本書(shū)結(jié)合智能汽車信息物理系統(tǒng)(Intelligent Vehicle Cyber-Physical Systems,IVCPS)的特點(diǎn)，研究智能汽車信息物理系統(tǒng)多維設(shè)計(jì)方法，以滿足智能汽車物理系統(tǒng)與信息系統(tǒng)緊密融合的需要。智能汽車信息物理系統(tǒng)多維設(shè)計(jì)方法研究以智能汽車信息物理系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)方法為主，具有多維設(shè)計(jì)、信息物理系統(tǒng)等特征。多維設(shè)計(jì)是指從利益攸關(guān)、安全、系統(tǒng)等多維度進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)與知識(shí)庫(kù)構(gòu)建；信息物理系統(tǒng)是指在系統(tǒng)模塊化知識(shí)庫(kù)構(gòu)建、系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮信息系統(tǒng)、物理系統(tǒng)的功能需求。智能汽車信息物理系統(tǒng)多維設(shè)計(jì)方法研究從智能汽車信息物理系統(tǒng)開(kāi)放性分析出發(fā)，通過(guò)對(duì)智能汽車信息物理系統(tǒng)多維特征解構(gòu)、功能要素劃分等，構(gòu)建智能汽車信息物理系統(tǒng)要素可重構(gòu)、模塊化的領(lǐng)域本體知識(shí)庫(kù)。再將智 能汽車信息物理系統(tǒng)模塊化知識(shí)庫(kù)用于智能汽車信息物理系統(tǒng)典型交通場(chǎng)景設(shè)計(jì)過(guò)程中，構(gòu)建智能汽車信息物理系統(tǒng)多維設(shè)計(jì)方法體系結(jié)構(gòu)。

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詹天佑科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)青年獎(jiǎng)，2019年，排名第1。 中國(guó)智能交通協(xié)會(huì)中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才，2020年，排名第1。

目錄
“智能汽車信息物理系統(tǒng)叢書(shū)”序
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景及意義 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究意義 2
1.2 研究現(xiàn)狀 3
1.2.1 交通領(lǐng)域CPS研究現(xiàn)狀 3
1.2.2 知識(shí)表示方法研究現(xiàn)狀 5
1.2.3 知識(shí)表示在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用 6
1.2.4 知識(shí)建模評(píng)估方法研究現(xiàn)狀 7
1.3 本書(shū)內(nèi)容結(jié)構(gòu) 9
第2章 智能汽車信息物理系統(tǒng)概述 11
2.1 信息物理系統(tǒng) 11
2.1.1 CPS研究歷程 11
2.1.2 CPS基本概念 12
2.1.3 CPS技術(shù)特征 13
2.1.4 CPS體系架構(gòu) 15
2.2 智能汽車信息物理系統(tǒng) 16
2.2.1 IVCPS定義 16
2.2.2 IVCPS“車-路-云-網(wǎng)-圖”架構(gòu) 16
2.2.3 IVCPS典型特征分析 17
2.3 智能汽車多維體系架構(gòu) 25
2.4 本章小結(jié) 26
第3章 問(wèn)題分析與理論基礎(chǔ) 28
3.1 IVCPS設(shè)計(jì)問(wèn)題 28
3.2 IVCPS設(shè)計(jì)方法探索 30
3.3 理論基礎(chǔ) 31
3.3.1 知識(shí)工程 31
3.3.2 基于知識(shí)的工程 32
3.3.3 知識(shí)表示 33
3.3.4 本體知識(shí)表示方法 33
3.3.5 模塊化設(shè)計(jì) 35
3.4 本章小結(jié) 36
第4章 基于知識(shí)工程的智能汽車信息物理系統(tǒng)多維設(shè)計(jì)方法 37
4.1 IVCPS設(shè)計(jì)方法概述 37
4.2 基于知識(shí)工程的IVCPS模塊化設(shè)計(jì) 38
4.3 基于知識(shí)庫(kù)的IVCPS典型場(chǎng)景設(shè)計(jì) 39
4.3.1 IVCPS多維度設(shè)計(jì)需求 40
4.3.2 IVCPS多維度設(shè)計(jì)典型場(chǎng)景 43
4.4 IVCPS模塊化設(shè)計(jì)體系方法 44
4.5 本章小結(jié) 45
第5章 智能汽車信息物理系統(tǒng)知識(shí)表示方法 46
5.1 IVCPS系統(tǒng)要素“解構(gòu)” 46
5.1.1 智能汽車 46
5.1.2 路側(cè)49
5.1.3 云控中心 55
5.1.4 網(wǎng) 57
5.1.5 圖 57
5.2 IVCPS知識(shí)表示概述 59
5.2.1 IVCPS知識(shí)表示 59
5.2.2 IVCPS知識(shí)表示需求 59
5.2.3 基于本體的IVCPS知識(shí)表示方法 61
5.2.4 IVCPS知識(shí)表示語(yǔ)法 62
5.3 IVCPS基本概念的知識(shí)表示 66
5.3.1 物理概念知識(shí)表示 66
5.3.2 信息概念知識(shí)表示 68
5.3.3 信息物理融合關(guān)系知識(shí)表示 69
5.4 IVCPS典型構(gòu)成的知識(shí)表示 71
5.4.1 基本要素知識(shí)表示 71
5.4.2 智能汽車知識(shí)表示 73
5.4.3 道路路網(wǎng)知識(shí)表示 75
5.5 本章小結(jié) 80
第6章 IVCPS領(lǐng)域模塊化知識(shí)庫(kù)構(gòu)建 81
6.1 IVCPS領(lǐng)域模塊化知識(shí)庫(kù)構(gòu)建方法 81
6.1.1 IVCPS領(lǐng)域模塊化知識(shí)庫(kù)構(gòu)建分析 81
6.1.2 IVCPS知識(shí)庫(kù)構(gòu)建邏輯 83
6.1.3 IVCPS領(lǐng)域知識(shí)庫(kù)構(gòu)建方法 84
6.2 基于本體的IVCPS模塊化知識(shí)庫(kù)構(gòu)建 86
6.2.1 確定IVCPS本體領(lǐng)域與范圍 86
6.2.2 列舉IVCPS領(lǐng)域中重要術(shù)語(yǔ)和概念 88
6.2.3 建立IVCPS模塊化本體框架 88
6.2.4 定義IVCPS領(lǐng)域中概念模塊間的本體關(guān)系 90
6.2.5 IVCPS領(lǐng)域本體模型構(gòu)建 91
6.2.6 本體實(shí)例化驗(yàn)證 96
6.3 IVCPS領(lǐng)域本體推理和檢驗(yàn) 98
6.3.1 IVCPS本體知識(shí)推理 98
6.3.2 IVCPS領(lǐng)域知識(shí)庫(kù)檢驗(yàn) 100
6.4 IVCPS本體知識(shí)庫(kù)可視化 100
6.4.1 IVCPS領(lǐng)域本體知識(shí)庫(kù)可視化 100
6.4.2 IVCPS信息與物理要素間關(guān)系可視化 101
6.5 IVCPS知識(shí)庫(kù)應(yīng)用方法 103
6.5.1 IVCPS知識(shí)庫(kù)重用方法 103
6.5.2 IVCPS知識(shí)庫(kù)查詢方法 106
6.5.3 IVCPS知識(shí)庫(kù)語(yǔ)言轉(zhuǎn)換 109
6.6 基于IVCPS知識(shí)庫(kù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例 111
6.6.1 IVCPS典型場(chǎng)景選取 111
6.6.2 智能汽車綠波車速引導(dǎo)知識(shí)表示 111
6.6.3 智能汽車綠波車速引導(dǎo)設(shè)計(jì) 116
6.6.4 綠波車速引導(dǎo)功能仿真實(shí)現(xiàn) 120
6.7 本章小結(jié) 123
第7章 基于IVCPS領(lǐng)域知識(shí)庫(kù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 124
7.1 IVCPS系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析 124
7.2 IVCPS經(jīng)典系統(tǒng)分析 125
7.2.1 IVCPS協(xié)同自適應(yīng)巡航控制場(chǎng)景簡(jiǎn)介 125
7.2.2 IVCPS協(xié)同自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)需求與功能分析 126
7.3 IVCPS經(jīng)典系統(tǒng)設(shè)計(jì)建模 128
7.3.1 協(xié)同自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)需求建模 129
7.3.2 協(xié)同自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)功能建模 131
7.3.3 協(xié)同自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)邏輯建模 133
7.4 IVCPS經(jīng)典系統(tǒng)設(shè)計(jì)邏輯驗(yàn)證 135
7.5 本章小結(jié) 136
第8章 總結(jié)與展望 137
8.1 總結(jié) 137
8.2 展望 138
參考文獻(xiàn) 140
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