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2018年3月至2019年10月，國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心牽頭組織行業(yè)相關(guān)企業(yè)歷時(shí)1年半編制完成《智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)參考架構(gòu)1.0》，并于2019年10月面向行業(yè)正式發(fā)布，提出了ICV CPS的概念，明確了ICV CPS的定義、范圍、內(nèi)涵和特征。

目前，《智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)參考架構(gòu)2.0》（ICV CPS參考架構(gòu)2.0版本）的研究已經(jīng)接近尾聲，計(jì)劃在2021年5月25日于北京亦莊開幕的“第八屆國際智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)年會(huì)（CICV 2021）”正式發(fā)布。相比于1.0版本，2.0版本將著重聚焦傳統(tǒng)架構(gòu)中的痛點(diǎn)問題，解決關(guān)鍵平臺(tái)與部件各自獨(dú)立研發(fā)、關(guān)鍵共性技術(shù)體系不明晰、學(xué)習(xí)能力的部署緩慢等應(yīng)用難題。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是汽車、交通、信息和通信等多系統(tǒng)深度融合的典型復(fù)雜信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical Systems，簡稱CPS），研究構(gòu)建具有中國本地屬性、適應(yīng)中國現(xiàn)狀、符合中國標(biāo)準(zhǔn)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)架構(gòu)（ICV CPS Architecture），是發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車“中國方案”的重要基礎(chǔ)支撐。

在4月25日“智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐”暨清華大學(xué)110周年校慶車輛學(xué)院前沿技術(shù)論壇中，清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院教授、汽車安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心首席科學(xué)家李克強(qiáng)圍繞中國方案智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)架構(gòu)的背景、現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)、創(chuàng)新與實(shí)踐及未來發(fā)展進(jìn)行了全面介紹。

構(gòu)建ICV CPS對(duì)發(fā)展中國方案

智能網(wǎng)聯(lián)汽車意義重大

智能網(wǎng)聯(lián)汽車具有很強(qiáng)的本地屬性，為適應(yīng)跨學(xué)科、跨產(chǎn)業(yè)發(fā)展及區(qū)域?qū)傩缘膹?fù)雜要求，推動(dòng)汽車、交通、信息通信等的深度融合，亟需建立先進(jìn)的中國方案ICV CPS，充分融合智能化與網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展特征，以五大基礎(chǔ)平臺(tái)——云控基礎(chǔ)平臺(tái)、高精動(dòng)態(tài)地圖基礎(chǔ)平臺(tái)、智能終端基礎(chǔ)平臺(tái)、計(jì)算基礎(chǔ)平臺(tái)、信息安全基礎(chǔ)平臺(tái)為載體，實(shí)現(xiàn)“人-車-路-云”一體化的智能網(wǎng)聯(lián)汽車體系。形成中國方案ICV CPS總體方法論，將為中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車和智能交通系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、重構(gòu)設(shè)計(jì)和中國標(biāo)準(zhǔn)體系完善提供基礎(chǔ)支撐。

 

ICV CPS痛點(diǎn)問題與研究現(xiàn)狀

傳統(tǒng)信息物理系統(tǒng)架構(gòu)研究中存在著基礎(chǔ)理論體系缺乏、方法論不明晰、架構(gòu)模型非標(biāo)準(zhǔn)化、受眾狹窄、與中國方案適配性低等問題。ICV CPS架構(gòu)研究將立足于行業(yè)實(shí)際情況，通過不斷迭代完善，積極解決以上痛點(diǎn)。

2018年3月至2019年10月，國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心牽頭組織行業(yè)相關(guān)企業(yè)歷時(shí)1年半編制完成《智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)參考架構(gòu)1.0》，并于2019年10月面向行業(yè)正式發(fā)布，提出了ICV CPS的概念，明確了ICV CPS的定義、范圍、內(nèi)涵和特征。

目前，ICV CPS參考架構(gòu)2.0版本的研究已經(jīng)接近尾聲，計(jì)劃于2021年5月底正式發(fā)布。相比于1.0版本，2.0版本將著重聚焦傳統(tǒng)架構(gòu)中的痛點(diǎn)問題，解決關(guān)鍵平臺(tái)與部件各自獨(dú)立研發(fā)、關(guān)鍵共性技術(shù)體系不明晰、學(xué)習(xí)能力的部署緩慢等應(yīng)用難題。

 

ICV CPS的創(chuàng)新與實(shí)踐

ICV CPS作為汽車工業(yè)前所未有的復(fù)雜系統(tǒng)，其參考架構(gòu)的建立面臨挑戰(zhàn)，有必要完善并重塑ICV CPS工程與參考架構(gòu)相關(guān)開發(fā)范式。

1.ICV CPS新認(rèn)知，定義針對(duì)不同類別CPS的參考架構(gòu)

根據(jù)ICV的生命周期階段定義針對(duì)不同類別CPS的參考架構(gòu)，比如ICV開發(fā)設(shè)計(jì)CPS、ICV生產(chǎn)制造CPS等；

2.基于不同定義方法，不同建模語言，定義ICV CPS

2.0版本在參考架構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)性、應(yīng)用性、理論化和工程化四個(gè)維度取得突破，將更好的服務(wù)于產(chǎn)學(xué)研各界；

3.首創(chuàng)面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)的7S 體系架構(gòu)框架

國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心首創(chuàng)面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)的7S 體系架構(gòu)框架，作為最頂層的架構(gòu)設(shè)計(jì)參考，為具體的參考架構(gòu)模型設(shè)計(jì)提供多視角、多維度、多立場(chǎng)的輸入；

4.ICV CPS突破點(diǎn)，以可量化指標(biāo)定義ICV CPS級(jí)別

提出ICV CPS通用功能參考架構(gòu)、ICV CPS通用邏輯參考架構(gòu)、ICV通用CPS分級(jí)參考架構(gòu)；

5.定義基于參考架構(gòu)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)研發(fā)設(shè)計(jì)工具鏈

推出國產(chǎn)自主的基于參考架構(gòu)的開發(fā)環(huán)境平臺(tái)，構(gòu)建覆蓋基礎(chǔ)理論-方法論-總體設(shè)計(jì)平臺(tái)-具體工具的全鏈生態(tài)；

6.融合復(fù)雜系統(tǒng)工程，基于參考架構(gòu)提供ICV CPS 創(chuàng)新研發(fā)范式

以復(fù)雜系統(tǒng)工程為依托，真正實(shí)現(xiàn)參考架構(gòu)對(duì)工程應(yīng)用的指導(dǎo)價(jià)值；

7.應(yīng)用ICV CPS參考架構(gòu)，助力具體工程項(xiàng)目與產(chǎn)品開發(fā)

一方面，面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車前沿示范工程項(xiàng)目，真正實(shí)現(xiàn)參考架構(gòu)對(duì)工程應(yīng)用的落地價(jià)值；另一方面，融合基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）與ICV CPS參考架構(gòu)模型，實(shí)現(xiàn)高一致性的系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、功能與算法設(shè)計(jì)，依托ICV CPS參考架構(gòu)形成全鏈創(chuàng)新設(shè)計(jì)流程。

最后，李克強(qiáng)教授展望了2021至2025年ICV CPS的落地實(shí)施路徑，并呼吁行業(yè)各界能夠參考并充分利用ICV CPS參考架構(gòu)，集中力量實(shí)現(xiàn)行業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)的突破。

 

以下為李克強(qiáng)教授的演講ppt全文。