車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書編寫單位列表國汽(北京)智能網(wǎng)聯(lián)汽車研究院有限公司啟迪云控(北京)科技有限公司清華大學中國信息通信研究院東風商用車有限公司鄭州宇通客車股份有限公司重慶長安汽車股份有限公司北京四維圖新科技股份有限公司中國信息通信科技集團有限公司聯(lián)通智網(wǎng)科技有限公司中國電信集團有限公司北京百度網(wǎng)訊科技有限公司華為技術(shù)有限公司阿里云計算有限公司千尋位置網(wǎng)絡(luò)有限公司中移智行網(wǎng)絡(luò)科技有限公司上海蔚來汽車有限公司Arm中國希捷科技有限公司參研單位列表交通運輸部公路科學研究院交通運輸部路網(wǎng)監(jiān)測與應(yīng)急處置中心工業(yè)和信息化部計算機與微電子發(fā)展中心(中國軟件測評中心)清華大學蘇州汽車研究院東風汽車集團有限公司北京汽車研究總院有限公司?？怂箍禍y量技術(shù)(青島)有限公司中寰衛(wèi)星導(dǎo)航通信有限公司中國移動通信集團有限公司中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團有限公司深圳市騰訊計算機系統(tǒng)有限公司日產(chǎn)(中國)投資有限公司北京萬集科技股份有限公司招商國網(wǎng)綠色能源科技有限責任公司華礪智行科技有限公司福瑞泰克智能系統(tǒng)有限公司斯?jié)櫶炖?北京)科技有限公司1.車路云一體化融合控制系統(tǒng) 11.1.系統(tǒng)定位 11.2.系統(tǒng)架構(gòu)及組成 21.2.1.系統(tǒng)架構(gòu) 21.2.2.云控基礎(chǔ)平臺 31.2.3.云控應(yīng)用平臺 81.2.4.路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施 81.2.5.通信網(wǎng) 91.2.6.車輛及其他交通參與者 91.2.7.相關(guān)支撐平臺 91.3.系統(tǒng)特征 101.4.系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 101.4.1.邊緣云架構(gòu)技術(shù) 111.4.2.動態(tài)資源調(diào)度技術(shù) 111.4.3.感知與時空定位技術(shù) 111.4.4.車輛與交通控制技術(shù) 121.4.5.云網(wǎng)一體化技術(shù) 121.5.系統(tǒng)功能分類 122.車路云一體化融合控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相關(guān)方及應(yīng)用 152.1.主要產(chǎn)業(yè)生態(tài)參與者及作用 152.1.1.政府及行業(yè)監(jiān)管機構(gòu) 152.1.2.供應(yīng)商/運營商 162.1.3.網(wǎng)聯(lián)車輛提供商 172.1.4.出行業(yè)務(wù)服務(wù)商 172.1.5.特定業(yè)務(wù)服務(wù)商 182.2.產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)體系 182.2.1.數(shù)據(jù)種類及特點 182.2.2.數(shù)據(jù)交互需求 202.2.3.數(shù)據(jù)交互安全 202.3.典型應(yīng)用場景 213.車路云一體化融合控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn) 234.車路云一體化融合控制系統(tǒng)發(fā)展建議............................25車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書11.車路云一體化融合控制系統(tǒng)車路云一體化融合控制系統(tǒng)(SystemofCoordinatedControlbyVehicle-Road-CloudIntegration，SCCVRCI)，是利用新一代信息與通信技術(shù)，將人、車、路、云的物理層、信息層、應(yīng)用層連為一體，進行融合感知、決策與控制，可實現(xiàn)車輛行駛和交通運行安全、效率等性能綜合提升的一種信息物理系統(tǒng)，也可稱為“智能網(wǎng)聯(lián)汽車云控系統(tǒng)”，或簡稱“云控系統(tǒng)”。云控系統(tǒng)定位包括：1.國家《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》和交通強國戰(zhàn)略的有力支撐。《國家智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》1提出“人–車–路–云”系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展的概念，并將其作為“構(gòu)建協(xié)同開放的智能汽車技術(shù)創(chuàng)新體系”的重要任務(wù)之一?！叭栓C車–路–云”系統(tǒng)協(xié)同能力建設(shè)是未來智能汽車示范應(yīng)用工作的重要目標，是完善智能汽車技術(shù)標準體系建設(shè)的重要參考。云控系統(tǒng)定位于“人–車–路–云”系統(tǒng)，通過系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計和產(chǎn)業(yè)生態(tài)升級，推動產(chǎn)業(yè)相關(guān)方完成我國智能汽車強國的目標。2.國家智能汽車大數(shù)據(jù)管理平臺的典型實現(xiàn)。我國《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》要求充分利用現(xiàn)有設(shè)施和數(shù)據(jù)資源，統(tǒng)籌建設(shè)智能汽車大數(shù)據(jù)云控基礎(chǔ)平臺；重點開發(fā)建設(shè)邏輯協(xié)同、物理分散的云計算中心，標準統(tǒng)一、開放共享的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中心，風險可控、安全可靠的云控基礎(chǔ)軟件，逐步實現(xiàn)車輛、基礎(chǔ)設(shè)施、交通環(huán)境等領(lǐng)域的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)融合應(yīng)用1。云控系統(tǒng)響應(yīng)國家需求，旨在基于開源開放、資源共享的機制，構(gòu)建一個完整的云控技術(shù)體系與生態(tài)系統(tǒng)，為國家智能汽車大數(shù)據(jù)云控基礎(chǔ)平臺建設(shè)提供技術(shù)方案和參考。3.智能網(wǎng)聯(lián)汽車中國方案的實踐路徑。現(xiàn)有單車智能技術(shù)路線存在車載感知范圍有限、可靠性不足、車間行為存在博弈與沖突、單車依靠局部信息進行的規(guī)劃與控制難以實現(xiàn)全局優(yōu)化等問題。傳統(tǒng)車路協(xié)同主要強調(diào)車與路側(cè)設(shè)備之間的協(xié)同，雖然可以解決部分單車智能面臨的問題，但應(yīng)用場景有限，且主要功能在于利用車與車、車與路之間的信息交互輔助單車決策；難以實現(xiàn)面向區(qū)域級路網(wǎng)大范圍網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用中的群體協(xié)同決策，不能滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車組成的交通系統(tǒng)在發(fā)展過程中對全局車輛與交通的交互、管控與優(yōu)化、對交通數(shù)據(jù)的廣泛深度應(yīng)用等方面的實際要求。云控系統(tǒng)可以實現(xiàn)“人–車–路–云”系統(tǒng)協(xié)同的控制，不僅為單車決策提供有效信息，還可以在現(xiàn)有車路協(xié)同基礎(chǔ)上通過全域控制實現(xiàn)對所有交通參與者的全路段、全天候、全場景的自主控制，可以在未來不同等級智能汽1發(fā)改產(chǎn)業(yè)[2020]202號《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書2車混行的交通環(huán)境中，為我國交通管理與國家管控提供重要解決方案。4.智能交通和新基建推進的有效解決方案。智能汽車的技術(shù)迭代和商業(yè)化落地離不開道路、通信等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，然而目前基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)存在因企業(yè)或不同部門各自僅根據(jù)自身需求建設(shè)而造成的資源重復(fù)、標準不統(tǒng)一、難以互聯(lián)互通、成本高等問題。云控系統(tǒng)將通過整體架構(gòu)設(shè)計，以資源共享的方式進行現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的有機集成；通過示范應(yīng)用完善架構(gòu)設(shè)計并進行全國統(tǒng)一的智能網(wǎng)聯(lián)汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，分攤各單位的建設(shè)成本，提高資源有效利用率，形成產(chǎn)業(yè)統(tǒng)一的標準和規(guī)范；通過開放式的生態(tài)建設(shè)加速智能汽車技術(shù)研發(fā)和迭代，為智能汽車商業(yè)模式探索提供標準統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境，推進智能汽車商業(yè)化落地進程，助力我國在智能汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)引領(lǐng)作用和高質(zhì)量發(fā)展。統(tǒng)架構(gòu)及組成1.2.1.系統(tǒng)架構(gòu)云控系統(tǒng)是一個復(fù)雜的信息物理系統(tǒng)，該系統(tǒng)由網(wǎng)聯(lián)式智能汽車與其他交通參與者、路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施、云控基礎(chǔ)平臺、云控應(yīng)用平臺、保證系統(tǒng)發(fā)揮作用的相關(guān)支撐平臺以及貫穿整個系統(tǒng)各個部分的通信網(wǎng)等六個部分組成，其系統(tǒng)架構(gòu)及組成如圖1所示。圖1云控系統(tǒng)架構(gòu)及組成示意圖圖1同時也展示了六個組成部分之間的關(guān)系。車輛及其他交通參與者的信息車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書3既可以由路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施采集和處理后上傳云控基礎(chǔ)平臺，也可以由無線通信網(wǎng)直接上傳云控基礎(chǔ)平臺；云控基礎(chǔ)平臺結(jié)合地圖、交管、氣象和定位等平臺的相關(guān)數(shù)據(jù)，對匯聚于云控基礎(chǔ)平臺的車輛和道路交通動態(tài)信息按需進行綜合處理后，以標準化分級共享的方式支撐不同時延要求下的云控應(yīng)用需求，從而形成面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)實際應(yīng)用的云控平臺，為車輛增強安全、節(jié)約能耗以及提升區(qū)域交通效率提供服務(wù)；企業(yè)、機構(gòu)及政府相關(guān)部門已有交通/智能網(wǎng)聯(lián)汽車服務(wù)平臺，通過云控基礎(chǔ)平臺無需追加基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，即可便捷地獲得更為全面的交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以提升其服務(wù)。在整個云控系統(tǒng)架構(gòu)中，通信網(wǎng)根據(jù)各個部分之間標準化信息傳輸與交互的要求，將各個組成部分以安全、高效和可靠的方式有機聯(lián)系在一起，保障云控系統(tǒng)成為邏輯協(xié)同、物理分散、可支撐智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的信息物理系統(tǒng)。從上述組成及組成部分之間的關(guān)系可以看出，云控基礎(chǔ)平臺是云控系統(tǒng)的中樞，是汽車由單純的交通運輸工具逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芤苿涌臻g和應(yīng)用終端的產(chǎn)業(yè)化核心所在。1.2.2.云控基礎(chǔ)平臺云控基礎(chǔ)平臺由邊緣云、區(qū)域云與中心云三級云組成，形成邏輯協(xié)同、物理分散的云計算中心。云控基礎(chǔ)平臺以車輛、道路、環(huán)境等實時動態(tài)數(shù)據(jù)為核心，結(jié)合支撐云控應(yīng)用的已有交通相關(guān)系統(tǒng)與設(shè)施的數(shù)據(jù)，為智能網(wǎng)聯(lián)汽車與產(chǎn)業(yè)相關(guān)部門和企業(yè)提供標準化共性基礎(chǔ)服務(wù)。其中，邊緣云主要面向網(wǎng)聯(lián)汽車提供增強行車安全的實時性與弱實時性云控應(yīng)用基礎(chǔ)服務(wù)；區(qū)域云主要面向交通運輸和交通管理部門提供弱實時性或非實時性交通監(jiān)管、執(zhí)法等云控應(yīng)用的基礎(chǔ)服務(wù)，并面向網(wǎng)聯(lián)汽車提供提升行車效率和節(jié)能性的弱實時性服務(wù)；中心云主要面向交通決策部門、車輛設(shè)計與生產(chǎn)企業(yè)、交通相關(guān)企業(yè)及科研單位，提供宏觀交通數(shù)據(jù)分析與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)增值服務(wù)。三者服務(wù)范圍依次擴大，后一級統(tǒng)籌前一級，服務(wù)實時性要求逐漸降低，但服務(wù)范圍逐步擴大。三級分層架構(gòu)有利于滿足網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用對實時性與服務(wù)范圍的各級要求。云控基礎(chǔ)平臺總體框架如圖2所示。1.2.2.1邊緣云組成及功能邊緣云是云控基礎(chǔ)平臺中最接近車輛及道路等端側(cè)的運行環(huán)境。從組成結(jié)構(gòu)車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書4圖2云控基礎(chǔ)平臺總體框架圖上，主要包括輕量級基礎(chǔ)設(shè)施和虛擬化管理平臺、邊緣云接入網(wǎng)關(guān)、計算引擎和高速緩存、邊緣云領(lǐng)域特定標準件和標準化分級共享接口等組成部分。其總體框。輕量級基礎(chǔ)設(shè)施和虛擬化管理平臺：底層為輕量級云計算基礎(chǔ)設(shè)施，如內(nèi)存計算和網(wǎng)絡(luò)接入資源；上層為輕量級云虛擬化管理平臺，實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的虛擬化和有效管理。邊緣云接入網(wǎng)關(guān)：包括路–云、車–云和云–云網(wǎng)關(guān)。其中路–云網(wǎng)關(guān)主要負責將路側(cè)雷達和攝像頭等路側(cè)感知設(shè)備的初步感知數(shù)據(jù)接入邊緣云；車–云網(wǎng)關(guān)主要負責將車端可上傳總線數(shù)據(jù)和車端感知數(shù)據(jù)接入邊緣云；云–云網(wǎng)關(guān)，負責第車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書5圖3邊緣云總體框架圖三方平臺接入融合感知所需的相關(guān)數(shù)據(jù)，如實時氣象信息、高精度地圖和交通信號信息等，并負責邊緣云之間和邊緣云與區(qū)域云之間的數(shù)據(jù)交互。高速緩存和計算引擎：高速緩存用以實現(xiàn)對獲取的車路動態(tài)信息進行緩存，并由計算引擎進行預(yù)處理完成基礎(chǔ)計算；兩者可以為實時性和弱實時性的云控應(yīng)用提供底層數(shù)據(jù)緩存與處理。邊緣云領(lǐng)域特定標準件：邊緣云主要功能體現(xiàn)為一組領(lǐng)域特定標準件，通過道路交通預(yù)見性感知和決策建議等基礎(chǔ)服務(wù)，用于支撐盲區(qū)與超視距危險預(yù)警、協(xié)同換道規(guī)劃等云控應(yīng)用功能建設(shè)。具體包括：融合感知標準件融合感知標準件基于云網(wǎng)一體化底座，以同步采集的路側(cè)多源異構(gòu)傳感器數(shù)據(jù)為輸入，為增強行車安全，通過智能化數(shù)據(jù)融合，將道路交通環(huán)境感知結(jié)果以標準化API的形式對外提供道路交通預(yù)見性感知服務(wù)。協(xié)同決策標準件協(xié)同決策標準件基于云網(wǎng)一體化底座，以融合感知標準件的輸出和車輛及道路實時路況數(shù)據(jù)為輸入，為增強每輛聯(lián)網(wǎng)車輛的行車安全，通過云端集中決策將決策結(jié)果以標準化API的形式對外提供車速、變道等決策建議服務(wù)。協(xié)同控制標準件協(xié)同控制標準件基于云網(wǎng)一體化底座，以車輛及道路實時路況數(shù)據(jù)為輸入，為增強每輛聯(lián)網(wǎng)車輛的行車安全和提升行車效率和節(jié)能性，通過車輛狀態(tài)估計和車輛專用控制，將協(xié)同控制指令以標準化API的形式為車端提供行車控制服務(wù)。標準化分級共享接口：包括標準化數(shù)據(jù)交互規(guī)范和分級共享接口，實現(xiàn)多級云架構(gòu)下的數(shù)據(jù)標準化轉(zhuǎn)換，提升信息共享能力以支持遠程駕駛、輔助駕駛和安全預(yù)警等云控應(yīng)用的運行。車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書61.2.2.2區(qū)域云組成及功能區(qū)域云面向區(qū)域級交通監(jiān)管與交通執(zhí)法以及域內(nèi)車輛等提供基礎(chǔ)服務(wù)，是多個邊緣云的匯聚點。從組成結(jié)構(gòu)上，主要包括基礎(chǔ)設(shè)施和虛擬化管理平臺、區(qū)域云接入網(wǎng)關(guān)、計算引擎和存儲分析引擎、區(qū)域云領(lǐng)域特定標準件和標準化分級共享接口等組成部分。其總體框架如下圖4所示。圖4區(qū)域云總體框架圖基礎(chǔ)設(shè)施和虛擬化管理平臺：底層為云計算基礎(chǔ)設(shè)施，如計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源；上層為云虛擬化管理平臺，實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的虛擬化和有效管理。區(qū)域云接入網(wǎng)關(guān)：包括路–云、車–云和云–云網(wǎng)關(guān)。其中路–云網(wǎng)關(guān)和車–云網(wǎng)關(guān)的作用與邊緣云相同；云–云網(wǎng)關(guān)，負責所需第三方平臺相關(guān)信息，如實時氣象信息、交通管控信息等的接入，并負責區(qū)域云之間和區(qū)域云與邊緣云、中心云之間的數(shù)據(jù)交互。大數(shù)據(jù)存儲、大數(shù)據(jù)分析和計算引擎：大數(shù)據(jù)存儲用以實現(xiàn)對邊緣云緩存數(shù)據(jù)和必要的路側(cè)監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)進行存儲，利用大數(shù)據(jù)分析相關(guān)模型和計算引擎可以支撐平臺弱實時性和非實時性共性服務(wù)的分析與處理。區(qū)域云領(lǐng)域特定標準件：區(qū)域云主要功能體現(xiàn)為一組領(lǐng)域特定標準件，通過協(xié)同決策與控制和路網(wǎng)動態(tài)管控等基礎(chǔ)服務(wù)，用于支撐云端最佳路徑規(guī)劃和區(qū)域路網(wǎng)實時態(tài)勢感知等云控應(yīng)用功能建設(shè)。具體包括：協(xié)同決策標準件協(xié)同決策標準件基于云網(wǎng)一體化底座，以區(qū)域范圍內(nèi)的車輛及道路實時路況數(shù)據(jù)為輸入，為加強路網(wǎng)級交通管控、增強聯(lián)網(wǎng)車輛的行車安全、提升聯(lián)網(wǎng)車輛行車效率和節(jié)能性，通過云端集中決策將決策結(jié)果以標準化API的形式面向外部應(yīng)用平臺和車輛提供決策建議服務(wù)。協(xié)同控制標準件車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書7協(xié)同控制標準件基于云網(wǎng)一體化底座，以區(qū)域范圍內(nèi)的車輛及道路實時路況數(shù)據(jù)為輸入，為加強路網(wǎng)級交通管控、增強聯(lián)網(wǎng)車輛的行車安全、提升聯(lián)網(wǎng)車輛行車效率和節(jié)能性，通過云端能效分析將協(xié)同控制指令以標準化API的形式為外部交通應(yīng)用平臺及車輛提供協(xié)同控制服務(wù)。交通動態(tài)管控標準件交通動態(tài)管控標準件基于云網(wǎng)一體化底座，以區(qū)域范圍內(nèi)的車輛及道路實時路況數(shù)據(jù)為輸入，通過數(shù)據(jù)分析與預(yù)測、能效計算和專用遠程控制方法，實現(xiàn)精確路網(wǎng)級交通狀態(tài)推送、突發(fā)事件與異常天氣提醒等基礎(chǔ)功能，將路網(wǎng)動態(tài)管控信息以標準化API的形式為智能交通運輸和管理部門提供區(qū)域路網(wǎng)實時態(tài)勢感知、路網(wǎng)交通智能管控、路側(cè)智能設(shè)施管控等基礎(chǔ)服務(wù)；利用車輛及道路實時路況歷史數(shù)據(jù)實現(xiàn)交通事件回溯服務(wù)。標準化分級共享接口：與邊緣云類似，包括標準化數(shù)據(jù)交互規(guī)范和分級共享接口，支持車輛編隊行駛、道路監(jiān)控預(yù)警、路徑引導(dǎo)和路側(cè)設(shè)施遠程控制等廣域范圍云控應(yīng)用的運行。1.2.2.3中心云組成及功能中心云面向交通決策部門、車輛設(shè)計與生產(chǎn)企業(yè)、交通相關(guān)企業(yè)及科研單位，基于多個區(qū)域云數(shù)據(jù)的匯聚，為其提供多維度宏觀交通數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)增值服務(wù)。從組成結(jié)構(gòu)上，主要包括基礎(chǔ)設(shè)施和虛擬化管理平臺、中心云接入網(wǎng)關(guān)、計算引擎和數(shù)據(jù)倉庫與大數(shù)據(jù)分析引擎、中心云領(lǐng)域特定標準件和標準化分級共享接口等組成部分。其總體框架如下圖5所示。圖5中心云總體框架圖中心云的基礎(chǔ)設(shè)施和虛擬化管理平臺，在邏輯結(jié)構(gòu)上與區(qū)域云相同，但物理規(guī)模上根據(jù)區(qū)域范圍有所不同。車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書8中心云接入網(wǎng)關(guān)：中心云的云–云網(wǎng)關(guān)，負責中心云之間和中心云與區(qū)域云之間的數(shù)據(jù)交互。數(shù)據(jù)倉庫、計算引擎與大數(shù)據(jù)分析：數(shù)據(jù)倉庫基于所連接區(qū)域云的交通歷史數(shù)據(jù)，實現(xiàn)多維度基礎(chǔ)數(shù)據(jù)匯總，并由計算引擎進行大數(shù)據(jù)分析與處理，實現(xiàn)面向領(lǐng)域的、全局的數(shù)據(jù)價值提升。中心云領(lǐng)域特定標準件：中心云主要功能體現(xiàn)為領(lǐng)域大數(shù)據(jù)分析標準件，用于支撐智能網(wǎng)聯(lián)汽車和智能交通領(lǐng)域大數(shù)據(jù)價值提升等云控應(yīng)用功能建設(shè)。領(lǐng)域大數(shù)據(jù)分析標準件基于云網(wǎng)一體化底座，以匯聚的多個區(qū)域云數(shù)據(jù)為輸入，基于多個區(qū)域內(nèi)車輛及其交通環(huán)境的多維度基礎(chǔ)匯總數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)計算與多維交互式分析，將領(lǐng)域數(shù)據(jù)分析結(jié)果以標準化API的形式提供宏觀交通數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)增值服務(wù)。標準化分級共享接口：與邊緣云和區(qū)域云類似，包括標準化數(shù)據(jù)交互規(guī)范和分級共享接口，支持全局道路交通態(tài)勢感知、道路交通規(guī)劃設(shè)計評估、駕駛行為與交通事故分析、車輛故障分析和車險動態(tài)定價分析等全局范圍云控應(yīng)用的運行。1.2.3.云控應(yīng)用平臺云控應(yīng)用主要包括增強行車安全和提升行車效率與節(jié)能性的智能網(wǎng)聯(lián)駕駛應(yīng)用、提升交通運行性能的智能交通應(yīng)用，以及車輛與交通大數(shù)據(jù)相關(guān)應(yīng)用。根據(jù)云控應(yīng)用對傳輸時延要求的不同，可以分為實時協(xié)同應(yīng)用和非實時協(xié)同應(yīng)用。云控應(yīng)用是企業(yè)云控應(yīng)用平臺的核心功能。既有的企業(yè)云控應(yīng)用平臺多為各類企業(yè)或相關(guān)單位根據(jù)各自需求建設(shè)而成。而在云控基礎(chǔ)平臺之上建設(shè)的云控應(yīng)用平臺是面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車有效整合人–車–路–云信息，結(jié)合V2X和車輛遠程控制技術(shù)，通過“端、邊、云”協(xié)同，實現(xiàn)車輛行駛性能提升與運營全鏈路精細化管理的協(xié)同管控平臺。云控應(yīng)用平臺可獲取最全的、標準化的智能汽車相關(guān)動態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為企業(yè)提供基于產(chǎn)業(yè)各類需求的差異化、定制化服務(wù)，以支持網(wǎng)聯(lián)式高級別自動駕駛、盲區(qū)預(yù)警、實時監(jiān)控、遠程控制、遠程升級、最佳路徑規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控等眾多功能。1.2.4.路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施云控系統(tǒng)的路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施通常布置于路側(cè)桿件上，主要包括路側(cè)單元(RSU)、路側(cè)計算單元(RCU)和路側(cè)感知設(shè)備(如攝像頭、毫米波雷達、激光雷達)、交通信號設(shè)施如紅綠燈等，以實現(xiàn)車路互聯(lián)互通、環(huán)境感知、局部輔助定位、交通信號實時獲取等功能。車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書91.2.5.通信網(wǎng)云控系統(tǒng)的通信網(wǎng)包括無線接入網(wǎng)、承載網(wǎng)和核心網(wǎng)等。云控系統(tǒng)集成異構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)，使用標準化通信機制，實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車、路側(cè)設(shè)備與三級云的廣泛互聯(lián)通信。無線接入網(wǎng)提供車輛與周邊環(huán)境的多樣化通信能力，實現(xiàn)車與路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施通信(V2I)、車間直通通信(V2V)、車與人通信(V2P)、車與網(wǎng)絡(luò) (V2N)/邊緣云的通信。路側(cè)設(shè)備與云控基礎(chǔ)平臺各級云由多級有線網(wǎng)絡(luò)承載。云控系統(tǒng)利用5G、軟件定義網(wǎng)絡(luò)、時間敏感網(wǎng)絡(luò)、高精度定位網(wǎng)絡(luò)等先進通信技術(shù)手段實現(xiàn)互聯(lián)的高可靠性、高性能與高靈活性。1.2.6.車輛及其他交通參與者云控系統(tǒng)的車輛包括網(wǎng)聯(lián)輔助信息交互(1級)、網(wǎng)聯(lián)協(xié)同感知(2級)、網(wǎng)聯(lián)協(xié)同決策與控制(3級)等三種不同網(wǎng)聯(lián)化1車輛，以及應(yīng)急輔助(0級)、部分駕駛輔助(1級)、組合駕駛輔助(2級)、有條件自動駕駛(3級)、高度自動駕駛(4級)、完全自動駕駛(5級)等不同駕駛自動化等級2車輛。不同網(wǎng)聯(lián)化和智能化等級車輛是云控平臺的數(shù)據(jù)采集對象和服務(wù)對象。在數(shù)據(jù)采集方面，對于具有聯(lián)網(wǎng)能力的車輛，云控基礎(chǔ)平臺既可以直接通過車輛網(wǎng)聯(lián)設(shè)備采集車輛動態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也可以間接通過路側(cè)智能感知獲得車輛動態(tài)數(shù)據(jù)；對于不具有網(wǎng)聯(lián)能力的車輛，則間接通過路側(cè)智能感知獲得車輛動態(tài)數(shù)據(jù)。在云控服務(wù)方面，對于3級及以上駕駛自動化等級的車輛，可以直接接收云控平臺輸出的協(xié)同決策與控制數(shù)據(jù)，再由其車載智能計算平臺或控制器做出響應(yīng)；對于2級及以下駕駛自動化等級的車輛，間接接收云控平臺輸出的協(xié)同決策數(shù)據(jù)，再由其車載人機交互平臺接收決策，并由單車或駕駛員完成控制；與車輛類似地，云控系統(tǒng)的其他交通參與者包括行人、騎行人等。云控基礎(chǔ)平臺可以通過路側(cè)智能系統(tǒng)采集其他交通參與者位置與速度信息，也可以通過在云控基礎(chǔ)平臺已注冊的其他交通參與者所攜帶的定位設(shè)備采集其位置與速度信息，并基于云端融合感知向這些已注冊的其他交通參與者提供安全預(yù)警服務(wù)。1.2.7.相關(guān)支撐平臺相關(guān)支撐平臺是提供云控應(yīng)用運行所需其他數(shù)據(jù)的專業(yè)平臺，包括高精動態(tài)地圖、地基增強定位平臺、氣象預(yù)警平臺以及交通路網(wǎng)監(jiān)測與運行監(jiān)管平臺等。其中，高精動態(tài)地圖是云控系統(tǒng)提供動態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)的主要載體，通過高精度1《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖2.0》2GB/T《汽車駕駛自動化分級》車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書動態(tài)地圖平臺提供的地圖引擎，基于動態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可為云控基礎(chǔ)平臺提供實時更新的動態(tài)狀態(tài)數(shù)據(jù)；地基增強定位平臺是利用GNSS衛(wèi)星高精度接收機，通過地面基準站網(wǎng)，利用衛(wèi)星、移動通信、數(shù)字廣播等播發(fā)手段，在服務(wù)區(qū)域內(nèi)可為云控基礎(chǔ)平臺提供1-2米、分米級和厘米級實時高精度導(dǎo)航定位服務(wù)；氣象預(yù)警平臺通過道路沿線布設(shè)的氣象站設(shè)備采集，通過識別能見度、雨量、風向、雷報、大霧(團霧)等氣象信息，可為云控基礎(chǔ)平臺提供實時天氣狀況；交通路網(wǎng)監(jiān)測與運行監(jiān)管平臺可為云控基礎(chǔ)平臺提供路政、養(yǎng)護、服務(wù)區(qū)以及緊急事件等實時信息。云控系統(tǒng)是以云控基礎(chǔ)平臺為核心、基于共享模式、突破煙囪模式局限性的一種新型信息物理架構(gòu)，通過云控基礎(chǔ)平臺可以獲得更為全面的交通動態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，有利于開展全局監(jiān)測與控制。其具體特征包括：(1)車路云泛在互聯(lián)：云控系統(tǒng)全域范圍內(nèi)車路云各異構(gòu)節(jié)點，通過標準化通信機制進行廣泛互聯(lián)通信，打通信息孤島，構(gòu)建起用于支持協(xié)同控制的閉環(huán)通信鏈路。(2)交通全要素數(shù)字映射：云控系統(tǒng)通過對從車路云實時獲取的交通系統(tǒng)各要素狀態(tài)信息進行分層融合，構(gòu)建物理世界在數(shù)字世界的實時數(shù)字映射，統(tǒng)一為不同的協(xié)同應(yīng)用提供運行所需實時基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。(3)應(yīng)用統(tǒng)一編排：云控系統(tǒng)通過對協(xié)同應(yīng)用的運行方式進行統(tǒng)一編排，消解應(yīng)用間行為沖突，利用各應(yīng)用的優(yōu)勢能力，提升云控系統(tǒng)的車輛與交通運行優(yōu)化性能。(4)高效計算調(diào)度：云控系統(tǒng)通過對協(xié)同應(yīng)用運行的動態(tài)位置及所用計算資源進行統(tǒng)一調(diào)度，實現(xiàn)系統(tǒng)資源高效利用，確保協(xié)同應(yīng)用在大并發(fā)下按需實時運行，保障所服務(wù)車輛與交通的運行安全。(5)系統(tǒng)運行高可靠：云控系統(tǒng)通過車路感知融合、集中計算編排、應(yīng)用多重備份等方式，實現(xiàn)車輛與交通運行優(yōu)化的高可靠性。關(guān)鍵技術(shù)云控系統(tǒng)作為一類新型信息物理系統(tǒng)，融合了多種學科、不同領(lǐng)域的前沿技術(shù)，其建設(shè)和發(fā)展需要攻克架構(gòu)、感知、控制和通信等方面眾多關(guān)鍵技術(shù)，包括邊緣云架構(gòu)技術(shù)、動態(tài)資源調(diào)度技術(shù)、感知與時空定位技術(shù)、車輛與交通控制技術(shù)以及云網(wǎng)一體化技術(shù)等。車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書1.4.1.邊緣云架構(gòu)技術(shù)邊緣云是實現(xiàn)云控系統(tǒng)高并發(fā)、按需運行實時類云控應(yīng)用的新型技術(shù)手段。實時類云控應(yīng)用如高級別自動駕駛對信息傳輸?shù)暮撩爰墪r延和超高可靠要求遠遠超越了傳統(tǒng)云計算架構(gòu)的技術(shù)能力，亟需通過邊緣云的架構(gòu)設(shè)計滿足云控系統(tǒng)的實際需要。邊緣云架構(gòu)的目的是將實時通信、實時數(shù)據(jù)交換與實時協(xié)同計算技術(shù)融為一體，實現(xiàn)系統(tǒng)響應(yīng)的實時性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡蜁r延與接入請求的高并發(fā)，以保證車路云數(shù)據(jù)交換在應(yīng)用層面滿足自動駕駛控制對實時性與大并發(fā)下的可用性及信息安全的實際要求，并保證互操作性和易用性。相關(guān)技術(shù)工作包括，制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交互標準，開發(fā)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分級共享接口，優(yōu)化數(shù)據(jù)存儲模型，建立高性能消息系統(tǒng)，采用輕量級基礎(chǔ)設(shè)施及虛擬化管理平臺保障邊緣云服務(wù)實時性，優(yōu)化上報與下發(fā)通信鏈路性能等。1.4.2.動態(tài)資源調(diào)度技術(shù)云控系統(tǒng)需要運行大量應(yīng)用以服務(wù)于智能網(wǎng)聯(lián)汽車及交通系統(tǒng)各種場景。為消解高并發(fā)下各應(yīng)用在資源使用上的沖突和物理世界車輛行為的沖突，云控系統(tǒng)要根據(jù)云控應(yīng)用對實時性、通信方式、資源使用與運行方式等方面的要求，選擇服務(wù)的運行地點及所分配的資源，保障服務(wù)按需地實時可靠運行，保障所服務(wù)車輛的行車安全。相關(guān)技術(shù)工作包括，以平臺統(tǒng)一管理或自行管理的方式進行負載均衡、生命周期管理，并利用領(lǐng)域特定的規(guī)則引擎按需調(diào)用云端車輛感知共享、增強安全預(yù)警、車輛在線診斷、高精度動態(tài)地圖、輔助駕駛、車載信息增強以及全局協(xié)同等資源。1.4.3.感知與時空定位技術(shù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車與路側(cè)傳感器的異構(gòu)、多源與車輛分布不確定等特性，以及網(wǎng)聯(lián)自動駕駛對信息精度、實時性與可靠性的高要求，帶來車路感知系統(tǒng)配置、路側(cè)感知部署、多源數(shù)據(jù)時間同步、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)等難題，對云控系統(tǒng)感知與時空定位技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。云控系統(tǒng)中車與路感知性能，需要具有強工況適應(yīng)性、良好的魯棒性能與確定的實時性，以產(chǎn)生實時、高精度、高可靠的動態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，滿足網(wǎng)聯(lián)式自動駕駛的感知需求以及交通數(shù)字孿生需求。云控系統(tǒng)中的交通參與者位置、路側(cè)設(shè)施位置、交通事件位置等信息，需要有可靠的精度保障、較低的傳輸時延，以及復(fù)雜場景的可用性、安全冗余、魯棒性等要求。高可靠高精度的位置表達，需要結(jié)合高精地圖、高精度定位技術(shù)建立基于語義特征的傳感器數(shù)據(jù)智能配準，從而保障云控系統(tǒng)各類應(yīng)用服務(wù)中感知與時空定位的可靠性、準確性車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書和可用性。1.4.4.車輛與交通控制技術(shù)云控系統(tǒng)通過對車輛進行協(xié)同控制增強行車安全、提升行車效率和節(jié)能性，通過對交通行為進行監(jiān)測與調(diào)控保障交通運行效率。根據(jù)交通運行總體需求與交通參與者個體的需求，亟需通過云控基礎(chǔ)平臺提供各類云控應(yīng)用所需的單車、多車、車與路及交通的協(xié)同決策與協(xié)同控制等共性基礎(chǔ)服務(wù)，以確保駕駛行為的規(guī)范性和道路交通總體功能的協(xié)調(diào)性。1.4.5.云網(wǎng)一體化技術(shù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車與智能交通業(yè)務(wù)對云控系統(tǒng)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)提出了較高的實時性、可用性與并發(fā)性能要求。為滿足較高服務(wù)質(zhì)量需求，需要對通信節(jié)點與鏈路的工況進行實時監(jiān)測與預(yù)測，對高并發(fā)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的路由與節(jié)點處理進行統(tǒng)一優(yōu)化調(diào)度。為此，應(yīng)充分利用5G網(wǎng)絡(luò)和MEC邊緣計算技術(shù)擴展路側(cè)計算單元的計算和存儲能力，通過在其上部署邊緣云引入更多本地應(yīng)用以支持更豐富的交通應(yīng)用場景，實現(xiàn)邊緣計算和各層云的整合。云網(wǎng)一體化技術(shù)包括車云協(xié)同架構(gòu)下的邊緣計算技術(shù)將邊緣云下沉至離車輛最近的5G無線接入網(wǎng)側(cè)，以支持完成現(xiàn)場控制級應(yīng)用，如路口級實時控制；利用運營商提供的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專線和城域光纖的綜合通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將區(qū)域云劃分為實時區(qū)域云和非實時區(qū)域云，以實現(xiàn)實時性與弱實時性路網(wǎng)級的遠程控制應(yīng)用，如貨車編隊行駛屬于區(qū)域云實時性要求較高的規(guī)劃和控制應(yīng)用；車云、路云和云云網(wǎng)關(guān)技術(shù)以保障邊緣云、區(qū)域云與中心云間跨域數(shù)據(jù)的標準與高效通信；以及低時延高可靠V2X通信技術(shù)、計算-存儲-通信資源的聯(lián)合優(yōu)化管理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)等。5.系統(tǒng)功能分類云控系統(tǒng)能夠增強車輛行車安全、提升行車效率和節(jié)能性以及提升交通運行性能，離不開網(wǎng)聯(lián)技術(shù)、自動駕駛技術(shù)與路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施的能力?；谠瓶貞?yīng)用的服務(wù)方式，將云控系統(tǒng)的功能分為4個類別，如表1所示。云控功能類別1僅實現(xiàn)對車輛感知性能的增強。車輛控制仍由駕駛?cè)嘶蜃詣玉{駛系統(tǒng)負責。由于云控應(yīng)用涉及對駕駛過程的輔助，要求網(wǎng)聯(lián)化等級至少為2級。如果車輛由駕駛?cè)丝刂?，對車輛駕駛自動化等級1無要求。如果車輛由自動駕駛系統(tǒng)控制，自動駕駛等級至少為3級，則車輛可在運行設(shè)計域內(nèi)實現(xiàn)自動駕1GB/T《汽車駕駛自動化分級》車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書駛與云控應(yīng)用的配合。表1云控功能類別與說明云控功能類別云控應(yīng)用內(nèi)容控制主體(責任主要按業(yè)務(wù)設(shè)計)網(wǎng)聯(lián)化等級1最低要求1感知增強，提示與預(yù)警，決策或規(guī)劃建議駕駛?cè)嘶蜍囕v22單車網(wǎng)聯(lián)決策、規(guī)劃或控制，基于自動駕駛的有限場景混合交通調(diào)節(jié)駕駛?cè)嘶蜍囕v33多車網(wǎng)聯(lián)協(xié)同決策、規(guī)劃或控制，基于自動駕駛的有限場景混合交通控制駕駛?cè)嘶蜍囕v負責單車安全，云控應(yīng)用協(xié)調(diào)車車/車路行為34路網(wǎng)全域車輛與交通統(tǒng)一融合控制駕駛?cè)嘶蜍囕v負責單車安全，云控應(yīng)用協(xié)調(diào)車車/車路行為3云控功能類別2實現(xiàn)單車的網(wǎng)聯(lián)決策、規(guī)劃或控制，以及利用單車控制能力實現(xiàn)的對混合交通(含非自動駕駛車輛)的優(yōu)化調(diào)節(jié)。車輛控制仍由駕駛?cè)嘶蜃詣玉{駛系統(tǒng)負責?？紤]云控應(yīng)用輸出信息的基礎(chǔ)上，車輛進行自主控制。網(wǎng)聯(lián)化與路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施的實時性等性能須滿足支持網(wǎng)聯(lián)自動駕駛的要求，因此要求網(wǎng)聯(lián)。云控功能類別3實現(xiàn)多車協(xié)同決策或控制，以及多車協(xié)同下有限場景的混合交通優(yōu)化控制。由于云控應(yīng)用考慮多車協(xié)同與交通運行的性能，超越了單車自動駕駛的能力范圍，所以車輛決策與運動規(guī)劃由云控應(yīng)用負責，車輛負責對自車行駛安全進行監(jiān)控，在云控應(yīng)用的指令與自車安全與任務(wù)等目標不沖突的條件下按云控應(yīng)用要求進行控制。如出現(xiàn)沖突，車輛按保證自車行駛安全的方式進行控制，并與云控應(yīng)用進行協(xié)商。此類云控功能涉及的應(yīng)用同時對多車駕駛過程進行統(tǒng)一優(yōu)化，對路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施有更高的性能要求。由于應(yīng)用可以服務(wù)于自動駕駛車輛與人駕駛車輛組成的混合車隊，因此對駕駛自動化等級的要求不變。云控功能類別4實現(xiàn)全域車輛與交通統(tǒng)一的融合控制。在此類云控功能的場景下，單車智能或駕駛?cè)瞬荒芸紤]多車與交通的全局性能，需要云控應(yīng)用完全負責車輛與交通控制。由于此類功能涉及路網(wǎng)全域車輛與交通的運行優(yōu)化，對路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施的要求進一步提高。此類云控功能仍需考慮人駕駛車輛及自動駕駛向人駕駛切換的情況，以服務(wù)于混合交通，因此對駕駛自動化等級的要求不變。云控功能類別從技術(shù)角度上明確了控制主體的選擇思路，但上述設(shè)計并不是1《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖2.0》車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書唯一的實現(xiàn)方式。在具體應(yīng)用場景下，考慮業(yè)務(wù)與用戶需求，在滿足性能要求條件下，可對控制主體進行靈活設(shè)計。車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書2.車路云一體化融合控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相關(guān)方及應(yīng)用2020年，中央政府大力號召部署新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，我國各省、直轄市開始加緊落實部署，涵蓋5G網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)中心等新興技術(shù)，以帶動生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型，為云控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和規(guī)?；瘧?yīng)用提供了良好的契機。云控系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)成十分豐富，從區(qū)域范圍角度，包括城內(nèi)、城際、特定區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)；從產(chǎn)業(yè)鏈角度，包括政府及行業(yè)監(jiān)管機構(gòu)、供應(yīng)商、網(wǎng)聯(lián)車輛、出行業(yè)務(wù)服務(wù)商及特定業(yè)務(wù)提供商等，其產(chǎn)業(yè)鏈如圖6所示。其中，政府及行業(yè)監(jiān)管機構(gòu)是云控系統(tǒng)及各項基礎(chǔ)設(shè)施標準、規(guī)劃、建設(shè)、管理、復(fù)用與共享的推動方，是整個云控體系的基礎(chǔ)；供應(yīng)商是云控系統(tǒng)各項基礎(chǔ)設(shè)施與基礎(chǔ)能力的提供方，網(wǎng)聯(lián)車輛是云控系統(tǒng)的主要服務(wù)對象，業(yè)務(wù)提供商利用云控系統(tǒng)的能力開展面向出行和特定場景的服務(wù)。圖6云控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈圖2.1.1.政府及行業(yè)監(jiān)管機構(gòu)政府及行業(yè)監(jiān)管機構(gòu)推動云控系統(tǒng)及各項基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與運營。重點在頂層設(shè)計、法律法規(guī)、技術(shù)標準、數(shù)據(jù)權(quán)屬、設(shè)施共享等方面發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)與協(xié)調(diào)作用。車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書同時，在云控系統(tǒng)的幫助下，政府及行業(yè)監(jiān)管機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)對道路交通的協(xié)同感知、協(xié)同決策和協(xié)同控制，從根本上改變汽車和交通系統(tǒng)的運行模式，打造全新的智能交通體系，并且緩解當前面臨的治理難題。政府支持下的智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)、先導(dǎo)區(qū)自運營或委托運營方，為云控系統(tǒng)提供封閉/半封閉/公開測試道路和區(qū)域，引導(dǎo)出行業(yè)務(wù)/特定業(yè)務(wù)服務(wù)商在區(qū)內(nèi)進行產(chǎn)品開發(fā)、仿真測試、評價等業(yè)務(wù)，按照先試先行、逐步落地思路，推動智能網(wǎng)聯(lián)業(yè)務(wù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。2.1.2.供應(yīng)商/運營商圍繞云控核心能力建設(shè)，供應(yīng)商為云控系統(tǒng)提供包括平臺IT基礎(chǔ)設(shè)施、路側(cè)感知與計算能力、車端通信設(shè)備等端到端網(wǎng)絡(luò)連接及高精地圖和定位等設(shè)備及服務(wù)。主要的供應(yīng)商包括：芯片/模組、設(shè)備/軟件、云服務(wù)、通信、高精定位/地圖等。芯片/模組供應(yīng)商——芯片/模組是云控系統(tǒng)基礎(chǔ)能力的載體和保障：AI識別、并行計算芯片支持云控路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施的感知識別、多源融合、邊緣計算等能力；服務(wù)器芯片支持云控基礎(chǔ)平臺的超高并發(fā)、實時/非實時計算等能力；4/5G、C-V2X等通信芯片及模組支持云控系統(tǒng)車路云之間大帶寬、低時延、高可靠的通信能力。設(shè)備/軟件供應(yīng)商——云控系統(tǒng)聚合了產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)硬件設(shè)備及軟件服務(wù)，最大化各組成部分的效能。OBU/RSU提供基于C-V2X的連接，使車端隨時接入云控平臺并確保業(yè)務(wù)無縫切換；高清攝像頭提供視覺輸入，毫米波雷達提供路面移動物體的動態(tài)參數(shù)，激光雷達提供360度點云數(shù)據(jù)。邊緣計算單元將各類感知信息融合解析，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。自動駕駛場景庫/仿真/評測等軟件及SDK、API放大云控基礎(chǔ)平臺的架構(gòu)和數(shù)據(jù)優(yōu)勢，為網(wǎng)聯(lián)車輛提供信息通信、路徑規(guī)劃、遠程控車等服務(wù)。云服務(wù)供應(yīng)商——云服務(wù)是云控基礎(chǔ)平臺部署的前提條件，為云控基礎(chǔ)平臺的運行提供網(wǎng)絡(luò)、存儲、硬件、虛擬化、容器、信息安全等基礎(chǔ)資源，以便云控系統(tǒng)按需調(diào)用，滿足各項應(yīng)用邏輯的實現(xiàn)。同時，IaaS云服務(wù)商提供彈性、可擴展、可遷移、支持災(zāi)備等特性的部署環(huán)境，確保云控基礎(chǔ)平臺的長期穩(wěn)定可靠運通信運營商——通信運營商為云控系統(tǒng)提供通信基礎(chǔ)設(shè)施，助力一體化融合控制系統(tǒng)的實現(xiàn)。5G網(wǎng)絡(luò)從NSA向SA架構(gòu)演進，支持C-V2X(包括LTE-V2X和NR-V2X)、URLLC、網(wǎng)絡(luò)切片等重要功能，為公眾車聯(lián)網(wǎng)專網(wǎng)及增強型網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。固網(wǎng)方面，骨干網(wǎng)、承載網(wǎng)、城域網(wǎng)形成覆蓋全國的連接通道，可充分保障云控中心云、區(qū)域云、邊緣云之間的互聯(lián)互通。車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書高精定位/基礎(chǔ)地圖運營商——高精定位/基礎(chǔ)地圖為網(wǎng)聯(lián)車輛提供準確全面的靜態(tài)地理信息，同時，云控應(yīng)用和服務(wù)也可依托高精定位/基礎(chǔ)地圖進行。云控基礎(chǔ)平臺可基于路側(cè)感知生成動態(tài)地圖信息，以中立角色分發(fā)至不同高精定位/地圖運營商平臺，推廣面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車的高精動態(tài)地圖服務(wù)。應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)商/集成商——獨立軟件開發(fā)商(IndependentSoftwareVendor,ISV)和集成商(SoftwareIntegration,SI)為產(chǎn)業(yè)各企業(yè)提供各類基礎(chǔ)軟件、定制化云控應(yīng)用和維護服務(wù)；基于云控基礎(chǔ)平臺提供的API，接入道路、車輛等終端設(shè)備，實現(xiàn)與周邊相關(guān)支撐平臺的集成與數(shù)據(jù)流打通。公路運營商——已建成公路的運營方可以對公路進行統(tǒng)一運營管理，負責公路資產(chǎn)管理及運營委托業(yè)務(wù)，開展上下游業(yè)務(wù)的經(jīng)營與開發(fā)；基于云控基礎(chǔ)平臺提供的API，接入更全更廣范圍的道路動態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后，可以提升出行體驗。2.1.3.網(wǎng)聯(lián)車輛提供商網(wǎng)聯(lián)車輛包含了乘用車、商用車等所有涉及網(wǎng)聯(lián)功能的車輛，它既是云控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源，也是云控系統(tǒng)的服務(wù)對象。網(wǎng)聯(lián)車輛作為載體，承載出行業(yè)務(wù)服務(wù)商或特定業(yè)務(wù)服務(wù)商提供的服務(wù)。云控系統(tǒng)能夠?qū)④嚩藬?shù)據(jù)和路側(cè)數(shù)據(jù)充分融合，在云端形成實時、廣域、全面、精準的數(shù)字映像，基于協(xié)作和調(diào)度做出面向群體最優(yōu)化的決策，并通過低時延、高可靠、大帶寬的移動網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)聯(lián)車輛協(xié)同執(zhí)行，實現(xiàn)安全、高效、綠色、舒適的車輛運行與駕乘體驗。同時，云控基礎(chǔ)平臺積累的海量數(shù)據(jù)和真實場景，有助于縮短網(wǎng)聯(lián)車輛的研發(fā)、仿真、測試迭代周期，幫助車企降本增效。2.1.4.出行業(yè)務(wù)服務(wù)商出行業(yè)務(wù)服務(wù)商是云控系統(tǒng)的用戶，可利用云控系統(tǒng)優(yōu)化升級已有的服務(wù)，也可開展新業(yè)務(wù)示范及運營，包括物流、公共交通、網(wǎng)約車等。物流——云控系統(tǒng)一方面可向城市無人配送車開放路側(cè)全域感知能力，并將車端計算負荷卸載到邊緣云，實現(xiàn)降本增效；另一方面可為干線貨運車隊提供超視距感知及預(yù)見性決策，增強傳感器共享與車輛編隊能力，支持車輛監(jiān)控與遠程接管，保障運輸安全高效，節(jié)約成本。公共交通——公共交通系統(tǒng)利用云控系統(tǒng)的邊緣感知與計算能力、多源數(shù)據(jù)融合分析能力及協(xié)同決策控制能力，將優(yōu)先突破公交專用道的局限，與社會車輛動態(tài)協(xié)同共享所有可用車道，提升安全和運行效率，疏解擁堵，降低成本。網(wǎng)約車——網(wǎng)約車即將成為未來出行的一種主流方式，通過將車端高配置感知與計算能力上移至邊緣云，結(jié)合云控基礎(chǔ)平臺大數(shù)據(jù)融合與分析，以共享的方車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書式為自動駕駛網(wǎng)約車服務(wù)，有望大幅降低網(wǎng)約車公司的運營成本、提高效率。2.1.5.特定業(yè)務(wù)服務(wù)商除了出行服務(wù)以外，云控系統(tǒng)的各項能力也可面向特定業(yè)務(wù)和場景開放，幫助其提高生產(chǎn)效率、控制綜合成本、延伸服務(wù)范圍等，包括環(huán)衛(wèi)、礦區(qū)、港口等。環(huán)衛(wèi)——環(huán)衛(wèi)業(yè)務(wù)提供商可利用云控系統(tǒng)的超視距感知與消息分發(fā)能力，識別并標記環(huán)衛(wèi)車位置，提示途經(jīng)車輛避讓；利用云控邊緣云分擔車端感知與計算負載，還可以顯著降低單車造價和車輛運營成本。礦區(qū)——礦區(qū)屬于低速封閉載物場景，環(huán)境受控，利于自動駕駛，路側(cè)感知設(shè)備與云控基礎(chǔ)平臺相結(jié)合，可實現(xiàn)各類載具不間斷作業(yè)、全局智能調(diào)度、精準協(xié)同停靠、遠程應(yīng)急接管等應(yīng)用，安全和效率并舉，解決人工貴、事故多等問題。港口——港口運營商可利用云控系統(tǒng)迭代優(yōu)化控車算法和調(diào)度策略，通過集中式?jīng)Q策與控制獲得協(xié)同增益，最大化裝卸及運輸?shù)男?，降低AGV造價，還可集成橋吊和龍門吊控制，實現(xiàn)“裝–運–卸”一體化聯(lián)動作業(yè)。2.2.產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)體系云控數(shù)據(jù)體系包括交通中所有交通參與者(人、車、路、云)的數(shù)據(jù)收集、傳輸、加工、交換、存儲及其衍生的行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)。主要解決數(shù)據(jù)深度加工、計算策略、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)標準以及數(shù)據(jù)交互等共性問題。以云控基礎(chǔ)平臺為行業(yè)提供低延時、高可靠、高保障的信息服務(wù)。2.2.1.數(shù)據(jù)種類及特點智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)的數(shù)據(jù)種類眾多，分類方法多種多樣，國內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)了面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車的相關(guān)數(shù)據(jù)分類標準；上述數(shù)據(jù)分類標準的推出為推動產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展起到了積極的作用；但是各個相關(guān)機構(gòu)發(fā)布的數(shù)據(jù)分類標準存在一定的差異，為了支撐產(chǎn)業(yè)的進一步有序協(xié)同發(fā)展，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和云控基礎(chǔ)平臺架構(gòu)勢在必行?；谠瓶叵到y(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)包括交通參與者、車輛及道路等三類。交通參與者——包括路人、乘客和司機等，在確保隱私的情況下，所交互的數(shù)據(jù)如表2所示。云控數(shù)據(jù)體系支持各交通參與者更優(yōu)地到達目的地之外，還為其提供娛樂、咨詢、通訊、支付等便捷的數(shù)據(jù)支持，并通過收集個人的消費習慣、駕駛習慣、生活習慣等數(shù)據(jù)支持人物畫像。車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書表2交通參與者交互數(shù)據(jù)運動狀態(tài)屬性大數(shù)據(jù)歷史軌跡身體狀態(tài)性別、年齡等興趣愛好當前位置附屬物狀態(tài)教育背景、職業(yè)等交際、消費軌跡預(yù)測駕駛、違規(guī)記錄家庭信息等角色、行為車輛——網(wǎng)聯(lián)車輛數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)來源分，主要分為車內(nèi)網(wǎng)和車際網(wǎng)。車內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共同為單車智能和群車調(diào)度提供服務(wù)和支撐。車輛以及交通參與車所交互的數(shù)據(jù)如表3所示。此外，針對高級別自動駕駛的車輛監(jiān)管，有更多的音視頻數(shù)據(jù)、環(huán)境感知數(shù)據(jù)需要管理。這些數(shù)據(jù)要求本地處理、按需傳輸以實現(xiàn)車內(nèi)和車際網(wǎng)絡(luò)交互。表3車輛及交通參與者的交互數(shù)據(jù)分類數(shù)據(jù)項分類數(shù)據(jù)項舉例特點備注車內(nèi)網(wǎng)CAN/LIN/ETHNET/MOST等車內(nèi)總線組成的車輛電子狀態(tài)等各傳感器信息、故障碼等性高數(shù)據(jù)主要來自各電子系統(tǒng)的傳感器，控制器和執(zhí)行器，ABS，ESC,AEB,ADAS,ECU,VCU等環(huán)境信息等溫度、壓力等車輛運行狀態(tài)等位置、車速、檔位、加速度等駕駛意圖等急加速、減速、超車等信息服務(wù)等電話、音視頻、支付車外網(wǎng)C-V2X/PC5T/CSAE53-2017標準信息SPAT等可靠性網(wǎng)絡(luò)容易受到攻擊展展數(shù)據(jù)主要來自標準協(xié)議，從車內(nèi)總線獲取和路側(cè)交互數(shù)據(jù)，還在不斷的完善發(fā)。車輛提醒、告警信息等碰撞警告、超車提醒。車輛誘導(dǎo)、控制信息等速度誘導(dǎo)信息、交叉口通行信息、增強定位、安全信息等差分增強信息(RTCM)C-V2X/Uu路徑規(guī)劃、誘導(dǎo)信息等路徑規(guī)劃信息、超視距動態(tài)地圖覆蓋范息服務(wù)富務(wù)務(wù)數(shù)據(jù)主要來自邊緣云/云平臺，主要關(guān)注車輛的運動狀態(tài)和宏觀特征，優(yōu)化出行服。電話、音視頻、支付等娛樂信息服務(wù)車輛控制類等規(guī)則駕駛、道路管控等車輛提醒信息等施工、天氣等提醒類道路——主要包括靜態(tài)或動態(tài)地圖數(shù)據(jù)、路側(cè)計算單元感知數(shù)據(jù)、MEC交車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書20互的數(shù)據(jù)，例如音視頻及感知信息、氣象環(huán)境信息、交通參與者動態(tài)信息，交通調(diào)度信息。其中主要通信節(jié)點交互的信息包括BSM、MAP、RSI、RSM、SPAT等內(nèi)容。其特點為具有較高的置信度、可靠性、智能化、實時性，易受攻擊。2.2.2.數(shù)據(jù)交互需求數(shù)據(jù)交互的總體需求為：高效、安全、可靠。對承載網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交互而言，交互的數(shù)據(jù)要求高安全、高可靠、高完整、可追溯。表4展示了數(shù)據(jù)交互的需求和應(yīng)用。表4數(shù)據(jù)交互需求及應(yīng)用需求主動安全通行效率娛樂體驗綠色健康通信類型V2V/V2P/V2IV2I/V2NV2I/V2N/V2VV2I/V2N/V2V延短中長依賴于前3項數(shù)據(jù)包小小大小覆蓋范圍小大大大數(shù)據(jù)可靠性高高一般一般典型應(yīng)用撞、事故警告燈、路口報告公共信息服務(wù)娛樂信息、支付節(jié)能駕駛、公交及運營車管理2.2.3.數(shù)據(jù)交互安全當前智能網(wǎng)聯(lián)汽車主要面臨來自節(jié)點(T-BOX、IVI、終端升級、車載OS、車載診斷系統(tǒng)接口、車內(nèi)無線傳感器)、網(wǎng)絡(luò)傳輸、云平臺、外部互聯(lián)生態(tài)安全4個層面的諸多安全威脅。大都是云控系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)安全問題。從云控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互應(yīng)用場景來看，主要的安全問題分為：采集安全，傳輸安全、分發(fā)安全，云平臺及存儲安全等。功能安全和信息安全作為智能網(wǎng)聯(lián)汽車各類產(chǎn)品和應(yīng)用需要普遍滿足的基本條件，是智能網(wǎng)聯(lián)汽車各類產(chǎn)品和應(yīng)用實現(xiàn)安全、穩(wěn)定、有序運行的可靠保障。引入符合密碼規(guī)范標準的安全聯(lián)網(wǎng)終端、密碼基礎(chǔ)設(shè)施、密碼應(yīng)用產(chǎn)品等，實現(xiàn)密碼合規(guī)性與智能網(wǎng)聯(lián)汽車適應(yīng)性的統(tǒng)一，是應(yīng)對數(shù)據(jù)安全的最重要手段之一。未來，我國將從自主可控體系出發(fā)，加強數(shù)據(jù)交互安全保護，并將其縱向耦合、橫向擴展，從“云–管–端”打通智能網(wǎng)聯(lián)汽車安全防護的各環(huán)節(jié)，為實現(xiàn)安全、效率、節(jié)能場景中的應(yīng)用提供安全可信的基礎(chǔ)環(huán)境，為數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)和平臺中的產(chǎn)生、分發(fā)、存儲、銷毀提供全流程安全保障。車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書212.3.典型應(yīng)用場景(1)智能網(wǎng)聯(lián)駕駛應(yīng)用與智能交通應(yīng)用智能網(wǎng)聯(lián)駕駛應(yīng)用與智能交通應(yīng)用是在邊緣云與區(qū)域云上運行的實時應(yīng)用。應(yīng)用的目標主要在于提升系統(tǒng)安全、高效與節(jié)能等。應(yīng)用服務(wù)的對象主要分為單輛車、多輛車、單個交通信號，多輛車和單個交通信號，多輛車和多個交通信號燈。服務(wù)對象的選取方式可分為服務(wù)特定車輛或服務(wù)特定道路區(qū)域。云控系統(tǒng)在具體道路區(qū)域中能支持的智能網(wǎng)聯(lián)駕駛應(yīng)用與智能交通應(yīng)用主要由區(qū)域內(nèi)能獲取的實時數(shù)字映射信息及車輛接受云控系統(tǒng)指令并進行響應(yīng)的能力決定。(2)基于云控系統(tǒng)大數(shù)據(jù)的服務(wù)基于云控基礎(chǔ)平臺匯聚的全局車輛與交通大數(shù)據(jù)及云控基礎(chǔ)平臺的能力，云控系統(tǒng)可以支撐車輛后服務(wù)、研發(fā)測試、交通管理與其他政府事業(yè)等領(lǐng)域的服務(wù)，使其提升服務(wù)能力或產(chǎn)生新的服務(wù)形態(tài)，表5展示了云控系統(tǒng)的典型應(yīng)用場景。例如預(yù)測性故障診斷與預(yù)防性保養(yǎng)維護、基于駕駛特性或使用特性的定制化保險，精細化交通工況分析與預(yù)測、交通管理建議等交通管理服務(wù)，交通規(guī)劃、城市規(guī)劃、應(yīng)急預(yù)案規(guī)劃等政府事業(yè)服務(wù)。表5云控系統(tǒng)典型應(yīng)用場景應(yīng)用領(lǐng)域服務(wù)內(nèi)容場景示例場景特點云控系統(tǒng)價值點園區(qū)內(nèi)部車輛運營在特定功能的封閉區(qū)域內(nèi)運營內(nèi)部車輛運載服務(wù)園區(qū)、景港口、住宅小區(qū)運營內(nèi)部車輛相對確定，交通行為相對于開放場景更具確定性，且車輛有明確可重復(fù)的運載任務(wù)；道路通常較狹窄、遮擋較多提高復(fù)雜環(huán)境感知能力增強行駛安全；從運載任務(wù)整體需求出發(fā)，對自動駕駛車輛進行全局優(yōu)化調(diào)度，提高效率開放道路車輛運營在城市與高速公路上運營車輛運載服務(wù)公共交通、共享出行、物流等固定任務(wù)載人或載物開放的道路環(huán)境使得其他交通參與者及其行為、道路環(huán)境等方面具有不確定性；公共道路環(huán)境進行路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)受到環(huán)境條件、城市規(guī)劃與管理等更多條件制約針對特定路線的道路與交通環(huán)境，提升專用車輛行駛安全性與性能；從業(yè)務(wù)運載任務(wù)整體需求出發(fā)對各自動駕駛車輛行為進行全局優(yōu)化調(diào)度，提高車輛運載效率車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書22應(yīng)用領(lǐng)域服務(wù)內(nèi)容場景示例場景特點云控系統(tǒng)價值點社會車輛網(wǎng)聯(lián)駕駛輔助服務(wù)面向個人出行與交通管理的對公共道路上社會車輛宏觀與微觀駕駛行為進行輔助的服務(wù)城市主干道、高速環(huán)境主要服務(wù)社會車輛，其智能網(wǎng)聯(lián)等級不一，且行駛的區(qū)域不受限，這使得車輛與交通的可控性不確定，交通場景更加多樣考慮整體交通狀態(tài)，面向個人提升行駛安全、效率與節(jié)能水平，面向交通管理提升交通管控能力、通行效率社會公共服務(wù)執(zhí)勤車輛優(yōu)先幫助執(zhí)行醫(yī)療、路政、消防、公安等社會公共服務(wù)車輛優(yōu)先通行城市主干道、高速環(huán)境執(zhí)勤車輛任務(wù)與路線的不確定性與隨機性，及社會車輛行駛的不確定性，使得受工況影響較大，對智能網(wǎng)聯(lián)汽車滲透率有一定要求通過協(xié)調(diào)沿途社會車輛與交通信號的運行，為執(zhí)勤車輛創(chuàng)造暢通的通行空間，提升執(zhí)勤車輛行駛的安全與效率，提升社會公共服務(wù)質(zhì)量基于車輛的社會安全管理基于社會與國家安全考慮，對智能網(wǎng)聯(lián)汽車進行強制管控公安、應(yīng)急由于目標車輛路線的不確定性與隨機性，及社會車輛行駛的不確定性，使得受工況影響較大，對智能網(wǎng)聯(lián)汽車滲透率有一定要求考慮現(xiàn)有車輛與交通信號的控制條件，在減小交通影響的情況下對目標車實施管控車路云一體化融合控制系統(tǒng)白皮書233.車路云一體化融合控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)跨部門的多頭管理難以高效和系統(tǒng)化推進。從《國家智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》的聯(lián)合發(fā)布單位容易看出，智能汽車作為一個科技融合的新興產(chǎn)物，與現(xiàn)有的國家部門管理設(shè)置不匹配，現(xiàn)行的管理機構(gòu)對于這一新興事務(wù)的管理存在重復(fù)、交叉和盲區(qū)。云控系統(tǒng)是智能汽車關(guān)鍵技術(shù)體系中涉及行業(yè)最多的系統(tǒng)，不僅涉及到汽車、通信等行業(yè)，更是聯(lián)系道路管理、地圖測繪、大數(shù)據(jù)、云計算等更多的行業(yè)，所涉及的行業(yè)管理部門和示范應(yīng)用的批復(fù)問題更是繁冗、復(fù)雜，嚴重影響示范應(yīng)用的推進，繼而影響技術(shù)驗證和產(chǎn)業(yè)環(huán)境建設(shè)，影響整個智能汽車技術(shù)迭代和產(chǎn)業(yè)化推進。數(shù)據(jù)權(quán)屬不清晰，示范應(yīng)用推進慢。云控系統(tǒng)中最為重要的是車輛及其行駛環(huán)境相關(guān)的數(shù)據(jù)。目前我國在各類數(shù)據(jù)的權(quán)屬、置信度等方面尚未形成明確的法規(guī)，使得各家示范方案的推進者都難以獲取自己產(chǎn)品以外的數(shù)據(jù)，獲取數(shù)據(jù)的安全可信方面尚缺統(tǒng)一評估方法，對示范應(yīng)用的推進造成了極大的阻礙，使得示范應(yīng)用方案難以落地推進，對于技術(shù)方案的完善、技術(shù)發(fā)展趨勢判斷和相關(guān)產(chǎn)業(yè)環(huán)境建設(shè)都形成了一系列的桎梏。全新的基礎(chǔ)設(shè)施部署成本高，對國家和社會資源造成浪費。按照云控系統(tǒng)進行通信、道路以及云平臺和大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的全面部署，將面臨因