1本項目是根據國家標準化管理委員會“國標委發〔2024〕16號”文件下達的《國家標準化管理委員會關于下達2024年第一批推薦性國家標準計劃及相關標準外文版計劃的通知》的計劃編號“20240489-T-604”和項目名稱“土方機械機器控制系統分層式軟件架構第1部分：通用要求”進行制定，主要起草單位：江蘇徐工國重實驗室科技有限公司。計劃應軟件架構相關資料查詢，深入了解汽車行業、航空領域、工程機械領域當前立項開展了工程機械控制系統軟件架構項目，基于軟件架構設計理論，參考數控機床、航空、無人機、汽車等領域控制系統軟件架構標準規范，制定了符合土方機械控制系統可重用層式模塊化工程機械控制系統軟件架構系列標準的框架，系列標準分別為《土層》、《土方機械機器控制系統分層式軟件架構第3部分：映射層》、《土2022年01月05日全國土方機械標準化技術委員會秘書處組織成立了2022年01月至2022年09月，標準起草組組織相關人員進行了認真細致的和采用原則進行了充分的討論和論證，就標準制定和形成的草案進行了多次2022年10月-2023年04月，江蘇徐工國重實驗室科準內容進行了反復研討，并向行業專家匯報確定后，形成標準草案終稿及標準項目2023年9月18日，全國土方機械標準化技術委員會秘書處組織參加了《分層式軟件架構》系列標準的立項答辯，專家建議四個標準合并為一個標準2023年12月6日-8日，在全國土方機械標準化技術委員會2023年會重實驗室科技有限公司對《土方機械機器控制系統分層式軟件架構通用要求》報，向行業內各專家講解了標準內容并征集聽取了專家的意見，根據標準審查會專22024年01月，全國土方機械標準化技術委員會秘書處將標準草案的電子起草階段：2024年4月，計劃正式下達后，由全國土方機械標準化技術委員會秘書處組織在預研工作組的基礎上成立了由江蘇徐工國重實驗室科技有限公司等單位組成的標準起草工作組。起草工作組根據“全國土方機械標準化技術委員會2023年會暨標準審查會”會議上的討論意見和2024年1月份征求的意見，并對草案進行了修改和整理，于2024年7月25日形成標準征求意見稿及——本標準制定工作遵循“面向市場、服務產業、自主制定、適時推出”的原則，與技術創新、本標準規定了土方機械機器控制系統分層式軟件架構的通用要求和應用層、映射層、基礎層組件主要內容1）規定了土方機械機器控制系統分層式軟件架構的模塊化設計原則2）控制器系統軟件架構的結構組成3）應用層、映射層、基礎層的功能和構造方式及基本結構，并講述設計流程4）附錄：附錄A《架構的目標和描述》，附錄B《編碼命名和注釋規范》，附錄C《基本文件規定了土方機械機器控制系統分層式軟件架構（簡稱“架構”）的要求，確立了軟件架構系統包含的組件需要滿足系統的功能，包含傳感器，信號處理單元，監控器，控制和驅動器，或3注：該系統的范圍不僅限于電子控制，而是由完整的系統設備相關的功能定義。因此，它一般包括電子，非電子實現機器特定作業要求和與硬件無關的控制邏輯程序。根據模塊的通用性分為控制邏輯層和基本映射層位于應用層和基礎層之間，負責將應用層的請求映射到底層的數據和服務，以及將底層的針對芯片指令集不同的實時系統，基于分層設計的思想設計機器控制系統軟件架構，按照與硬件的相關性，將其分為應用層、映射層和基礎層。軟件模塊之間、軟件模塊與基礎層之間通過映射層進行信息交互，從而形成土方機械機器控制系統的軟件架構，如圖所示?？刂葡到y軟件架構的結構4功能模塊包括應用層功能模塊、映射層功能模塊、基礎層功能模塊。并給出了軟件架構的實現示例，示例見附錄F。給出了架構設計流程的6個步驟。包括需求分析、領域建模、確定關鍵需求、概念架構設計、細（1）適用于土方機械控制系統開發：通過本項目的開展，制定的標準適用于整個土方機械的控（2）提高控制系統軟件集成效率：通過研究土方機械機器控制系統軟件架構共性技術，開發定（3）降低對硬件平臺的依賴：通過分層式架構的應用，降低控制系統對硬件平臺的依賴，增強（4）提升控制系統開發的靈活性：通過模塊化設計，實現用戶需求的快速開發，提升土方機械（5）規范土方機械智能化發展：通過制定本標準，規范了土方機械產品數字化和智能化的有序（2）可靠性：對系統運行中可能出現的各種異常情況和突發事件有相應的應急措施，保障系本標準符合并支撐《國家標準化發展綱要》、《“十四五”推動高質量發展的國家標準體系建設規劃》、《新產業標準化領航工程實施方案》等重大政策和國家戰略。本標準采用的技術是合理的、先進的，能有效提高控制系統軟件集成效率，降低對硬件平臺的依賴，實現控制系統開發的分工協作，規范智能化土方機械控制系統開發。本標準通過模塊化設計，實現用戶需求的快速開發，提升土方機5械控制系統開發的靈活性，提高開發效率。本標準填補土方機械標準體系空白，促進土方機械智能化目前國內土方機械機器控制系統分層式軟件架構沒有統一的技術標準，本標準也沒有發現知識產國外相關的標準有ISO/IEC/IEEE42010-2011《Systemsandsoftwareengineering—Architecturedescription》，ISO/IEC/IEEE42010-2011定義了架構視圖、架構描述及架構語言，給出并解釋了記錄架構框架的模板，目前在各國工業互聯網領域普遍使用，在汽車領域和汽車工業中初步使用（例如沃），ASAAC標準是先進航空電子體系結構，包含應用層、操作系統層和模塊支持層三部分，在系統架構需求分析、設計、開發、評估、管理等方面提供了標準支撐。經過多年發展形成了一整套航電體系標準，該標準對綜合模塊化航空電子系統的軟件設計、通信網絡、通用功能模塊、封裝等設計要素做了限定，還制定了非強制性的系統實現指導方針，在航空電子系統的開發中發揮了重要作用，在土AUTOSAR是一個開放的、標準化的汽車軟件架構，制訂了一系列標準規范，包括基礎軟件模塊規范、應用接口定義規范以及基于標準交換格式創建共同發展方法論的規范。通過采用規范化的接口，解決了汽車軟件開發中多核協同的問題，實現了軟硬件解耦，并符合功能安全標準，在土方機械領域本標準研制時對比了SAEAS4893-2015、GB/T18759.2-2006、SAEAIR5665-2018、ASAAC00-76化化AS4893-3√√××型4√√××