ARCADIA方法論
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
ARCADIA方法論的實例教程
03
ARCADIA的誕生歷史
為了應對上述痛點，法國Thales集團從2001年開始進行基于模型的嘗試，經(jīng)過近10年的探索，期間嘗試了UML/SysML等語言和NAF，UAF框架，以及一些商業(yè)建模工具，最后他們認為：沒有一種建模語言可達到預期效果，配套工具過于通用且缺乏方法論指導進而導致應用困難。所以經(jīng)過一段時間決策，Thales決定完全自己構建一套方法論，就是ARCADIA的前身，經(jīng)過數(shù)年的應用迭代，到2008年，Thales又決定定義支持ARCADIA方法論的專用語言 (Domain Specific Language (DSL))，同時啟動了建模工具Capella的開發(fā)。又經(jīng)過2年，ARCADIA方法論逐步成型，Thales開始在內(nèi)部推廣使用，直到2015年，Thales向全社會公開了ARCADIA方法論，并開源了Capella工具。之后以其開放、開源、完整的特點，迅速得到了歐洲多個行業(yè)應用，不久也得到國內(nèi)一些科研機構的關注和試點應用。2018 年ARCADIA被法國國家標準化組織 AFNOR 注冊為Z67-140 標準。
展開 本篇屬于基于模型的系統(tǒng)工程(MBSE)專題系列第03篇內(nèi)容，我們聊聊MBSE方法論之Arcadia相關內(nèi)容，個人認為也是在汽車領域相對應用最廣泛的方法論之一，非常值得學習。
閱讀之前強烈建議參考之前系列文章:
為什么MBSE是系統(tǒng)復雜性應對之道
02 - MBSE系列: 方法論之OOSEM
在上一篇文章，我們聊到了MBSE方法論之OOSEM，包括其基本概念，建模語言，開發(fā)流程，邏輯架構的重要性等。
今天我們接著來聊聊MBSE方法論之Arcadia，主要包括以下內(nèi)容:
Arcadia基本概念
Arcadia開發(fā)活動
Arcadia建模語言
01
Arcadia基本概念
Arcadia(Architecture Analysis and Design Integrated Approach)是法國泰雷茲(Thales)集團針對MBSE專門開發(fā)的方法論，該集團專注于航空航天，交通運輸?shù)阮I域。
Arcadia近幾年被廣泛應用到汽車行業(yè)，該方法論以架構模型建立為核心，貫穿產(chǎn)品整個開發(fā)過程，主要專注于以下幾點:
需求分析
架構構建
架構及時驗證和確認
其中，需求分析是SE重要步驟，為更好地捕捉用戶需求，Arcadia將需求分析分解為操作需求和系統(tǒng)需求分析兩個過程，為后續(xù)邏輯和物理架構模型的建立提供基礎，并對解決方案進行及時的驗證和確認。
展開 4 總結
對于方法來說，只有語言沒有方法也很難去對系統(tǒng)進行建模的工作。Arcadia方法論是法國泰雷斯（Thales）公司提出的，并因此形成了基于DSML（Domain Specific ModelingLanguage）語言、Arcadia方法論、Capella建模工具的目前世界上為數(shù)不多的全系統(tǒng)MBSE平臺解決方案之一。
對于工具來說，Capella 提供了一整套建模環(huán)境使用戶可以完全按照 Arcadia 方法進行復雜系統(tǒng)設計。該工具自 2005 年開始被廣泛應用于 Thales 公司所設計的航電、軌交、航天以及雷達系統(tǒng)等。Capella工具的主要特點是基于圖形化建模，為工程師開發(fā)系統(tǒng)、軟件和硬件體系結構提供了豐富的方法指導和更高的效率。Capella 支持大約十多種不同類型的圖表類型，包括數(shù)據(jù)流圖、場景圖、狀態(tài)和模式圖、組件分解圖、功能分解圖等。例如，Thales 公司為波音、空客等公司研制的機載娛樂系統(tǒng)就是基于Arcadia方法和Capella工具的具體實踐。
圖3 基于Arcadia方法的四層架構定義
西門子的SMW系統(tǒng)建模工作臺（System Modeling Workbench），是復雜系統(tǒng)建模（功能模型、架構模型）解決方案，這個解決方案將Teamcenter產(chǎn)品組合與用于工程的SysML通用建模語言和Capella集成在一起，尤其是Capella 工具提供了一整套建模環(huán)境，使用戶可以完全按照 Arcadia 方法進行復雜系統(tǒng)功能架構設計。也就是說，使用這個工具無需學會SysML語言，只需要熟悉系統(tǒng)建模業(yè)務方法，和這個工具的簡單操作。
文章來源：imbse online
展開 二、MBSE方法論
2.1 常見的MBSE方法論
建模方法論是MBSE里重要的一環(huán)，也是大部分人員開始接觸MBSE的切入點。例如，2012年，中航工業(yè)與IBM開展合作引入HarmonySE方法論開始，航空工業(yè)集團內(nèi)部掀起了一股學習MBSE的熱潮。其中大部分工程技術人員接觸MBSE都是從HarmonySE開始的。HarmonySE方法[4]是IBM Rhapsody工具及相關產(chǎn)品主推的方法論，以SysML模型為基礎，它核心強調需求分析及基于用例的功能分析，由系統(tǒng)的動態(tài)行為分析權衡得到系統(tǒng)的靜態(tài)架構（圖5）。
圖5 HarmonySE方法論
以SysML為核心的方法論除harmony SE外，推廣應用較多還有INCOSE提出的OOSEM
[5]
（Object-Oriented Systems Engineering Method）（圖6），Dassault的Magicdraw提出的MagicGrid（圖7）
[6]
。
圖6 OOSEM方法論
圖7 MagicGrid方法論
除了常見的以SysML為基礎模型的方法論外，還有其他以自定義模型為基礎的方法論，典型如Thales提出的Arcadia方法論[7]（圖8），相比之下，其更適用于復雜電子系統(tǒng)，更利于工程實踐。
圖8 Arcadia方法論
除了上述列舉的方法論外，國外還有大量的其他維度的方法論，如Vitech的STRATA，Dori的OPM，NASA.JPL的SA（State Analysis），PTC的ASAP，Weilkiens的SYSMOD等等。
展開 2 MBSE方法：Arcadia的應用和裁剪
法馬通集團實施MBSE選擇的是Arcadia方法論，它是一種由泰雷茲集團多年系統(tǒng)工程實踐經(jīng)驗總結出來的、貼合工程實際情況，符合系統(tǒng)工程師思維的MBSE方法。它描述了整個系統(tǒng)設計中的詳細邏輯推理過程，從理解真正的客戶需求開始，定義系統(tǒng)架構以滿足需求，并在所有的工程相關方之間共享該架構。對系統(tǒng)架構進行早期的驗證，并制定后期的集成、驗證與確認的策略。
Arcadia方法是一種視點驅動的方法（如ISO/IEC 42010所描述），并區(qū)分問題域和解決方案域：問題域是理解需要和需求，包括運行分析和系統(tǒng)功能和非功能的需求分析兩個工程層級；解決方案域是系統(tǒng)架構設計，包括邏輯架構定義、物理架構定義。Arcadia方法特別適用于復雜的工程系統(tǒng)或包括多種軟硬件的裝備產(chǎn)品，特別擅長于協(xié)調多種強約束（成本、性能、安全性、復用性、重量等）下的架構設計。
▲圖-2 Arcadia工程層級
本文的研究對象是核島系統(tǒng)，是核電站的一種重要子系統(tǒng)。針對核島系統(tǒng)的需求建模和架構設計的需要，對Arcadia方法進行了裁剪。有效的剪裁Arcadia方法的關鍵因素是減輕工程團隊的主要任務量，在不影響項目進度的情況下開展更好、更快的架構設計，而且我們所建的模型能為未來的新型號設計帶來價值。
由于核島系統(tǒng)是個子系統(tǒng)，它的頂層需求一般是由總體分配下來的，需求比較明確，所以一般情況下可以剪裁掉Arcadia方法中的運行分析工程層級。本文主要關注系統(tǒng)分析和邏輯架構層級，最終根據(jù)核島系統(tǒng)的實際情況，確定出6個主要的工程任務：1. 識別狀態(tài)與轉移；2.
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ARCADIA方法論的相關專題、標簽、搜索
ARCADIA方法論的最新內(nèi)容
圖8 Arcadia方法論
除了上述列舉的方法論外，國外還有大量的其他維度的方法論，如Vitech的STRATA，Dori的OPM，NASA.JPL的SA（State Analysis），PTC的ASAP，Weilkiens的SYSMOD等等。
Arcadia方法論是法國泰雷斯（Thales）公司提出的，并因此形成了基于DSML（Domain Specific ModelingLanguage）語言、Arcadia方法論、Capella建模工具的目前世界上為數(shù)不多的全系統(tǒng)MBSE平臺解決方案之一。
對于工具來說，Capella 提供了一整套建模環(huán)境使用戶可以完全按照 Arcadia 方法進行復雜系統(tǒng)設計。
方法論導向
Capella使用的是Arcadia的方法論，因此在Capella工具中，用戶可以通過活動瀏覽器進入清晰的項目向導界面，快速進入運行分析、系統(tǒng)分析、邏輯架構、物理架構設計階段。
本篇屬于基于模型的系統(tǒng)工程(MBSE)專題系列第03篇內(nèi)容，我們聊聊MBSE方法論之Arcadia相關內(nèi)容，個人認為也是在汽車領域相對應用最廣泛的方法論之一，非常值得學習。
2 MBSE方法：Arcadia的應用和裁剪
法馬通集團實施MBSE選擇的是Arcadia方法論，它是一種由泰雷茲集團多年系統(tǒng)工程實踐經(jīng)驗總結出來的、貼合工程實際情況，符合系統(tǒng)工程師思維的MBSE方法。
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此書是ARCADIA方法論之父Jean-Luc, Voirin的大作，是唯一專門講解ARCADIA方法論書籍。
