大數(shù)據(jù)驅(qū)動的車聯(lián)網(wǎng)信息物理融合系統(tǒng)的分析與設(shè)計方法.pdf

1、車聯(lián)網(wǎng)信息物理融合系統(tǒng)在智能交通的發(fā)展上起到了重要作用，它通過計算、通信和控制三大領(lǐng)域的技術(shù)，影響和改變著交通環(huán)境。隨著車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的日益增長，以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得大數(shù)據(jù)在車聯(lián)網(wǎng)信息物理融合系統(tǒng)的應(yīng)用越來越重要。大數(shù)據(jù)中潛在的價值對提高車聯(lián)網(wǎng)智能化、改善用戶出行體驗(yàn)等方面有很大幫助。然而，爆發(fā)式增加的數(shù)據(jù)量使得車聯(lián)網(wǎng)在數(shù)據(jù)的處理和存儲方面面臨著挑戰(zhàn)。
　　本文為滿足大數(shù)據(jù)背景下車聯(lián)網(wǎng)信息物理融合系統(tǒng)的特性和需求，如大數(shù)據(jù)的

2、規(guī)模性(Volume)、多樣性(Variety)、高速性(Velocity)和真實(shí)性（Veracity），車聯(lián)網(wǎng)信息物理融合系統(tǒng)的復(fù)雜性、實(shí)時性和時空性等，分析了大數(shù)據(jù)特性，提出基于云計算的車聯(lián)網(wǎng)信息物理融合系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。針對車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的存儲需求和特性，提出了實(shí)時數(shù)據(jù)模型和基于云計算平臺的大數(shù)據(jù)存儲模型;針對車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理，分析基于MapReduce的大數(shù)據(jù)批量處理模型，同時考慮到車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的實(shí)時性需求，提出了基于Storm

3、的車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)實(shí)時處理模型和基于Hadoop的車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)并行處理模型。
　　通過研究成體系系統(tǒng)理論（System of Systems，簡稱SoS）和體系結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計語言（Architecture Analysis&Design Language，簡稱AADL），結(jié)合大數(shù)據(jù)、車聯(lián)網(wǎng)和信息物理融合系統(tǒng)（Cyber-Physical System，簡稱CPS）的特點(diǎn)，提出一種基于SoS和AADL的大數(shù)據(jù)驅(qū)動的車聯(lián)網(wǎng)CPS的建模方法

4、;通過該方法在車聯(lián)網(wǎng)CPS建模的具體應(yīng)用，利用AADL組件建立了車聯(lián)網(wǎng)車輛單元系統(tǒng)、車載數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、路邊單元系統(tǒng)、控制中心系統(tǒng)等主要系統(tǒng)的硬件和軟件模型;利用Modelica建模語言建立車聯(lián)網(wǎng)CPS物理模型和描述車聯(lián)網(wǎng)CPS的物理行為，并對物理模型和行為進(jìn)行仿真;通過自定義屬性擴(kuò)展的AADL描述了車聯(lián)網(wǎng)CPS的數(shù)據(jù)模型，以及通過附件擴(kuò)展的AADL描述車聯(lián)網(wǎng)CPS的非功能特性，包括數(shù)據(jù)流、非功能子程序、面向方面建模，并生成了相應(yīng)代碼;通