領域融合建模方法 6
1.3 基于MBSE的IVCPS建模面臨的挑戰(zhàn) 6
參考文獻 9
第2章 智能汽車信息管理系統(tǒng)認知與特征解構
2.1 智能汽車信息管理系統(tǒng)分層解耦 10
2.1.1 IVCPS時空尺度劃分與功能定義 10
2.1.2 節(jié)點級IVCPS 11
2.1.3 單元級IVCPS 12
2.1.4 子系統(tǒng)級IVCPS 12
2.1.5 系統(tǒng)級IVCPS 13
2.1.6 區(qū)域級IVCPS 13
2.2 IVCPS系統(tǒng)組件構建方法 15
2.2.1 CPS原子組件定義 15
2.2.2 CPS復合組件及其構建方法 22
2.2.3 典型IVCPS原子組件及復合組件 27
3.2 特定領域建模語言的構建方法 46
3.2.1 構建流程方法 46
3.2.2 特定領域建模語言語法設計方法 46
3.2.3 IVCPS領域建模語言技術 48
3.3 IVCPS領域建模語言定義 50
3.3.1 IVCPS元模型 50
3.3.2 IVCPS領域建模語言開發(fā)過程 52
3.4 IVCPS語言驗證測試 68
3.4.1 IVCPS領域建模語言驗證 68
3.4.2 典型建模場景驗證 70
參考文獻 74
第4章 IVCPS多類別異構模型融合建模方法 75
4.1 多類別異構模型融合建模現(xiàn)狀與分析 75
4.1.1 多類別聯(lián)合仿真技術 75
4.1.2 分布式聯(lián)合仿真技術 76
4.1.3 IVCPS 多類別仿真平臺 78
4.2 多類別異構模型融合接口設計方法 82
4.2.1 多類別異構模型松耦合白盒集成技術 82
4.2.2 多類別異構模型分布式集成技術 84
4.2.3 多類別異構模型融合接口的設計 86
4.3 多類別模型融合方法及工具原型 111
4.3.1 多類別模型融合方法研究 111
4.3.2 多類別模型融合工具方案設計 127
4.3.3 多類別模型融合工具實現(xiàn)與驗證 133
4.4 用例 140
4.4.1 基于FMI標準的模型融合 140
4.4.2 基于S-Function的模型融合 145
4.4.3 基于代碼集成的模型融合 147
參考文獻 150
第5章 IVCPS車云動態(tài)計算協(xié)同機制及典型應用 152
5.1 IVCPS融合建模的車云協(xié)同典型場景 152
5.1.1 功能場景 152
5.1.2 車路協(xié)同應用場景 155
5.1.3 道路交通領域中的商業(yè)應用場景 156
5.2 IVCPS車云協(xié)同系統(tǒng)架構 161
5.2.1 車云協(xié)同架構設計方法 161
5.2.2 IVCPS架構需求分析 162
5.2.3 功能架構 172
5.2.4 邏輯架構 184
5.2.5 物理架構 194
5.2.6 IVCPS車云協(xié)同架構設計總結 195
5.3 IVCPS車云動態(tài)計算協(xié)同方案 200
5.3.1 IVCPS車云計算位置 200
5.3.2 IVCPS車云動態(tài)計算協(xié)同架構 203
5.3.3 車云計算協(xié)同虛實數(shù)據(jù)同步要點 205
5.3.4 IVCPS車云動態(tài)計算協(xié)同策略 209
5.3.5 IVCPS模型的車云動態(tài)計算協(xié)同機制設計 210
5.3.6 IVCPS模型的車云動態(tài)計算協(xié)同機制總結 213
5.4 應用案例 214
5.4.1 驗證場地情況 214
5.4.2 驗證所需車路云情況 215
5.4.3 驗證結果 215
參考文獻 219
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