信息物理融合系统(CPS)是计算过程和物理过程的集合。它实现了计算实体、交互实体与物理实体的集成化设计,可以保障系统高效、安全、实时的完成协作,具有非常广泛深远的应用前景,但由于信息物理融合系统是相当新的计算系统,传统的设计方法已经不能满足系统的设计需求。本文提出一种面向服务的架构(SOA)来设计信息物理融合系统的体系结构,SOA非常适用于有复杂业务流程的信息物理融合系统的设计,标准化的接口和松散的耦合服务有利于实现服务的动态组合,使得CPS可以处理复杂和消耗资源的物理过程。结构分析与设计语言(AADL)是一种国际标准的体系结构描述语言,它可以用于软件系统体系结构建模和分析,并对其非功能性行为进行验证。此外,AADL支持自动化系统集成,只要提供一种用于软件组件的源代码,就可以通过工具完全指定AADL模型,所以AADL具有很强的扩展性。本文使用这种建模工具对智能交通系统进行部分建模,以说明SOA架构中关键技术：最坏执行时间(WCET)、时空行为和调度算法。本文的内容包括对信息物理融合系统和SOA的基本介绍,主要偏向于体系结构的介绍,并将CPS和SOA结合,提出基于SOA的CPS体系结构,详细介绍各层的功能和关键技术。建模过程使用AADL建模语言和智能交通系统案例进行诠释,首先描述了AADL的基本特性,核心建模元素以及相关的规范特点,并针对基于SOA的信息物理融合系统的特点进行扩展,使用RT-Maude进行时空行为的扩展,并将其转化为AADL的行为附件。随后介绍了智能交通系统的特点和概述,并用AADL进行该系统的建模,最后分别对模型的流延迟、可调度性和时空行为进行验证,证明本文所提出的方法具有一定的实时可靠性和安全性。