11月11-13日，“2020世界智能網(wǎng)聯(lián)汽車大會(huì)(WICV2020)”在北京隆重召開(kāi)，本次大會(huì)由北京市人民政府、工業(yè)和信息化部、公安部、交通運(yùn)輸部、中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)共同主辦。旨在打造全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域內(nèi)規(guī)模最大、級(jí)別最高、影響力最大的世界級(jí)平臺(tái)，持續(xù)引領(lǐng)全球汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，全面開(kāi)啟智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新征程。下面是國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心高級(jí)系統(tǒng)架構(gòu)師梁浩在本次論壇上的發(fā)言：

國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心高級(jí)系統(tǒng)架構(gòu)師 梁浩

  尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家、女士們、先生們，大家上午好。在這里我代表國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心向大家作《智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)架構(gòu)研究技術(shù)報(bào)告》。我的報(bào)告分為四個(gè)部分，在第一部分中我將跟大家一起探討智能網(wǎng)聯(lián)汽車體系架構(gòu)研究的背景與意義。第二部分我將向大家介紹國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心體系架構(gòu)研究，現(xiàn)階段的進(jìn)展以及最新成果。第三部分我將向大家講解體系架構(gòu)研究目前成果的應(yīng)用方向，拋磚引玉，最后我將介紹國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心體系架構(gòu)研究的未來(lái)計(jì)劃。

  首先，從自動(dòng)駕駛在中國(guó)的發(fā)展上來(lái)看，我們認(rèn)為國(guó)際上的單車智能發(fā)展路徑難以被采用，需要充分融合智能化與網(wǎng)聯(lián)化的技術(shù)路線，發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車，利用中國(guó)相關(guān)技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及體制優(yōu)勢(shì)，去彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)復(fù)雜的交通環(huán)境，解決交通問(wèn)題。但是，智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為新的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及運(yùn)營(yíng)，都需要新的模式，也帶來(lái)了新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。目前，作為一個(gè)典型的信息物理融合的復(fù)雜大系統(tǒng)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車涉及了汽車、交通、運(yùn)輸、通信、公安等多行業(yè)、多領(lǐng)域，因此需要在一個(gè)更廣泛協(xié)同的體系范疇下去解決智能網(wǎng)聯(lián)汽車目前所有的問(wèn)題。

  我們認(rèn)為從傳統(tǒng)汽車到智能汽車，再到智能網(wǎng)聯(lián)汽車，從未來(lái)的角度來(lái)看，智能網(wǎng)聯(lián)汽車將作為實(shí)現(xiàn)智能交通系統(tǒng)的關(guān)鍵一環(huán)，并最終深度參與協(xié)同的智能交通信息物理體系，對(duì)于智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)就至關(guān)重要。所謂的信息物理系統(tǒng)，是作為計(jì)算進(jìn)程和物理進(jìn)程的統(tǒng)一體，是繼承計(jì)算、通信與控制于一體的下一代智能系統(tǒng)。因此，一個(gè)汽車、交通、信息和通信系統(tǒng)深度融合的信息物理系統(tǒng)，是智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的必然階段。

  從智能網(wǎng)聯(lián)汽車的整體現(xiàn)狀分析來(lái)看，目前智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)正處于復(fù)雜大協(xié)同極端，急需解決從復(fù)雜大協(xié)同到體系的過(guò)渡，這種過(guò)渡需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)對(duì)復(fù)雜大系統(tǒng)以及體系的概念，與相互關(guān)系有正確的認(rèn)識(shí)并且達(dá)成共識(shí)，同時(shí)需要明確架構(gòu)的相關(guān)概念在過(guò)渡中的重要地位，因此我們認(rèn)為需要通過(guò)架構(gòu)研究支持的頂層設(shè)計(jì)，來(lái)加速智能網(wǎng)聯(lián)汽車體系的形成，同時(shí)面向產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，明確體系架構(gòu)并且架構(gòu)相關(guān)的參考架構(gòu)，從而支持實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域、多類型的信息系統(tǒng)和物理系統(tǒng)的互操作，建立跨領(lǐng)域研發(fā)、跨行業(yè)合作、跨產(chǎn)業(yè)可持續(xù)運(yùn)營(yíng)的協(xié)同發(fā)展模式。

  因此智能網(wǎng)聯(lián)汽車體系架構(gòu)研究有如圖所示的四個(gè)方面的重要性，一是提供先進(jìn)的體系架構(gòu)框架，為規(guī)劃者提供頂層設(shè)計(jì)方案草案。二是梳理并定理智能網(wǎng)聯(lián)汽車體系中相關(guān)利益攸關(guān)者研究定位，明確關(guān)注點(diǎn)以及體系建設(shè)過(guò)程中各方的角色以及相互的依賴關(guān)系，推進(jìn)行業(yè)共識(shí)，促進(jìn)體系的健康發(fā)展。三是通過(guò)構(gòu)建為智能網(wǎng)聯(lián)汽車體系服務(wù)的工具鏈以及參考架構(gòu)模型庫(kù)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的協(xié)同合作，開(kāi)發(fā)創(chuàng)新。四是通過(guò)引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)的基于模型的系統(tǒng)工程方法論，MBSE，進(jìn)行規(guī)范化系統(tǒng)建模、仿真措施和創(chuàng)新的工程范式的構(gòu)建，為產(chǎn)業(yè)提供具有示范作用的先進(jìn)解決方案。

  為了實(shí)現(xiàn)總體目標(biāo)，國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心在各參研單位支持下，于2019年10月發(fā)布參考架構(gòu)1.0，產(chǎn)業(yè)中產(chǎn)生了積極的影響和廣泛的好評(píng)?，F(xiàn)階段的體系架構(gòu)研究也就是第二階段中，著重加強(qiáng)以下五個(gè)方面：完善理論基礎(chǔ)為智能網(wǎng)聯(lián)汽車開(kāi)發(fā)繼續(xù)注入系統(tǒng)理念;完善先進(jìn)方法論，為體系架構(gòu)的研究鞏固基礎(chǔ);提出體系架構(gòu)框架，為產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展提供支持;引進(jìn)融合MESE方法，支持相關(guān)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型;明確架構(gòu)研究應(yīng)用方向，支持政策法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)體系搭建。本著這五項(xiàng)原則，體系架構(gòu)研究中進(jìn)行了架構(gòu)框架研究，并提出了智能網(wǎng)聯(lián)汽車7S體系架構(gòu)框架，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了創(chuàng)新的工程范式相關(guān)研究。

  接下來(lái)重點(diǎn)介紹體系架構(gòu)研究現(xiàn)階段的進(jìn)展與相關(guān)研究成果。首先是對(duì)體系架構(gòu)研究理論體系進(jìn)行了全面的革新，在參考更廣泛的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)概念后，在ISO15288和國(guó)際系統(tǒng)工程師協(xié)會(huì)制定系統(tǒng)全生命周期標(biāo)準(zhǔn)下，統(tǒng)籌考慮復(fù)雜大系統(tǒng)架構(gòu)、功能安全、信息安全等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合不同相關(guān)領(lǐng)域，構(gòu)筑了標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)理論框架，在這一理論框架內(nèi)，完善了智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)的定義，以及體系的定義。

  作為國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心在現(xiàn)階段體系架構(gòu)研究中的一大創(chuàng)新點(diǎn)，首創(chuàng)了智能網(wǎng)聯(lián)汽車7S體系框架，根據(jù)國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，與智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)相類似的復(fù)雜大系統(tǒng)，向體系升級(jí)的過(guò)程中，都需要體系架構(gòu)框架的支持，這一事實(shí)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外航空航天以及國(guó)防軍事領(lǐng)域被反復(fù)證明，因此國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心參考主流框架基礎(chǔ)上，根據(jù)UAF、TOGAF的優(yōu)缺點(diǎn)以及應(yīng)用范疇的考慮，博采眾家之長(zhǎng)，進(jìn)行全面本地化，首創(chuàng)了智能網(wǎng)聯(lián)汽車7S體系架構(gòu)框架。

  智能網(wǎng)聯(lián)汽車7S體系架構(gòu)框架包括戰(zhàn)略、利益攸關(guān)者、服務(wù)、系統(tǒng)、安全、防護(hù)、標(biāo)準(zhǔn)化七個(gè)英文S開(kāi)頭的試圖，7S體系框架定義三大核心概念，分別為立場(chǎng)、視角、試圖。如圖所示，當(dāng)應(yīng)用于智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)時(shí)，其車路云三要素被理解為頂層三個(gè)立場(chǎng)，在此不同立場(chǎng)下，7S提供了統(tǒng)一的視角以及方法，對(duì)系統(tǒng)中的7個(gè)范疇進(jìn)行分析、提煉、整理，從而最終形成7大試圖。從整體上7S支持了三個(gè)維度一致性和可追溯性，首先在縱向上，7S支持用戶對(duì)不同概念層級(jí)的分析一致性和可追溯性。概念層級(jí)主要表現(xiàn)為戰(zhàn)略、利益攸關(guān)方、服務(wù)和系統(tǒng)，自上而下的關(guān)系以及子試圖自上而下的關(guān)系。其次，橫向上7S支持不同視角之間的一致性，最后7S最終目的以及創(chuàng)新點(diǎn)，是在于支持不同立場(chǎng)下的試圖間的一致性以及相互呼應(yīng)，從而達(dá)成不同立場(chǎng)間的共識(shí)以及協(xié)同的基礎(chǔ)。

  7S應(yīng)用范圍可以自體系級(jí)一直向下，7S支持的不僅僅是體系和產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃以及頂層設(shè)計(jì)，通過(guò)支持挖掘需求配套建模范式，以及參考架構(gòu)模型，也自上而下打通了自體系到系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的道路。7S體系框架有如下優(yōu)勢(shì)，第一明確定位，適配智能網(wǎng)聯(lián)汽車體系中多方現(xiàn)階段的差異，為不同立場(chǎng)的參與方提供統(tǒng)一的溝通與交流的框架，從而更好進(jìn)行協(xié)同。第二支持頂層設(shè)計(jì)，通過(guò)上層定義戰(zhàn)略、安全、防護(hù)以及標(biāo)準(zhǔn)化方向需求，自上而下強(qiáng)調(diào)追溯性支持頂層設(shè)計(jì)落地。第三全面融入系統(tǒng)工程理念和方法，支持系統(tǒng)化的需求挖掘，知識(shí)轉(zhuǎn)移，以及模型庫(kù)的構(gòu)建，支持評(píng)測(cè)和監(jiān)管認(rèn)證。第四三維立體統(tǒng)籌全面分析智能網(wǎng)聯(lián)汽車目前的復(fù)雜性，推動(dòng)體系的形成。

  接下來(lái)我將著重介紹體系架構(gòu)研究現(xiàn)階段成果應(yīng)用方向，首先為國(guó)內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)提供具有完整性、追溯性和一致性的從頂層設(shè)計(jì)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)一條龍的完整解決方案，應(yīng)用MESE，通過(guò)7S體系架構(gòu)框架構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)汽車體系和參考架構(gòu)及通用模型庫(kù)。在重構(gòu)設(shè)計(jì)階段，利用參考架構(gòu)模型，減少工程落地過(guò)程中的資源浪費(fèi)以及重復(fù)勞動(dòng)，架構(gòu)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，以參考架構(gòu)的實(shí)力化，快速形成系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，完成上層協(xié)調(diào)統(tǒng)一與下層兼容并包的落地應(yīng)用，與國(guó)際先進(jìn)理念支持產(chǎn)品快速迭代以及規(guī)范化需求管理。同時(shí)在解決方案的數(shù)字化方面，通過(guò)7S體系架構(gòu)框架對(duì)數(shù)字化架構(gòu)以及工程設(shè)計(jì)、工程模型進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的組織與管理，更好對(duì)接智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)與國(guó)際先進(jìn)MBSE相關(guān)工程實(shí)踐的對(duì)接。

  其次，體系架構(gòu)研究以及相關(guān)的參考架構(gòu)模型庫(kù)重大應(yīng)用方向就是向國(guó)內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供基于參考架構(gòu)的開(kāi)發(fā)軟件平臺(tái)，用戶可以通過(guò)7S體系架構(gòu)框架支持構(gòu)建的參考架構(gòu)模型庫(kù)中，勾選相關(guān)的功能與模型，將參考架構(gòu)模型作為具體架構(gòu)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的模板，完善設(shè)計(jì)，形成具體架構(gòu)與系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)，形成包含完整的工具鏈的智能網(wǎng)聯(lián)汽車開(kāi)發(fā)平臺(tái)。PARADE使國(guó)內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)更容易享受到MBES在復(fù)雜系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中巨大優(yōu)勢(shì)，同時(shí)完整打通左側(cè)頂端上層需求，直至右側(cè)底部驗(yàn)證階段能力，為智能網(wǎng)聯(lián)汽車開(kāi)發(fā)節(jié)約大量人力、物力、財(cái)力。

  以7S架構(gòu)框架為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)眾創(chuàng)參考架構(gòu)模型平臺(tái)，構(gòu)建中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車模型資源共享平臺(tái)，以規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的面向?qū)ο蟮姆椒ㄒ约跋到y(tǒng)建模語(yǔ)言為依據(jù)，邀請(qǐng)產(chǎn)業(yè)各領(lǐng)域?qū)I(yè)力量群策群力，豐富中國(guó)方案智能網(wǎng)聯(lián)汽車的數(shù)字化模型底蘊(yùn)。

  最后，通過(guò)MBSE相關(guān)方法將文檔標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為模型，支持標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化，減少智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程的時(shí)間，提高標(biāo)準(zhǔn)在表達(dá)層面的準(zhǔn)確性和一致性，基于模型對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的表達(dá)方式已經(jīng)在西方國(guó)家進(jìn)行嘗試，我們國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心也已經(jīng)依據(jù)這一趨勢(shì)定義分級(jí)分類的數(shù)據(jù)流7000余項(xiàng)，車輛發(fā)出數(shù)據(jù)646項(xiàng)，車輛接收數(shù)據(jù)803項(xiàng)，為系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵的指標(biāo)，同時(shí)依據(jù)相關(guān)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，從應(yīng)用層的車路云交互方面進(jìn)行建模，支持智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作。

  應(yīng)用層面，體系架構(gòu)研究推動(dòng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型，以及支持相關(guān)政策監(jiān)管和標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建，同時(shí)國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心即將發(fā)布智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)參考架構(gòu)2.0以及體系架構(gòu)藍(lán)皮書(shū)，支持完善智能網(wǎng)聯(lián)汽車體系中相關(guān)子系統(tǒng)、子體系與使能系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。除此之外，體系架構(gòu)研究成果也可以提供自主創(chuàng)新的咨詢服務(wù)，通過(guò)構(gòu)建模型眾創(chuàng)平臺(tái)以及開(kāi)發(fā)相關(guān)工具鏈，為產(chǎn)業(yè)提供工程咨詢服務(wù)。

  最后，我們將繼續(xù)體系架構(gòu)的相關(guān)研究著重考慮在以下四個(gè)方面，首先聚焦智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)參考架構(gòu)2.0相關(guān)工作，推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)架構(gòu)、接口管理等相關(guān)工作。發(fā)布智能網(wǎng)聯(lián)汽車7S體系架構(gòu)使用手冊(cè)，加大推廣力度，最后支持國(guó)內(nèi)相關(guān)智能網(wǎng)聯(lián)汽車企業(yè)進(jìn)行MBSE的需求、功能、架構(gòu)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證應(yīng)用。

  國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心的體系架構(gòu)研究將秉承以下要點(diǎn)：第一，為中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)添磚加瓦，通過(guò)7S體系架構(gòu)框架明確頂層設(shè)計(jì)要求，凝聚發(fā)展戰(zhàn)略共識(shí)。第二，推進(jìn)MBSE應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展路徑，打造中國(guó)方案智能網(wǎng)聯(lián)汽車。第三，夯實(shí)基礎(chǔ)研發(fā)，完善參考架構(gòu)和通用模型庫(kù)本地化建設(shè)與應(yīng)用。第四，有效推進(jìn)設(shè)計(jì)協(xié)同創(chuàng)新環(huán)境，打造自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的PARADE平臺(tái)。最后互利共贏，共同進(jìn)步。謝謝大家。