面向車聯(lián)網(wǎng)的信息物理融合系統(tǒng)的分析與設(shè)計方法.pdf

1、目前，汽車日趨復(fù)雜與異構(gòu)，通常涉及機(jī)械、電子、通信、液壓、控制等多個學(xué)科領(lǐng)域。完整地設(shè)計跨領(lǐng)域復(fù)雜系統(tǒng)需要對系統(tǒng)進(jìn)行多領(lǐng)域建模，傳統(tǒng)汽車開發(fā)方法難以控制系統(tǒng)的復(fù)雜度，開發(fā)成本高，不利于信息物理融合系統(tǒng)的開發(fā)。
　　 結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計語言(AADL)是基于一系列工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的支持圖形與文本的建模語言，AADL能很方便的描述信息物理融合系統(tǒng)的實時性、可靠性、有效性等非功能屬性和其他功能屬性，并具備良好的工具支持。系統(tǒng)設(shè)計者在設(shè)計階段就能夠

2、對構(gòu)件和系統(tǒng)進(jìn)行可調(diào)度性分析、可行性分析以及通信延遲分析并改進(jìn)系統(tǒng)，因此減少了系統(tǒng)的設(shè)計周期與成本。但是AADL目前在時空、行為、動態(tài)連續(xù)等特性以及對物理世界進(jìn)行建模時表現(xiàn)得不足。
　　 車聯(lián)網(wǎng)的研究在國內(nèi)尚處于起步階段。以目前最具發(fā)展前景的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)為開發(fā)對象，通過分析信息物理融合系統(tǒng)與車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)模型，得到了信息物理融合系統(tǒng)尤其是車聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)特性與建模需求，其中包括對時空、行為、動態(tài)連續(xù)等特性以及對物理世界進(jìn)行建模。在系統(tǒng)設(shè)計

3、時對傳統(tǒng)建模方法與基于模型的分析與設(shè)計方法進(jìn)行了對比、對各種基于模型的分析與設(shè)計語言進(jìn)行了對比后，考慮到AADL的相關(guān)優(yōu)勢以及對擴(kuò)展后的AADL用于車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建模的可行性，并最終選擇以AADL為建模語言來進(jìn)行分析與設(shè)計，提出了面向信息物理融合系統(tǒng)進(jìn)行建模的分析與設(shè)計方法，并對AADL所不能支持的時空、行為、動態(tài)連續(xù)等方面進(jìn)行了擴(kuò)展，擴(kuò)大了AADL的適用范圍。其中在車聯(lián)網(wǎng)時空特性方面，由于元胞自動機(jī)是一種用于描述交通系統(tǒng)時空特性的成熟模型