【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智能汽车，特别涉及一种基于智能汽车信息物理系统领域知识库的系统设计方法。
技术介绍
1、智能汽车信息物理系统可以看作智能交通系统(intelligent traffic system,its)的进一步延伸与发展。智能交通系统是物理基础设施强耦合、大规模的非线性复杂系统，致力于实现人、车、路等要素的充分协调和深度融合。由于各交通实体间缺乏广泛的互联互通，传统智能交通系统在协调和优化方面还存在欠缺，需要借助信息物理融合系统实现信息与物理空间的深度协作。基于智能汽车信息物理系统(intelligent vehiclecyber-physical system,ivcps)将信息系统嵌入到智能交通系统等物理系统中，实现信息系统与物理系统的融合，能够解决智能汽车发展过程中智能汽车感知系统可靠性不足、计算资源有限，车路协同技术异构数据问题等。利用云控制系统提供决策和控制能力，有助于提高智能汽车行驶安全性和车路协调能力，提高物理系统的可控性、效率和可靠性，使智能汽车系统更加智能、节能和舒适。
2、随着汽车自动化、路侧设施智能化以及交通网络互联互通的需求，越来越多智能设备和信息资源被运用到交通系统上，构成了要素众多、关系复杂的复杂交通系统。智能汽车信息物理系统当前和未来产品开发过程面临的挑战之一是保证日益复杂的交通系统的可靠性，确保系统开发设计的一致性，特别是与不同参与者的强交联系统中需求的可追溯性。为了在ivcps系统设计过程中能够使用领域知识，首先必须考虑使用计算机可以识别和处理的模型来表示ivcps领域知识和构建
3、合理运用知识表示与知识工程方法可以自动化完成重复的、非创造性的设计任务，节省大量时间和成本。目前，设计人员花大约20％的时间在搜索和吸收信息上；所有设计信息需求的40％是由个人搜集完成的，尽管可能已经存在更合适的信息。这意味着设计信息和知识没有存储在易于访问的知识库中，也没有实现领域内知识的共享，从而导致不同人员在研发设计过程中需要完成大量重复性的工作。智能汽车信息物理系统的系统设计人员在表示、管理、共享和重用领域知识方面面临巨大的挑战。
4、因此亟需一种基于智能汽车信息物理系统领域知识库的系统设计方法，通过单一、集中、形式化的知识表示方法实现ivcps领域的知识管理以及子系统间的信息交流和知识共享。解决ivcps作为复杂大系统难以构建和维护的问题，利用结构清晰、知识丰富的ivcps知识库，帮助系统研发设计人员快速便捷地查找、理解和使用ivcps领域知识，从而更好地支持功能、逻辑和物理设计等系统设计工作，保证系统设计的高效性和准确性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于智能汽车信息物理系统领域知识库的系统设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2、步骤s1：进行智能汽车信息物理系统信息要素和物理要素的构成分析，使用本体表示方法构建ivcps领域知识库；
3、步骤s2：构建ivcps领域知识库的应用技术方法，包括：通过知识表示语言转换实现基于ivcps领域本体知识库的知识重用，并实现基于ivcps领域知识库的辅助系统建模设计；所述知识表示语言转换包括：构建知识建模语言与可扩展标记语言和系统建模语言间的映射关系；
4、步骤s3：基于ivcps领域知识库应用技术方法，实现基于ivcps领域知识库的系统设计，使用ivcps领域内典型交通场景进行实例分析，验证系统设计方法的有效性。
5、所述步骤s1中的使用本体表示方法构建ivcps领域知识库包括：
6、使用ivcps领域知识库构建基于对ivcps所涉及领域知识分析，考虑ivcps的“车、路、云、网、图”要素，实现多要素且多层次的功能划分以及确定交互关系特性；本体建模构建基本流程包括：问题分析-需求分析-领域知识框架-知识模型建立；ivcps知识建模过程依据ivcps“车、路、网、云、图”全要素最小功能单元及其信息交互关系的特征，分析各知识要素单元及交互关系，将要素进行层次化分类，形成ivcps领域知识库。
7、所述形成ivcps领域知识库的构建步骤包括：
8、第一步：确定ivcps领域本体知识的范围；
9、第二步：列举ivcps领域中重要术语和概念；
10、第三步：建立ivcps本体框架；
11、第四步：定义ivcps领域中概念间的关系；
12、第五步：构建ivcps本体模型；
13、第六步：实例化ivcps领域本体；
14、第七步：检验ivcps领域知识库；
15、第八步：进行ivcps领域知识库可视化。
16、所述步骤s2中的构建知识建模语言与可扩展标记语言和系统建模语言间的映射关系包括：
17、第一步：进行ivcps知识库语言基本构成分析；
18、ivcps领域本体知识库使用知识建模语言相关语法表示和存储ivcps领域知识，使用“类、实例、对象属性、数据属性”对ivcps领域概念及概念间关系进行形式化知识表示；所述知识建模语言为web本体语言；类、属性具有子类、子属性；在ivcps知识库中，将个体、对象表示为实例，概念、类别表示为类，关系表示为属性；所述属性包括：对象属性和数据属性；
19、第二步：进行ivcps建模语言构成分析；ivcps建模语言包括：系统建模语言和可扩展标记语言；系统建模语言，对具有属性、行为的类系统中的实体进行建模，并使用图来表示建模元素；可扩展标记语言用于表示和传输结构化数据，可扩展标记语言的基本构建要素包括：元素、属性以及复杂类型；
20、第三步：构建映射关系；
21、web本体语言作为可扩展标记语言的进一步扩展，通过属性来进一步表达数据的语义；ivcps领域知识库中每个知识类、对象属性和数据属性能够以相应的形式映射到xml格式中；
22、web本体语言和系统建模语言都使用类的概念，web本体语言中的类是指包含个体的集合，并借助对象属性和数据属性对类和类间的关系进行表示；系统建模语言中的类表示系统结构，并包括指定定义结构的属性、定义行为的操作以及与其他类的关系；web本体语言中的对象属性与系统建模语言中的关联、依赖、聚合和组合关系相对应，子类与泛化/继承关系相对应，不相交类与等价类看作是一种关联关系。
23、所述步骤s3中的基于ivcps领域知识库应用技术方法，实现基于ivcps领域知识库的系统设计包括：
24、第一步：将ivcps领域知识库中知识映射到系统建模软件中；
25、基于系统建模语言的语言规范，按照预设置的映射规则将ivcps领域知识库中的类、对象属性、数据属性以及实例等知识导入到系统建模软件中，并转化为系统建模语言所支持的模型元素；
26、第二步：进行基于知识的系统建模设计；
27、基于导入的领域知识进行ivcps典型场景的系统建模设计，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于智能汽车信息物理系统领域知识库的系统设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于智能汽车信息物理系统领域知识库的系统设计方法，其特征在于，所述步骤S1中的使用本体表示方法构建IVCPS领域知识库包括：
3.根据权利要求1所述的基于智能汽车信息物理系统领域知识库的系统设计方法，其特征在于，所述形成IVCPS领域知识库的构建步骤包括：
4.根据权利要求1所述的基于智能汽车信息物理系统领域知识库的系统设计方法，其特征在于，所述步骤S2中的构建知识建模语言与可扩展标记语言和系统建模语言间的映射关系包括：
5.根据权利要求1所述的基于智能汽车信息物理系统领域知识库的系统设计方法，其特征在于，所述步骤S3中的基于IVCPS领域知识库应用技术方法，实现基于IVCPS领域知识库的系统设计包括：
6.根据权利要求5所述的基于智能汽车信息物理系统领域知识库的系统设计方法，其特征在于，所述构建基于IVCPS知识库的仿真场景还包括：将仿真运行结果存储到IVCPS领域知识库中，便于后续对结果的分析和使用。
【技术特征摘要】
1.一种基于智能汽车信息物理系统领域知识库的系统设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于智能汽车信息物理系统领域知识库的系统设计方法，其特征在于，所述步骤s1中的使用本体表示方法构建ivcps领域知识库包括：
3.根据权利要求1所述的基于智能汽车信息物理系统领域知识库的系统设计方法，其特征在于，所述形成ivcps领域知识库的构建步骤包括：
4.根据权利要求1所述的基于智能汽车信息物理系统领域知识库的系统设计方法，其特征在于，所述...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。