下面是小编为大家整理的车路云一体化融合控制系统白皮书（完整文档）,供大家参考。
目
录
1.
车 路 云 一 体 化 融 合 控 制 系统
............................................ 1 1.1. 系统定位
........................................................................... 1 1.2. 系统架构及组成
............................................................... 2 1.2.1.
系统架构
2
1.2.2.
云控基础平台
3
1.2.3.
云控应用平台
8
1.2.4.
路侧基础设施
8
1.2.5.
通信网
9
1.2.6.
车辆及其他交通参与者
.................................................... 9
1.2.7.
相关支撑平台
9
1.3. 系统特征
......................................................................... 10 1.4. 系统关键技术
................................................................. 10 1.4.1.
边缘云架构技术
............................................................... 11
1.4.2.
动态资源调度技术
........................................................... 11
1.4.3.
感知与时空定位技术
....................................................... 11
1.4.4.
车辆与交通控制技术
...................................................... 12
1.4.5.
云网一体化技术
.............................................................. 12
1.5. 系统功能分类
................................................................. 12 2.
车 路 云 一 体 化 融 合 控 制 系 统 产 业 相 关 方 及 应用
.......... 15 2.1. 主要产业生态参与者及作用
......................................... 15 2.1.1.
政府及行业监管机构
...................................................... 15
2.1.2.
供应商 / 运营商
................................................................. 16
2.1.3.
网联车辆提供商
.............................................................. 17
2.1.4.
出行业务服务商
.............................................................. 17
2.1.5.
特定业务服务商
.............................................................. 18
2.2. 产业数据体系
................................................................. 18 2.2.1.
数据种类及特点
.............................................................. 18
2.2.2.
数据交互需求
20
2.2.3.
数据交互安全
20
2.3. 典型应用场景
................................................................. 21 3.
车 路 云 一 体 化 融 合 控 制 系 统 产 业 应 用 面 临 的 挑 战
...... 23 4.
车 路 云 一 体 化 融 合 控 制 系 统 发 展 建议
.......................... 25
1.
车路云 一 体化融合控制 系统
1.1. 系统定 位
车 路 云 一 体 化 融 合 控 制 系 统 （ System
of
Coordinated
Control
by Vehicle-Road-Cloud Integration，SCCVRCI），是利用新一代信息与通信技术，将人、车、路、云的物理层、信息层、应用层连为一体，进行融合感知、决策与控制，可实现车辆行驶和交通运行安全、效率等性能综合提升的一种信息物理系统，也可称为“智能网联汽车云控系统”，或简称“云控系统”。云控系统定位包括：
1.
国 家 《 智 能 汽 车 创 新 发 展战 略 》 和 交 通 强 国 战 略 的有 力 支 撑。
《国家智能汽车创新发展战略》1 提出“人–车–路–云”系统协同发展的概念，并将其作为“构建协同开放的智能汽车技术创新体系”的重要任务之一。“人–车–路–云”系统协同能力建设是未来智能汽车示范应用工作的重要目标，是完善智能汽车技术标准体系建设的重要参考。云控系统定位于“人–车–路–云”系统，通过系统架构设计和产业生态升级，推动产业相关方完成我国智能汽车强国的目标。
2.
国 家 智 能 汽 车 大 数 据 管 理平 台 的 典 型 实 现 。
我国《智能汽车创新发展战略》要求充分利用现有设施和数据资源，统筹建设智能汽车大数据云控基础平台；重点开发建设逻辑协同、物理分散的云计算中心，标准统一、开放共享的基础数据中心，风险可控、安全可靠的云控基础软件，逐步实现车辆、基础设施、交通环境等领域的基础数据融合应用 1 。
云控系统响应国家需求，旨在基于开源开放、资源共享的机制，构建一个完整的云控技术体系与生态系统，为国家智能汽车大数据云控基础平台建设提供技术方案和参考。
3.
智 能 网 联 汽 车 中 国 方 案 的实 践 路 径 。现有单车智能技术路线存在车载感知范围有限、可靠性不足、车间行为存在博弈与冲突、单车依靠局部信息进行的规划与控制难以实现全局优化等问题。传统车路协同主要强调车与路侧设备之间的协同，虽然可以解决部分单车智能面临的问题，但应用场景有限，且主要功能在于利用车与车、车与路之间的信息交互辅助单车决策；难以实现面向区域级路网大范围网联应用中的群体协同决策，不能满足智能网联汽车组成的交通系统在发展过程中对全局车辆与交通的交互、管控与优化、对交通数据的广泛深度应用等方面的实际要求。云控系统可以实现“人–车–路–云”系统协同的控制，不仅为单车决策提供有效信息，还可以在现有车路协同基础上通过全域控制实现对所有交通参与者的全路段、全天候、全场景的自主控制，可以在未来不同等级智能汽
1
发改产业[2020]202 号《智能汽车创新发展战略》
车混行的交通环境中，为我国交通管理与国家管控提供重要解决方案。
4.
智 能 交 通 和 新 基 建 推 进 的有 效 解 决 方 案 。智能汽车的技术迭代和商业化落地离不开道路、通信等基础设施的建设，然而目前基础设施建设存在因企业或不同部门各自仅根据自身需求建设而造成的资源重复、标准不统一、难以互联互通、成本高等问题。云控系统将通过整体架构设计，以资源共享的方式进行现有基础设施的有机集成；通过示范应用完善架构设计并进行全国统一的智能网联汽车基础设施建设，分摊各单位的建设成本，提高资源有效利用率，形成产业统一的标准和规范；通过开放式的生态建设加速智能汽车技术研发和迭代，为智能汽车商业模式探索提供标准统一的基础设施环境，推进智能汽车商业化落地进程，助力我国在智能汽车领域实现引领作用和高质量发展。
1.2. 系统架构 及 组 成
1.2.1.
系 统 架构
云控系统是一个复杂的信息物理系统，该系统由网联式智能汽车与其他交通参与者、路侧基础设施、云控基础平台、云控应用平台、保证系统发挥作用的相关支撑平台以及贯穿整个系统各个部分的通信网等六个部分组成，其系统架构及组成如图 1 所示。
图
1
云控系统架构及组成示意图
图 1 同时也展示了六个组成部分之间的关系。车辆及其他交通参与者的信息
既可以由路侧基础设施采集和处理后上传云控基础平台，也可以由无线通信网直接上传云控基础平台；云控基础平台结合地图、交管、气象和定位等平台的相关数据，对汇聚于云控基础平台的车辆和道路交通动态信息按需进行综合处理后，以标准化分级共享的方式支撑不同时延要求下的云控应用需求，从而形成面向智能网联汽车产业实际应用的云控平台，为车辆增强安全、节约能耗以及提升区域交通效率提供服务；企业、机构及政府相关部门已有交通/智能网联汽车服务平台，通过云控基础平台无需追加基础设施建设，即可便捷地获得更为全面的交通基础数据以提升其服务。在整个云控系统架构中，通信网根据各个部分之间标准化信息传输与交互的要求，将各个组成部分以安全、高效和可靠的方式有机联系在一起，保障云控系统成为逻辑协同、物理分散、可支撑智能网联汽车产业发展的信息物理系统。
从上述组成及组成部分之间的关系可以看出，云控基础平台是云控系统的中枢，是汽车由单纯的交通运输工具逐步转变为智能移动空间和应用终端的产业化核心所在。
1.2.2.
云 控 基 础 平台
云控基础平台由边缘云、区域云与中心云三级云组成，形成逻辑协同、物理分散的云计算中心。云控基础平台以车辆、道路、环境等实时动态数据为核心，结合支撑云控应用的已有交通相关系统与设施的数据，为 智 能 网 联 汽 车 与 产 业 相关 部 门 和 企业 提 供 标 准化 共 性基 础 服务 。
其中， 边 缘 云 主要面向网联汽车提供增强行车安全的实时性与弱实时性云控应用基础服务； 区 域 云 主要面向交通运输和交通管理部门提供弱实时性或非实时性交通监管、执法等云控应用的基础服务，并面向网联汽车提供提升行车效率和节能性的弱实时性服务； 中 心云 主要面向交通决策部门、车辆设计与生产企业、交通相关企业及科研单位，提供宏观交通数据分析与基础数据增值服务。三者服务范围依次扩大，后一级统筹前一级，服务实时性要求逐渐降低，但服务范围逐步扩大。三级分层架构有利于满足网联应用对实时性与服务范围的各级要求。云控基础平台总体框架如图 2 所示。
1.2.2.1
边 缘 云 组 成及 功 能
边缘云是云控基础平台中最接近车辆及道路等端侧的运行环境。从组成结构
图
2
云控基础平台总体框架图
上，主要包括轻量级基础设施和虚拟化管理平台、边缘云接入网关、计算引擎和高速缓存、边缘云领域特定标准件和标准化分级共享接口等组成部分。其总体框架如图 3 所示。
轻 量 级 基 础设 施 和 虚 拟化 管 理 平 台 ：底层为轻量级云计算基础设施，如内存计算和网络接入资源；上层为轻量级云虚拟化管理平台，实现基础设施的虚拟化和有效管理。
边 缘 云 接 入 网 关 ：
包括路–云、车–云和云–云网关。其中路–云网关主要负责将路侧雷达和摄像头等路侧感知设备的初步感知数据接入边缘云；车–云网关主要负责将车端可上传总线数据和车端感知数据接入边缘云；云–云网关，负责第
图
3
边缘云总体框架图
三方平台接入融合感知所需的相关数据，如实时气象信息、高精度地图和交通信号信息等，并负责边缘云之间和边缘云与区域云之间的数据交互。
高 速 缓 存 和 计 算 引擎 ：高速缓存用以实现对获取的车路动态信息进行缓存，并由计算引擎进行预处理完成基础计算；两者可以为实时性和弱实时性的云控应用提供底层数据缓存与处理。
边 缘 云 领 域 特 定 标 准 件 ：边缘云主要功能体现为一组领域特定标准件，通过道路交通预见性感知和决策建议等基础服务，用于支撑盲区与超视距危险预警、协同换道规划等云控应用功能建设。具体包括：
融合感知标准件 融合感知标准件基于云网一体化底座，以同步采集的路侧多源异构传感器数据为输入，为增强行车安全，通过智能化数据融合，将道路交通环境感知结果以标准化 API 的形式对外提供道路交通预见性感知服务。
协同决策标准件 协同决策标准件基于云网一体化底座，以融合感知标准件的输出和车辆及道路实时路况数据为输入，为增强每辆联网车辆的行车安全，通过云端集中决策将决策结果以标准化 API 的形式对外提供车速、变道等决策建议服务。
协同控制标准件 协同控制标准件基于云网一体化底座，以车辆及道路实时路况数据为输入，为增强每辆联网车辆的行车安全和提升行车效率和节能性，通过车辆状态估计和车辆专用控制，将协同控制指令以标准化 API 的形式为车端提供行车控制服务。
标 准 化 分 级 共 享 接 口 ：包括标准化数据交互规范和分级共享接口，实现多级云架构下的数据标准化转换，提升信息共享能力以支持远程驾驶、辅助驾驶和安全预警等云控应用的运行。
1.2.2.2
区 域 云 组 成及 功 能
区域云面向区域级交通监管与交通执法以及域内车辆等提供基础服务，是多个边缘云的汇聚点。从组成结构上，主要包括基础设施和虚拟化管理平台、区域云接入网关、计算引擎和存储分析引擎、区域云领域特定标准件和标准化分级共享接口等组成部分。其总体框架如下图 4 所示。
图
4
区域云总体框架图
基 础 设 施 和 虚 拟化 管 理 平 台 ：底层为云计算基础设施，如计算、存储和网络资源；上层为云虚拟化管理平台，实现基础设施的虚拟化和有效管理。
区 域 云接入 网 关 ：
包括路–云、车–云和云–云网关。其中路–云网关和车–云网关的作用与边缘云相同；云–云网关，负责所需第三方平台相关信息，如实时气象信息、交通管控信息等的接入，并负责区域云之间和区域云与边缘云、中心云之间的数据交互。
大 数 据 存 储、 、 大 数 据分 析 和 计 算引 擎 ：大数据存储用以实现对边缘云缓存数据和必要的路侧监控视频数据进行存储，利用大数据分析相关模型和计算引擎可以支撑平台弱实时性和非实时性共性服务的分析与处理。
区 域 云 领 域 特 定 标 准 件 ：区域云主要功能体现为一组领域特定标准件，通过协同决策与控制和路网动态管控等基础服务，用于支撑云端最佳路径规划和区域路网实时态势感知等云控应用功能建设。具体包括：
协同决策标准件 协同决策标准件基于云网一体化底座，以区域范围内的车辆及道路实时路况数据为输入，为加强路网级交通管控、增强联网车辆的行车安全、提升联网车辆行车效率和节能性，...
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