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智能汽车的运行涉及研发、生产、使用及运营等多个环节，产生海量数据。为实现数据的高效管理与利用，需基于工业互联网平台搭建全域数据模型，将这些环节的数据整合贯通。同时制定统一的数据标准与接口规范，打破不同系统间的数据壁垒，让“车-路-云”各端数据能够自由流通，为数字孪生体提供全面、准确的数据支撑。基于以上需求，需开发智能汽车信息物理系统（IVCPS）。本书全面深入探讨了IVCPS数字主线平台的技术基础、核心技术解析、系统平台原型需求分析与设计、开发与实现，以及验证与优化等关键环节。本书从信息物理系统的内涵与特征出发，概述IVCPS系统工程方法，并详细剖析IVCPS的架构。随后，深入阐述数据采集与传输、数据存储与管理、数据处理与分析等数字主线技术基础，以及模型驱动的系统工程和数字孪生等核心技术。在此基础上，本书对IVCPS平台原型的功能需求、非功能需求进行全面分析，并设计相应的软件架构和硬件架构，详细介绍开发环境搭建步骤和关键模块开发过程，指导读者实现IVCPS平台原型的开发。最后，本书提出IVCPS数字主线技术的验证方法与指标体系，通过实际场景的验证案例和结果分析，提供优化策略与措施，确保IVCPS数字主线平台性能优越，并具有较高的安全性和可靠性。

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  “智能汽车信息物理系统丛书”序
  前言
  第1章 绪论 1
  1.1 导言 1
  1.2 智能汽车信息物理系统研究现状 4
  1.3 信息物理系统内涵与特征 11
  第2章 智能汽车信息物理系统数字主线架构 23
  2.1 数字主线架构概述 23
  2.2 数字主线架构设计方法 27
  2.2.1 数字主线时间维度架构 27
  2.2.2 数字主线逻辑架构 29
  2.2.3 数字主线功能架构 29
  第3章 智能汽车信息物理系统数字主线核心技术 32
  3.1 数字主线相关介绍 32
  3.1.1 核心概念 32
  3.1.2 功能定位 33
  3.2 数字主线数据可溯源方法 34
  3.2.1 数字溯源标签架构 34
  3.2.2 数字溯源可重构切换策略 36
  3.2.3 数字可溯源方法实现 37
  3.3 机器学习大模型算法 40
  3.3.1 基于贝叶斯神经网络的故障诊断算法 40
  3.3.2 基于数字主线与大模型的周车行为预测算法 42
  3.3.3 多模态大模型设计与训练 43
  3.3.4 性能评估与可靠性保障 45
  第4章 智能汽车信息物理系统双层闭环可重构设计方法 46
  4.1 双层闭环可重构信息物理系统架构 46
  4.2 基于数字主线的车队多目标行驶规划方法研究 51
  4.2.1 车队多目标行驶规划场景建模 51
  4.2.2 车队多目标行驶规划场景最优规划问题构建 59
  4.2.3 基于非支配排序遗传的求解算法 63
  4.3 无信号交叉口网联协同行驶控制方法 73
  4.3.1 无信号交叉口网联车辆协同行驶场景建模 73
  4.3.2 无信号灯交叉口消解冲突与节点啮合方案设计 89
  4.3.3 无信号交叉口网联车辆协同行驶控制设计 102
  第5章 平台原型验证与优化 124
  5.1 IVCPS数字主线技术验证基础架构与指标体系搭建 125
  5.1.1 基于现实交通场景的数字主线技术验证路径 125
  5.1.2 多维度数字主线技术性指标剖析 126
  5.2 IVCPS数字主线技术验证实例与成果评估 127
  5.2.1 复杂驾驶场景下数字主线技术平台的验证实践 127
  5.2.2 实车验证结果评估与问题分析 133
  5.3 IVCPS数字主线技术优化策略与措施 138
  5.3.1 根据验证结果的平台优化方向 138
  5.3.2 优化技术与手段应用 138
  参考文献 140