目前,汽车日趋复杂与异构,通常涉及机械、电子、通信、液压、控制等多个学科领域。完整地设计跨领域复杂系统需要对系统进行多领域建模,传统汽车开发方法难以控制系统的复杂度,开发成本高,不利于信息物理融合系统的开发。结构分析与设计语言(AADL)是基于一系列工业标准的支持图形与文本的建模语言,AADL能很方便的描述信息物理融合系统的实时性、可靠性、有效性等非功能属性和其他功能属性,并具备良好的工具支持。系统设计者在设计阶段就能够对构件和系统进行可调度性分析、可行性分析以及通信延迟分析并改进系统,因此减少了系统的设计周期与成本。但是AADL目前在时空、行为、动态连续等特性以及对物理世界进行建模时表现得不足。车联网的研究在国内尚处于起步阶段。以目前最具发展前景的车联网系统为开发对象,通过分析信息物理融合系统与车联网架构模型,得到了信息物理融合系统尤其是车联网的相关特性与建模需求,其中包括对时空、行为、动态连续等特性以及对物理世界进行建模。在系统设计时对传统建模方法与基于模型的分析与设计方法进行了对比、对各种基于模型的分析与设计语言进行了对比后,考虑到AADL的相关优势以及对扩展后的AADL用于车联网系统建模的可行性,并最终选择以AADL为建模语言来进行分析与设计,提出了面向信息物理融合系统进行建模的分析与设计方法,并对AADL所不能支持的时空、行为、动态连续等方面进行了扩展,扩大了AADL的适用范围。其中在车联网时空特性方面,由于元胞自动机是一种用于描述交通系统时空特性的成熟模型,提出了一种将元胞自动机转化为AADL模型的方法；在行为方面使用行为附件进行建模；在动态连续方面探讨了如何用AADL来描述连续的物理过程；在建模物理世界方面,探讨了一种将Modelica模型转换为AADL模型的方法。最后以车联网系统为例详细的描述了整个系统的组成与建模过程,对所建的系统模型在整体模型、可调度性、端到端延迟等方面用相关工具进行了分析验证,从而得出该分析与设计方法的正确性。