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文檔簡介
車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺功能場景參考架構(gòu)2.02025年10月前言汽車智能化網(wǎng)聯(lián)化融合發(fā)展已經(jīng)成為全球政府、產(chǎn)業(yè)界的發(fā)展共識,各國通過升級政策法規(guī)、推動測試示范、加速創(chuàng)新應(yīng)用等方式推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2024
年
1
月,我國啟動智能網(wǎng)聯(lián)汽車“車路云一體化”應(yīng)用試點,推動車路云一體化從技術(shù)驗證邁向規(guī)模化應(yīng)用。2024
年
6
月,由中國汽車工程學(xué)會、清華大學(xué)、國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心共同發(fā)布了《車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺功能場景參考架構(gòu)
1.0》1。隨著產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,行業(yè)需要更加豐富的功能場景參考架構(gòu)作為參考。因此,在
1.0
版本的基礎(chǔ)上,本白皮書將繼續(xù)圍繞云控基礎(chǔ)平臺這一核心關(guān)鍵新型基礎(chǔ)設(shè)施,運用基于模型的系統(tǒng)工程(
Model-Based
Systems
Engineering,
MBSE
)
方
法
和
RFLP
(Requirements-Function-Logical-Physical)設(shè)計流程,以《智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)參考架構(gòu)
2.0》2、《車路云一體化系統(tǒng)白皮書》
3為指導(dǎo),并參考后續(xù)發(fā)布的《車路云一體化系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用指南》4、
《車路云一體化標(biāo)準(zhǔn)體系及應(yīng)用試點推薦標(biāo)準(zhǔn)清單》5、《“車路云一體化系統(tǒng)”建設(shè)與應(yīng)用實施方案圖》6等文件,豐富云控基礎(chǔ)平臺功能場景參考架構(gòu),修訂通信協(xié)議,為云控基礎(chǔ)平臺的設(shè)計與開發(fā)提供參考。在后續(xù)章節(jié)中,將詳細(xì)介紹研究采用的基本方法,闡述所構(gòu)建的參考架構(gòu)各系統(tǒng)組成部分、系統(tǒng)相互關(guān)系及通信協(xié)議等,并通過車路云一體化典型應(yīng)用場景展示該架構(gòu)在應(yīng)對復(fù)雜交通環(huán)境下車路云一體化系統(tǒng)需求的可拓展性。這一參考架構(gòu)的不斷迭代,將持續(xù)完善我國在智能網(wǎng)聯(lián)汽車云控基礎(chǔ)平臺架構(gòu)設(shè)計上的理論與實踐,為推動我國車路云一體化系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化與規(guī)?;於▓詫嵒A(chǔ)。本白皮書由清華大學(xué)、國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心、中國汽車工程學(xué)會聯(lián)合行業(yè)相關(guān)單位共同起草,寄望此白皮書能為政產(chǎn)學(xué)研各界提供有力的技術(shù)參照,助力我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),從而全面推進(jìn)邏輯協(xié)同、架構(gòu)統(tǒng)一的智能網(wǎng)聯(lián)汽車車路云一體化系統(tǒng)建設(shè),促進(jìn)我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)未來的規(guī)?;ㄔO(shè)與應(yīng)用推廣。1
2024
年6
月,
中國汽車工程學(xué)會發(fā)布《車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺功能場景參考架構(gòu)
1.0》
2021
年
5
月,國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心發(fā)布《智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)參考架構(gòu)
2.0》3
2023
年
1
月,
國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心發(fā)布《車路云一體化系統(tǒng)白皮書》4
2024
年
10
月,
國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心發(fā)布《車路云一體化系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用指南》5
2024
年
10
月,
中國汽車工程學(xué)會發(fā)布《車路云一體化標(biāo)準(zhǔn)體系及應(yīng)用試點推薦標(biāo)準(zhǔn)清單》6
2024
年
12
月,
國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心發(fā)布《
“車路云一體化系統(tǒng)
”建設(shè)與應(yīng)用實施方案圖》2車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)6目錄1
總述..............................................................
91.1背景
............................................................
91.2范圍
...........................................................
101.3
目標(biāo)
...........................................................
111.4術(shù)語
...........................................................
112
系統(tǒng)參考架構(gòu)設(shè)計方案.............................................
132.1參考架構(gòu)定義
...................................................
132.2參考架構(gòu)設(shè)計方法論
.............................................
143
車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu).............................
223.1需求分析及需求關(guān)系概述
.........................................
223.2功能邏輯架構(gòu)設(shè)計
...............................................
443.3通信協(xié)議
.......................................................
494
車路云一體化場景參考架構(gòu).........................................
524.1總則
...........................................................
524.2場景參考架構(gòu)基本要求
...........................................
534.3道路限速提醒場景參考架構(gòu)
.......................................
544.4道路危險狀況提示服務(wù)場景參考架構(gòu)
...............................
584.5交通事故提醒場景參考架構(gòu)
.......................................
624.6信號燈信息提醒場景參考架構(gòu)
.....................................
674.7感知信息共享場景參考架構(gòu)
.......................................
714.8闖紅燈預(yù)警場景參考架構(gòu)
.........................................
754.9其他車輛闖紅燈預(yù)警場景參考架構(gòu)
.................................
794.10事故易發(fā)路段提醒場景參考架構(gòu)
..................................
844.11超視距弱勢交通參與者預(yù)警場景參考架構(gòu)
..........................
884.12僵尸車識別場景參考架構(gòu)
........................................
924.13異常低速與異常停車預(yù)警場景參考架構(gòu)
............................
974.14逆行車輛提醒場景參考架構(gòu)
.....................................
1024.15緊急制動提醒場景參考架構(gòu)
.....................................
1074.16超速車輛提醒場景參考架構(gòu)
.....................................
1124.17緊急車輛優(yōu)先通行場景參考架構(gòu)
.................................
1174.18前碰撞預(yù)警場景參考架構(gòu)
.......................................
1224.19有遮擋的十字路口交叉碰撞預(yù)警場景參考架構(gòu)
.....................
1274.20行駛車道建議場景參考架構(gòu)
.....................................
1324.21交通擁堵提醒場景參考架構(gòu)
.....................................
1384.22異常車輛遠(yuǎn)程接管場景參考架構(gòu)
.................................
1454.23場站路徑引導(dǎo)場景參考架構(gòu)
.....................................
1494.24
C-AEB
場景參考架構(gòu)
............................................
153車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)74.25
C-ACC
場景參考架構(gòu)
............................................
1584.26
C-AVP
場景參考架構(gòu)
............................................
1634.27協(xié)同變道場景參考架構(gòu)
.........................................
1694.28匝道匯入場景參考架構(gòu)
.........................................
1744.29障礙物避讓車速控制場景參考架構(gòu)
...............................
1794.30
自動駕駛車輛脫困參考架構(gòu)
.....................................
1844.31綠波車速引導(dǎo)場景參考架構(gòu)
.....................................
1894.32公交車道共享場景參考架構(gòu)
.....................................
1955
總結(jié)............................................................
2036
附錄............................................................
2046.1附錄
A需求模型................................................
2046.2附錄
B場景交互數(shù)據(jù)項及通信協(xié)議(規(guī)范性)
......................
276車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)81
總述1.1
背景面向未來規(guī)?;煌燃壷悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車需求,我國提出了車路云一體化技術(shù)路線,具備分層解耦、跨域共用的特征。車路云一體化系統(tǒng)通過新一代信息與通信技術(shù)將人、車、路、云的物理空間、信息空間融合為一體,基于系統(tǒng)融合感知、協(xié)同決策與控制,實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車交通系統(tǒng)安全、節(jié)能、舒適及高效運行的信息物理系統(tǒng)(Cyber-Physical
Systems,CPS)。車路云一體化系統(tǒng)由車輛及其他交通參與者、路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施、云控平臺、相關(guān)支撐平臺、通信網(wǎng)等部分組成圖1-1
車路云一體化系統(tǒng)架構(gòu)云控平臺作為車路云一體化系統(tǒng)的核心,包含“1”個云控基礎(chǔ)平臺和“N”個云控應(yīng)用。云控應(yīng)用分為網(wǎng)聯(lián)汽車賦能類、交通管理與控制類及交通數(shù)據(jù)賦能類等三大類,涵蓋產(chǎn)業(yè)鏈全域應(yīng)用需求。云控基礎(chǔ)平臺基于交通相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、存儲與處理,通過數(shù)據(jù)賦能提供滿足各種應(yīng)用需求的分級共享基礎(chǔ)服務(wù),由封裝領(lǐng)域核心服務(wù)共性基礎(chǔ)能力的
5
類標(biāo)準(zhǔn)件、實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換的
2
個標(biāo)準(zhǔn)化接口以及1
個全流程工具庫所組成,形成“5+2+1”共性基礎(chǔ)能力體系,以滿足各類應(yīng)用功能需求及時效性要求,分為邊緣-區(qū)域-中心三級云分層結(jié)構(gòu)。的一個復(fù)雜大系統(tǒng),其系統(tǒng)架構(gòu)及組成如圖1-1所示。車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)9圖
1-2云控基礎(chǔ)平臺功能架構(gòu)1.2
范圍本白皮書在《車路云一體化系統(tǒng)白皮書》定義基礎(chǔ)上,綜合運用
MBSE
方法論,從頂層視角出發(fā),針對車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺中的多類別目標(biāo)用戶主體,以模型的形式構(gòu)建清晰、可追溯、可擴展的多維度用戶需求集;并基于需求輸入進(jìn)行功能分析,對云控基礎(chǔ)平臺進(jìn)行合理分解與模塊化設(shè)計,剖析車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺的整體功能邏輯架構(gòu),強化其核心組件的標(biāo)準(zhǔn)化與關(guān)聯(lián)操作,克服數(shù)據(jù)交互難題。整體功能邏輯架構(gòu)的分析強調(diào)了網(wǎng)聯(lián)車輛、路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施、邊緣云、區(qū)域云、相關(guān)支撐平臺和第三方應(yīng)用構(gòu)成了一個高度互聯(lián)的信息生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。其中,邊緣云依托邊緣云一體化底座的網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)高速緩存技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化分級共享接口及融合感知、協(xié)同決策與協(xié)同控制標(biāo)準(zhǔn)件實現(xiàn)車端和路側(cè)數(shù)據(jù)接收、處理、融合感知、精準(zhǔn)決策及管控,有效確保了感知、決策結(jié)果及控制指令能夠迅速傳遞至網(wǎng)聯(lián)車輛,同時上傳至區(qū)域云,并同步處理區(qū)域云下發(fā)的基礎(chǔ)設(shè)施管控信息。區(qū)域云通過標(biāo)準(zhǔn)化分級共享接口、區(qū)域云一體化底座內(nèi)的網(wǎng)關(guān)和數(shù)據(jù)庫以及一系列標(biāo)準(zhǔn)件,有效地吸收、整合來自支撐平臺、邊緣云及第三方平臺的數(shù)據(jù)資源。區(qū)域云融合感知標(biāo)準(zhǔn)件、協(xié)同決策標(biāo)準(zhǔn)件及交通管控標(biāo)準(zhǔn)件依次接力,完成了對海量數(shù)據(jù)的深度挖掘、策略制定和交通指令生成。區(qū)域云網(wǎng)關(guān)隨后將這些關(guān)鍵信息回傳至邊緣云,選定的融合感知、協(xié)同決策結(jié)果與管控指令通過標(biāo)準(zhǔn)化接口分享給第三方車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)10應(yīng)用。在《車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺功能場景參考架構(gòu)
1.0》的基礎(chǔ)上,本白皮書對需求條目進(jìn)行大量補充,定義云控基礎(chǔ)平臺的概念并清晰其范圍邊界,強調(diào)以云控基礎(chǔ)平臺作為分析對象完善需求描述,明確各類需求之間的邏輯推演和追溯關(guān)系。確保為架構(gòu)設(shè)計提供有效、合理的設(shè)計輸入。為驗證本參考架構(gòu)可滿足多樣化的應(yīng)用場景需求,本白皮書在《車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺功能場景參考架構(gòu)
1.0》的
15
個功能場景的基礎(chǔ)上,參考《車路云一體化系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用指南》《車路云一體化標(biāo)準(zhǔn)體系及應(yīng)用試點推薦標(biāo)準(zhǔn)清單》等文件并充分考慮行業(yè)需求,擴展至
30
個典型云控場景,構(gòu)建典型場景參考架構(gòu),形成可復(fù)用、持續(xù)拓展、迭代演進(jìn)的車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺功能場景參考架構(gòu)。同時,在《車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺功能場景參考架構(gòu)
1.0》的基礎(chǔ)上,參照《“車路云一體化系統(tǒng)”建設(shè)與應(yīng)用實施方案圖》的定義與要求,對實現(xiàn)云端與車端設(shè)備、云端與路側(cè)設(shè)備之間的交互數(shù)據(jù)項及通信協(xié)議進(jìn)行修改與完善,確保架構(gòu)設(shè)計的全面性和一致性。1.3
目標(biāo)面向構(gòu)建先進(jìn)完備的智能汽車基礎(chǔ)設(shè)施的需求,本白皮書旨在提煉出一套適用于車路云一體化系統(tǒng)的,多視角、多層級、多維度的智能汽車云控基礎(chǔ)平臺功能場景參考架構(gòu),建立需求體系、功能邏輯架構(gòu),明確云控基礎(chǔ)平臺三級云的組成結(jié)構(gòu)和功能劃分以及各組件間的信息交互,制定車路云一體化系統(tǒng)間的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),確保云控基礎(chǔ)平臺具備良好的兼容性、擴展性和互操作性,以滿足多元化的應(yīng)用場景需求,為全球車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺的建設(shè)與發(fā)展提供有價值的理論框架和技術(shù)指引。這套參考架構(gòu)的推出,將有望加速智能交通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程,推動云控基礎(chǔ)平臺技術(shù)的廣泛應(yīng)用與革新,助力智能交通體系建設(shè)邁向更高層次的集成化與智能化,為我國智能汽車研發(fā)的理論創(chuàng)新和技術(shù)提升提供保障。1.4
術(shù)語SystemsEngineering系統(tǒng)工程SystemArchitecture系統(tǒng)架構(gòu)ReferenceArchitecture參考架構(gòu)ModelBasedSystemsEngineering/MBSE基于模型的系統(tǒng)工程車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)11DocumentBasedSystemsEngineering/DBSE基于文檔的系統(tǒng)工程SystemsModelingLanguage/SysML系統(tǒng)建模語言HMI人機界面車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)122
系統(tǒng)參考架構(gòu)設(shè)計方案2.1
參考架構(gòu)定義云控基礎(chǔ)平臺是車路云一體化系統(tǒng)的核心,也是一個復(fù)雜大系統(tǒng)。對云控基礎(chǔ)平臺這一復(fù)雜大系統(tǒng)的設(shè)計需要綜合關(guān)注各方面問題,例
如:1)該復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計是否滿足了利益攸關(guān)者的需求并體現(xiàn)出相應(yīng)的價值?2)該復(fù)雜系統(tǒng)能否輕松地整合、靈活地迭代并演進(jìn)?3)該復(fù)雜系統(tǒng)運行是否可靠?這些問題相互之間往往存在權(quán)衡關(guān)系,在系統(tǒng)設(shè)計之初就應(yīng)該綜合考慮,例如采用系統(tǒng)工程(Systems
Engineering)的相關(guān)方法。
系統(tǒng)工程是一種使系統(tǒng)能夠成功實現(xiàn)的跨學(xué)科的方法和工具,它是一
種自上而下地綜合、開發(fā)和運行一個真實系統(tǒng)的迭代過程。在汽車領(lǐng)
域廣泛采用的
V
字型開發(fā)流程就是一種系統(tǒng)工程方法論。圖2-1V字型開發(fā)流程在V
字型開發(fā)流程的左半部分主要是建立統(tǒng)一的系統(tǒng)架構(gòu)
(System
Architecture),從而為綜合考慮上述問題提供共性基礎(chǔ)。架構(gòu)(Architecture)一詞已在業(yè)界被廣泛使用,但對其定義尚未形
成統(tǒng)一的共識。目前行業(yè)普遍的認(rèn)知中,通常將“架構(gòu)”與“結(jié)構(gòu)”(Structure)的概念相混淆。事實上,架構(gòu)與結(jié)構(gòu)是不同的概念。根
據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)
ISO/IEC/IEEE42010《系統(tǒng)和軟件工程——架構(gòu)描述》,架構(gòu)被定義為“一個系統(tǒng)在其所處環(huán)境中的(系統(tǒng)的)基礎(chǔ)概念或?qū)?/p>
性,其內(nèi)容包括它的元素、關(guān)系和它的設(shè)計和演進(jìn)的原則”。在該定
義中,強調(diào)了架構(gòu)的所屬對象為“系統(tǒng)”,本質(zhì)為“基礎(chǔ)概念或?qū)傩浴?,?nèi)容則包括元素、關(guān)系以及設(shè)計和演進(jìn)原則。在后續(xù)發(fā)布的國際標(biāo)準(zhǔn)
ISO/IEC/IEEE42030《軟件、系統(tǒng)與企業(yè)——架構(gòu)評估框架》中,
架構(gòu)的定義被更新為“實體在其環(huán)境中的基本概念或?qū)傩?,以及該?/p>
體及相關(guān)生命周期過程的實現(xiàn)和演化的指導(dǎo)原則”。該定義將架構(gòu)所
屬對象從“系統(tǒng)”擴展為了“實體”,并引入了“生命周期過程”(Life車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)13Cycle
Processes)的相關(guān)概念,由另一國際標(biāo)準(zhǔn)
ISO/IEC/IEEE15288
《系統(tǒng)和軟件工程——生命周期過程》定義。綜上所述,“架構(gòu)”簡單說來就是對系統(tǒng)生命周期過程中的元素以及和其他實體之間的關(guān)
系所進(jìn)行的抽象描述。參考架構(gòu)(Reference
Architecture)是對架構(gòu)進(jìn)行泛化得來的。通過將不同但是相似的架構(gòu)進(jìn)行總結(jié)歸納,泛化出一類架構(gòu)的共性部
分,這種共性的部分就是參考架構(gòu)。參考架構(gòu)由可以提供推薦的產(chǎn)品
或服務(wù)的結(jié)構(gòu)和集成的架構(gòu)的一系列模型或文檔組成。參考架構(gòu)包含
通過實踐得來的被行業(yè)內(nèi)認(rèn)可的最佳方案,其目的是為未來的產(chǎn)品開
發(fā)提供指導(dǎo)。參考架構(gòu)通過提供相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),如數(shù)據(jù)協(xié)議、專業(yè)術(shù)語等
來提高架構(gòu)通用性。參考架構(gòu)可以看作是一套模板,行業(yè)在參考架構(gòu)
的基礎(chǔ)上添加相應(yīng)的需求和約束可以得到相應(yīng)產(chǎn)品的具體框架,支持
相關(guān)系統(tǒng)開發(fā)。參考架構(gòu)可以為具有不同關(guān)注點的行業(yè)規(guī)劃人員或工
程師提供構(gòu)思、設(shè)計或?qū)崿F(xiàn)的共性基礎(chǔ)。使用參考架構(gòu)可以規(guī)范化系
統(tǒng)開發(fā)準(zhǔn)則,縮減開發(fā)前期工作,從而縮短系統(tǒng)研發(fā)周期,提高開發(fā)
效率。參考架構(gòu)并不假定系統(tǒng)任何特定的實現(xiàn),也不涉及系統(tǒng)實現(xiàn)的
具體平臺。本白皮書結(jié)合國內(nèi)外智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況和中國現(xiàn)階段
的汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展國情,旨在《車路云一體化系統(tǒng)白皮書》和《智能網(wǎng)
聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)參考架構(gòu)
2.0》的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究符合“中國方案”的車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺功能場景參考架構(gòu)。本白
皮書從云控基礎(chǔ)平臺的利益攸關(guān)者分析以及需求定義入手,通過對
30
種典型場景的分析,從參考架構(gòu)的抽象層級定義各典型應(yīng)用場景的功
能邏輯關(guān)系,從而整理歸納得出云控基礎(chǔ)平臺的組成元素、云控基礎(chǔ)平臺與外部系統(tǒng)或?qū)嶓w的交互關(guān)系以及云控基礎(chǔ)平臺內(nèi)部的交互關(guān)
系。本白皮書可以為支持和實現(xiàn)車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺功能
場景參考架構(gòu)的落地應(yīng)用,提供設(shè)計方法和關(guān)鍵共性技術(shù)的基礎(chǔ)支撐。2.2
參考架構(gòu)設(shè)計方法論2.2.1
基于
MBSE
的參考架構(gòu)設(shè)計
MBSE
方法論本白皮書采用
MBSE
方法論(Model
BasedSystems
Engineering,基于模型的系統(tǒng)工程),形成適用于車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺
功能場景參考架構(gòu)建模的方法和規(guī)范。在系統(tǒng)工程方法論中,傳統(tǒng)的DBSE方法論(Document
BasedSystems
Engineering,基于文檔的系統(tǒng)工程)通過一系列相對分散車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)14的系統(tǒng)文檔來表達(dá)對系統(tǒng)的設(shè)計,由于各文檔之間缺乏協(xié)同關(guān)系,容易產(chǎn)生二義性、不完整性,同時難以跟蹤系統(tǒng)設(shè)計的持續(xù)演進(jìn)。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,MBSE
方法論的出現(xiàn)能夠較好地解決這些問題。在MBSE
方法論中,模型不再只是文件的“附屬品”,而是成為系統(tǒng)工程的主要產(chǎn)物。MBSE中,系統(tǒng)模型基于不同的視角所形成的視圖事實上就等同于
DBSE中的某一系統(tǒng)文檔表達(dá)。MBSE
通過一個完整而統(tǒng)一的數(shù)字化模型來表達(dá)系統(tǒng)架構(gòu),不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)做早期的驗證,還能夠建立系統(tǒng)各層級的追溯關(guān)系、依賴關(guān)系和關(guān)聯(lián)關(guān)系,保持系統(tǒng)模型在生命周期內(nèi)與系統(tǒng)同步進(jìn)化。有些
MBSE商用軟件甚至能進(jìn)一步提供與其他設(shè)計、分析軟件的接口,從而更好地支持系統(tǒng)開發(fā)。對于車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺這一復(fù)雜系統(tǒng)來說,MBSE方法論尤其適用。圖2-3
MBSE
下的
V字型開發(fā)流程在實際工作中,MBSE
實現(xiàn)由特定的建模語言、建模工具和方法論所共同實現(xiàn)。其中,由對象管理組織(Object
Management
Group,
OMG)、國際系統(tǒng)工程協(xié)會(International
Council
on
SystemsEngineering,INCOSE)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織合作開發(fā)的系統(tǒng)建模語言SysML(SystemsModelingLanguage)使用得最為廣泛。SysML由軟件工程中常用的統(tǒng)一建模語言UML(UnifiedModelingLanguage)演化而來,能夠保證系統(tǒng)和軟件良好的兼容性。本白皮書采用了能夠支持用SysML進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)建模的建模軟件Magic
Systems
ofSystemsArchitect。圖2-2
DBSE
下的
V
字型開發(fā)流程車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)15圖2-4
RFLP
設(shè)計流程MBSE方法論采用系統(tǒng)模型來進(jìn)行架構(gòu)表達(dá)。為了能夠更加清晰且完整地設(shè)計系統(tǒng)架構(gòu),一般將系統(tǒng)架構(gòu)的開發(fā)過程分為以下四個步驟(亦即從四大不同的視角呈現(xiàn)系統(tǒng)架構(gòu)):1)需求(Requirement)需求是架構(gòu)設(shè)計工作的起點,是后續(xù)各步驟的依據(jù)。在這一步,首先需要進(jìn)行系統(tǒng)的業(yè)務(wù)和目標(biāo)定義,通過分析形成系統(tǒng)的頂層任務(wù)集,并據(jù)此逐步明晰系統(tǒng)的邊界,即系統(tǒng)本身與其所處環(huán)境之間的概念分界線。這一邊界的設(shè)定具有重大意義,它明確了哪些元素和過程屬于系統(tǒng)內(nèi)部,而哪些則屬于系統(tǒng)外部環(huán)境,進(jìn)而能夠在后續(xù)步驟中更為精確地識別系統(tǒng)的輸入、輸出以及內(nèi)部運作機制。由系統(tǒng)的頂層任務(wù)可以進(jìn)一步分析系統(tǒng)的利益攸關(guān)者以及用戶,從而進(jìn)行初步的需求收集。同時可以從系統(tǒng)的角度將用戶需求轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)功能需求和系統(tǒng)非功能需求,作為后續(xù)架構(gòu)設(shè)計的依據(jù)。這一步所形成的視圖主要包括需求列表、需求圖以及追溯關(guān)系圖。本白皮書的需求分析在
7S
視圖需求體系下進(jìn)行,相關(guān)方法論將在下一節(jié)中詳述。2)功能(Function)功能分析定義系統(tǒng)為實現(xiàn)其任務(wù)而執(zhí)行的輸入流到輸出流的轉(zhuǎn)換。在這一步,系統(tǒng)的頂層能力將自上而下地被分解為一系列功能及子功能,形成分層級的功能模塊。需求定義完成后,系統(tǒng)工程師需要將不同用戶的需求進(jìn)行整理和分析,分析后得到統(tǒng)一的系統(tǒng)需求和系統(tǒng)模型。在功能分析階段,研究的是系統(tǒng)如何滿足用戶的需求,提供具體的解決方案,通過運行能力的細(xì)化,明確系統(tǒng)在用戶運營分析中需要完成的任務(wù),總結(jié)抽象系統(tǒng)需要具備的能力,定義系統(tǒng)需要完成的活動,同時也要考慮運行約
RFLP
設(shè)計車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)16束給系統(tǒng)活動帶來的限制。同時,功能分析的過程也需要明確地定義各功能模塊之間的輸入輸出關(guān)系、時間關(guān)系或邏輯關(guān)系,形成分層級的流定義。這些流可能包含表示邏輯或時序的控制流,以及表示信息或?qū)嶓w的對象流。后者將作為后續(xù)數(shù)據(jù)協(xié)議制定的基礎(chǔ)。3)邏輯(Logical)在將系統(tǒng)應(yīng)具備的頂層能力逐個分解后,就需要更進(jìn)一步地設(shè)計系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯關(guān)系,即從功能組成、層級結(jié)構(gòu)和信息流的角度整理歸納系統(tǒng)的功能構(gòu)成和交互關(guān)系,定義邏輯組件,從“白盒”的視角更加詳細(xì)地描述系統(tǒng)如何滿足相應(yīng)的需求。在這一步,系統(tǒng)工程師需要對功能分析中分解得到的各層級功能與子功能進(jìn)行歸納與整合,從而形成分層解耦的邏輯組件定義,形成系統(tǒng)的層級結(jié)構(gòu)描述。邏輯分析會比功能分析更多地考慮系統(tǒng)的非功能約束,以實現(xiàn)最優(yōu)的邏輯組件定義。但是,邏輯分析只針對功能分析的結(jié)果提供技術(shù)中立的解決方案,而并不明確具體技術(shù)實現(xiàn)方式。后者是物理設(shè)計階段需要詳細(xì)考慮的。此外,系統(tǒng)工程師還需要進(jìn)一步通過功能模塊的分配和信息流的整合,定義各邏輯組件的接口與行為,并明確數(shù)據(jù)協(xié)議。4)物理(Physical)物理架構(gòu)描述“如何建立系統(tǒng)”。物理與邏輯有著相同的目標(biāo),只是它定義了系統(tǒng)的最終的完整的集成架構(gòu)。在物理架構(gòu)層,才會引入與實現(xiàn)和生產(chǎn)技術(shù)相關(guān)的選擇和約束,解決在邏輯設(shè)計階段尚未確定(但并不影響邏輯梳理)的問題,因此物理架構(gòu)的顆粒度更加精細(xì)。除了前面提到的目標(biāo)和詳細(xì)程度之外,物理架構(gòu)層面還定義和確定實現(xiàn)系統(tǒng)解決方案特定行為所需的資源和材料的規(guī)模和性能。物理架構(gòu)定義系統(tǒng)的具體實現(xiàn)方式,考慮系統(tǒng)的物理特性,以達(dá)到系統(tǒng)在質(zhì)量、功耗、成本等物理層面的最優(yōu)設(shè)計。物理分析和最終產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)分析適用于不同的系統(tǒng)對象和系統(tǒng)組織形式。物理分析過程考慮的是系統(tǒng)如何實現(xiàn),包括物理約束的系統(tǒng)架構(gòu)選擇,物理連接形式,各部件實現(xiàn)的功能等。需要指明的是,本白皮書所提的云控基礎(chǔ)平臺功能場景參考架構(gòu)的范疇向下只包含到邏輯設(shè)計層面,物理架構(gòu)不在本白皮書所提的云控基礎(chǔ)平臺功能場景參考架構(gòu)的范疇內(nèi)。2.2.2
7S
視圖需求體系智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為新一代汽車的發(fā)展方向,無論是從上層的產(chǎn)業(yè)體系層面還是具體的車輛系統(tǒng)層面都具有前所未有的復(fù)雜性。這種復(fù)車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)17雜性不僅帶來了系統(tǒng)設(shè)計層面的困難,
同時,對于管理和運營來說,智能網(wǎng)聯(lián)汽車的難度都上升到了新的水平。從涉及的相關(guān)產(chǎn)業(yè)的廣度以及各自系統(tǒng)復(fù)雜性甚至對國計民生的重要性來說,智能網(wǎng)聯(lián)汽車的重要性和難度都可以對標(biāo)航空航天以及軍工領(lǐng)域。因此,
智能網(wǎng)聯(lián)汽車正在面臨或者即將面臨的問題應(yīng)采取的破局手段是參考航空航天以及軍工領(lǐng)域克服系統(tǒng)復(fù)雜性的經(jīng)驗。其中之
一
,就是構(gòu)筑
一
套通用的體系架構(gòu)框架(
EnterpriseArchitecture
Framework)。一般來說,體系架構(gòu)框架對復(fù)雜大系統(tǒng)甚至體系的幫助有如下幾點:1)支持系統(tǒng)化、獨立于系統(tǒng)的多視角下的需求挖掘;2)系統(tǒng)化、統(tǒng)一的對復(fù)雜體系到系統(tǒng)進(jìn)行解構(gòu),從多視角對對象進(jìn)行分析;3)為不同立場的參與方提供統(tǒng)一的溝通與交流的框架,從而更好地行協(xié)同;4)系統(tǒng)化的整理知識與相關(guān)經(jīng)驗,從而更好地持復(fù)用以及知識轉(zhuǎn)移。本白皮書提到的CICV智能網(wǎng)聯(lián)汽車7S體系架構(gòu)框架是國內(nèi)首創(chuàng)的中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車的通用體系架構(gòu)框架,在參考了國際上流行普及的多種體系架構(gòu)框架的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了全面的本地化。具體參考的體系架構(gòu)框架包括:DODAF、MODAF、NAF、TOGAF、UAF、Zachman。研究團(tuán)隊在充分分析了這些應(yīng)用于不同領(lǐng)域的體系架構(gòu)框架的基礎(chǔ)上,對這些體系架構(gòu)框架中適用于智能網(wǎng)聯(lián)汽車的元素進(jìn)行了保留,同時原創(chuàng)增加了相關(guān)視圖。在提出CICV智能網(wǎng)聯(lián)汽車7S體系架構(gòu)框架(下文簡稱
7S)的過程中,主要依據(jù)系統(tǒng)工程相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與實踐。7S
包括頂層三大核心概念,分別為“立場(Standpoint)”、“視角(Viewpoint)”、“視圖(View)”。一般可以認(rèn)為分析者的立場限制了分析問題時采用的視角,也因此決定了分析者所能得出的結(jié)論(或者在系統(tǒng)工程的范疇中—視圖)。在這三大頂層核心概念的基礎(chǔ)上,圖2-5展示了當(dāng)應(yīng)用
7S
于智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)時,其“車”、“路”、“云”、“網(wǎng)”四要素被理解為頂層的四個立場。在此不同的立場下,7S
提供了統(tǒng)一的視角以及方法對系統(tǒng)中
7
個范疇進(jìn)行分析、提煉、整理從而最終形成
7
大視圖。從整體上,7S
支持了三個維度的一致性和可追溯性。首先,在“縱向”上,7S
支持了用戶對不同概念層級的分析的一致性和可追溯性。概念層級主要表現(xiàn)為“戰(zhàn)略”、“利益攸關(guān)者”、“服務(wù)”和“系統(tǒng)”視圖間自上而下的細(xì)化關(guān)系以及各個視圖之內(nèi)子視圖的自上而下的細(xì)化關(guān)系。其次,
“橫向”上,7S
支持了不同視角互相之間的一致性。最后,7S
的一個最終目的和創(chuàng)新點是在于支持不同“立場”車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)18圖2-57S體系架構(gòu)框架7S體系架構(gòu)框架可以為智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)梳理和分類不同的利益攸關(guān)者及其相互之間的關(guān)系,作為獨立的需求挖掘工具,對不同利益攸關(guān)者的需求進(jìn)行全面統(tǒng)一的收集,作為輸入,支撐智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)架構(gòu)的構(gòu)建。圖2-6展示了應(yīng)用
7S
在系統(tǒng)架構(gòu)的開發(fā)設(shè)計過程。此外,7S中的元模型也為智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)架構(gòu)模型的嚴(yán)格性和一致性提供了基礎(chǔ)。上述
7S
體系架構(gòu)框架為智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息物理系統(tǒng)的需求分析過程提供了完整的框架指導(dǎo)。本白皮書在進(jìn)行云控基礎(chǔ)平臺需求分析過程中,對上述
7S
體系架構(gòu)框架進(jìn)行了適配性裁剪與調(diào)整。從標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求出發(fā),定義云控基礎(chǔ)平臺的頂層戰(zhàn)略需求,并調(diào)研歸納用戶需求,從中分析提煉系統(tǒng)需求和典型場景需求,并梳理出涉及到的服務(wù)需求,最終形成本白皮書中云控基礎(chǔ)平臺的需求體系,并作為后續(xù)功能邏輯開發(fā)的輸入。下的“視圖”間的一致性,從而達(dá)成不同立場間的共識以及協(xié)同的基礎(chǔ)。圖2-6應(yīng)用
7S于系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計流程車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)192.2.3
云控基礎(chǔ)平臺功能場景參考架構(gòu)設(shè)計方法“RFLP”設(shè)計流程是從理論上對
MBSE方法論的較好實踐,為復(fù)雜系統(tǒng)從無到有的概念梳理和架構(gòu)定義的純正向設(shè)計過程提供了指導(dǎo);然而對于實際復(fù)雜系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計或開發(fā),往往需要參考或借鑒已有先驗準(zhǔn)則。對云控基礎(chǔ)平臺而言,其內(nèi)部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)組成已經(jīng)在《車路云一體化系統(tǒng)白皮書》中進(jìn)行了定義,即圖
1-2所示的三級云分層結(jié)構(gòu)和“5+2+1”共性基礎(chǔ)能力體系。因此,在設(shè)計云控基礎(chǔ)平臺功能場景參考架構(gòu)時,遵循了“自上而下”和“自下而上”相結(jié)合的思路,其設(shè)計流程如圖2-7所示。圖2-7云控基礎(chǔ)平臺功能場景參考架構(gòu)設(shè)計流程一方面,設(shè)計過程的“自上而下”是依據(jù)《車路云一體化系統(tǒng)白皮書》中已經(jīng)定義的邊緣云、區(qū)域云、中心云分層結(jié)構(gòu)以及各級云內(nèi)部的“5+2+1”共性基礎(chǔ)能力體系,形成參考架構(gòu)設(shè)計的邏輯結(jié)構(gòu)先驗準(zhǔn)則:即各層級邏輯組件不再是完全由功能分解后對功能模塊的整理歸納得來,而是基于上述先驗準(zhǔn)則直接定義。因此,在對各典型應(yīng)用場景進(jìn)行功能分解時,需要完全依據(jù)已定義的云控基礎(chǔ)平臺邏輯結(jié)構(gòu),并將形成的各層級功能模塊分配至對應(yīng)層級的邏輯組件上,并定車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)20義相應(yīng)層級的數(shù)據(jù)交互關(guān)系,從而形成各場景的功能邏輯架構(gòu)。同時,設(shè)計過程的“自上而下”還包括依據(jù)
7S需求體系進(jìn)行云控系統(tǒng)需求分析,分解細(xì)化形成云控系統(tǒng)的典型應(yīng)用場景集,以支撐整體功能邏輯架構(gòu)設(shè)計。另一方面,設(shè)計過程的“自下而上”是將形成的各場景功能邏輯架構(gòu)進(jìn)行整合和集成,從而形成云控基礎(chǔ)平臺功能邏輯架構(gòu),即每個場景的功能邏輯架構(gòu)都是整體功能邏輯架構(gòu)的子集。因此在集成的過程中,需要著重注意“分層解耦、跨域共用”的特點,對相似或重復(fù)的功能模塊和數(shù)據(jù)流進(jìn)行整合,做到“結(jié)構(gòu)共用、功能重用”,保證系統(tǒng)架構(gòu)的輕便性和一致性,從而形成整體功能邏輯架構(gòu),并據(jù)此梳理和制定出通信數(shù)據(jù)協(xié)議。需要重點說明,本白皮書所涉及的
30
個典型場景整合而成的整體功能邏輯架構(gòu),并不是云控基礎(chǔ)平臺最終的完整架構(gòu)。該整體功能邏輯架構(gòu)僅僅是對這
30
個場景的功能邏輯進(jìn)行了集成,僅能代表對云控基礎(chǔ)平臺功能邏輯的基本認(rèn)識。云控基礎(chǔ)平臺完整功能邏輯架構(gòu),需要通過對場景需求的更新、增加更多場景的功能邏輯架構(gòu)并對整體功能邏輯架構(gòu)進(jìn)行迭代優(yōu)化,才能夠逐漸完善至完整架構(gòu)。車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)213
車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)3.1
需求分析及需求關(guān)系概述需求分析在云控基礎(chǔ)平臺的開發(fā)中扮演著基石性、戰(zhàn)略性和決定性的角色。它貫穿云控基礎(chǔ)平臺從開發(fā)到落地運營的全生命周期,是
能夠影響項目成敗的核心環(huán)節(jié)。其意義遠(yuǎn)不止于簡單的相關(guān)用戶需求
收集,更在于通過系統(tǒng)分析,明確云控基礎(chǔ)平臺的建設(shè)目標(biāo)、核心定
義與邊界,并通過逐層分解,為開發(fā)人員提供具體化、針對性的設(shè)計
需求、性能約束及標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)依據(jù)等。需求分析工作在
7S
體系架構(gòu)框架的基礎(chǔ)上提煉需求分析的要點
和關(guān)注方面:a.根據(jù)戰(zhàn)略視角定義提煉戰(zhàn)略需求設(shè)計要點;b.根據(jù)利益攸關(guān)者視角的定義關(guān)注并梳理云控基礎(chǔ)平臺核心用戶及其需求;c.根據(jù)服務(wù)視角中服務(wù)架構(gòu)
SOA
開發(fā)理念關(guān)注并梳理服務(wù)開發(fā)需求;d.根據(jù)系統(tǒng)視角梳理云控基礎(chǔ)平臺功能所需開發(fā)的系統(tǒng)功能需求;e.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化視角梳理并關(guān)注云控基礎(chǔ)平臺開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求。上述分析形成開發(fā)云控基礎(chǔ)平臺的通用需求。在此基礎(chǔ)上,云控
基礎(chǔ)平臺還需面向具體場景,進(jìn)一步定義場景級開發(fā)需求,旨在對云
控基礎(chǔ)平臺中離散功能與服務(wù)進(jìn)行合理組合與架構(gòu)設(shè)計,構(gòu)建可適配
多類典型場景的平臺能力,實現(xiàn)從通用基礎(chǔ)到場景化應(yīng)用的全面覆蓋。需求分析通過上述維度逐層拆解細(xì)化,使不同維度需求之間形成
緊密的承接關(guān)系,將宏觀的國家政策與籠統(tǒng)的用戶需求,轉(zhuǎn)化為開發(fā)
人員能夠準(zhǔn)確無誤理解的具體開發(fā)事項。其目的在于為開發(fā)人員提供
合理嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計輸入,確保設(shè)計遵循正確引導(dǎo),向著正確的方向推進(jìn)。如圖
3-1
描述了云控基礎(chǔ)平臺各類需求分析和推演關(guān)系。圖3-1云控基礎(chǔ)平臺需求分析和推演關(guān)系概述車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)22戰(zhàn)略需求分析作為需求分析的起點,確立了車路云一體化云控基礎(chǔ)平臺的建設(shè)驅(qū)動力、核心相關(guān)方,以及車路云一體化云控基礎(chǔ)平臺的定義和能力范圍等關(guān)鍵基礎(chǔ)原則。因此在本環(huán)節(jié),通過收集和調(diào)研我國關(guān)于大基建、車路云一體化相關(guān)宏觀戰(zhàn)略規(guī)劃材料,梳理國家層面對該平臺的戰(zhàn)略導(dǎo)向,分析其發(fā)展愿景(即建設(shè)云控基礎(chǔ)平臺的必要性),并據(jù)此清晰界定以下核心要素:a.云控基礎(chǔ)平臺在車路云一體化體系中的定義;b.云控基礎(chǔ)平臺的功能邊界;c.云控基礎(chǔ)平臺應(yīng)遵循的頂層設(shè)計依據(jù)與法規(guī)要求;d.云控基礎(chǔ)平臺的核心相關(guān)方與用戶群體。用戶需求分析面向戰(zhàn)略需求中梳理出的云控基礎(chǔ)平臺核心相關(guān)方,聚焦平臺定義及其五個重要方面(安全、高效、經(jīng)濟(jì)、便捷、綠色)進(jìn)行調(diào)研和分析,從而獲取用戶需求。由于用戶需求相較于系統(tǒng)開發(fā)需求而言,其描述通常較為籠統(tǒng),無法直接指導(dǎo)系統(tǒng)開發(fā),因此需要對用戶需求進(jìn)行歸納,提煉出平臺的共性能力。在系統(tǒng)需求分析中,將提煉的共性能力作為分類依據(jù),按類進(jìn)一步拆解細(xì)化,梳理出通用的系統(tǒng)功能需求,作為車路云一體化云控基礎(chǔ)平臺功能開發(fā)的輸入。另一方面,基于用戶需求、技術(shù)現(xiàn)狀等客觀情況,識別出當(dāng)前亟待開發(fā)的典型場景。這些場景能夠滿足車路云一體化云控基礎(chǔ)平臺定義中著重關(guān)注的五個方面,因此也符合車路云一體化云控基礎(chǔ)平臺的定義和愿景?;趫鼍靶枨蠛拖到y(tǒng)需求,識別出場景中涉及的關(guān)鍵服務(wù)。這些服務(wù)可由系統(tǒng)功能調(diào)用并組合實現(xiàn)。所有需求描述的內(nèi)容必須遵守相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī),保證車路云一體化云控基礎(chǔ)平臺的設(shè)計輸入正確嚴(yán)謹(jǐn)、有法可依。3.1.1
戰(zhàn)略需求戰(zhàn)略需求是指導(dǎo)車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺設(shè)計和開發(fā)的最高層次需求,其定位是云控基礎(chǔ)平臺的頂層指導(dǎo)。通過對國家宏觀戰(zhàn)略規(guī)劃、發(fā)展意見等相關(guān)文件全面調(diào)研和梳理,推導(dǎo)出要建云控平臺及云控平臺要具備的能力,確定云控平臺的開發(fā)目的、定義、用途以及相關(guān)方和用戶?;趹?zhàn)略需求中梳理的國家級戰(zhàn)略規(guī)劃材料,進(jìn)一步明確了車路云一體化云控基礎(chǔ)平臺的開發(fā)機遇、建設(shè)意義與愿景,并提煉出其定義:車路云一體化云控基礎(chǔ)平臺是基于大數(shù)據(jù)與云計算的綜合管理車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)23需求
ID需求類型需求條目需求模型Stg01交通與基建發(fā)展導(dǎo)向需求14《附錄
A.1.1.戰(zhàn)略-交通與基建發(fā)展導(dǎo)向需求》Stg02車路云一體化建設(shè)需求《附錄
A.1.2.戰(zhàn)略-車路云一體化建設(shè)需求》Stg02.1智能網(wǎng)聯(lián)汽車建設(shè)需求20《附錄
A.1.3.戰(zhàn)略需求分級模型-智能網(wǎng)聯(lián)汽車建設(shè)需求》Stg02.2智能化路側(cè)設(shè)備建設(shè)需求6《附錄
A.1.4.戰(zhàn)略需求分級模型-智能化路側(cè)設(shè)備建設(shè)需求》Stg02.3云平臺/云控應(yīng)用建設(shè)需求11《附錄
A.1.5.戰(zhàn)略需求分級模型-云平臺/云控應(yīng)用建設(shè)需求》Stg02.4一體化互通交互需求9《附錄
A.1.6.戰(zhàn)略需求分級模型-車路云一體化平臺,擁有卓越的數(shù)據(jù)融合、傳輸、分析及決策能力。它支持智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能路側(cè)設(shè)備及其他交通元素的互聯(lián)互通,實現(xiàn)信息的實時共享與高效協(xié)同。車路云一體化云控基礎(chǔ)平臺推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,提升交通智能化,確保車輛與外界環(huán)境安全高效交互。此外,從安全、便捷、高效、綠色、經(jīng)濟(jì)等維度全面助力智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展及交通強國目標(biāo),為交通運輸?shù)闹悄芑f(xié)同化、高效化及優(yōu)質(zhì)服務(wù)提供堅實支撐。同時,戰(zhàn)略需求分析初步梳理出云控平臺所需遵循的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)、信息安全防護(hù)的頂層需求與約束,以及其核心相關(guān)方,并提煉出車路云一體化云控基礎(chǔ)平臺的主要用戶為:智能網(wǎng)聯(lián)車輛、交通監(jiān)管職能部門、智能網(wǎng)聯(lián)汽車先導(dǎo)區(qū)/示范區(qū)。目前已梳理形成2
大類共計71
條戰(zhàn)略需求。具體如表
3-1戰(zhàn)略需求列表所示?;诒碇芯唧w需求條目進(jìn)一步構(gòu)建了戰(zhàn)略需求模型,如圖
3-2
所示。戰(zhàn)略需求分級模型可根據(jù)表
3-1
所示對應(yīng)關(guān)系在附錄中進(jìn)行查看。表3-1戰(zhàn)略需求列表車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)24圖3-2戰(zhàn)略需求分類模型3.1.2
用戶需求用戶需求反映了用戶對云控基礎(chǔ)平臺的期望,是平臺開發(fā)的關(guān)鍵依據(jù)?;谠瓶鼗A(chǔ)平臺定義及其五個評價維度,對戰(zhàn)略需求中識別的三類核心用戶:智能網(wǎng)聯(lián)車輛、交通監(jiān)管職能部門、智能網(wǎng)聯(lián)汽車先導(dǎo)區(qū)/示范區(qū)進(jìn)行了調(diào)研,形成了用戶需求。通過對用戶需求的分析,提煉出其中蘊含的13類系統(tǒng)能力共性需求。這些共性需求即云控平臺所需開發(fā)的系統(tǒng)功能類型,也即系統(tǒng)需求的分類依據(jù)。。目前已形成
3
大類共計
502
條用戶需求。具體如表
3-2
用戶需求列表所示。基于表中具體需求條目進(jìn)一步構(gòu)建了用戶需求模型,如圖3-3
所示。用戶需求分級與系統(tǒng)需求追溯模型可根據(jù)表3-2所示對應(yīng)關(guān)系在附錄中進(jìn)行查看。需求》Stg02.5智能網(wǎng)聯(lián)汽車高精地圖需求4《附錄
A.1.7.戰(zhàn)略需求分級模型-智能網(wǎng)聯(lián)汽車高精地圖需求》Stg02.6智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息安全建設(shè)需求7《附錄
A.1.8.戰(zhàn)略需求分級模型-智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息安全建設(shè)需求》車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)25需求
ID需求類型需求條目需求模型Stk1智能網(wǎng)聯(lián)車輛及其相關(guān)方用戶需求Stk1.1增強行駛車輛安全需求21《附錄
A.2.
1.
1
智能網(wǎng)聯(lián)車輛-增強行駛車輛安全需求圖》Stk1.2提升車輛行駛能效需求15《附錄
A.2.
1.
2
智能網(wǎng)聯(lián)車輛-提升車輛行駛能效需求圖》Stk1.3改善用戶出行體驗需求15《附錄
A.2.
1.
3
智能網(wǎng)聯(lián)車輛-改善用戶出行體驗需求圖》Stk1.4智能網(wǎng)聯(lián)車輛全量數(shù)據(jù)采集需求25《附錄
A.2.
1.
4
智能網(wǎng)聯(lián)車輛-智能網(wǎng)聯(lián)車輛全量數(shù)據(jù)采集需求圖》Stk1.5智能網(wǎng)聯(lián)車輛全量數(shù)據(jù)分析需求23《附錄
A.2.
1.
5
智能網(wǎng)聯(lián)車輛-智能網(wǎng)聯(lián)車輛全量數(shù)據(jù)分析需求圖》Stk1.6智能駕駛車輛行駛安全監(jiān)控需求23《附錄
A.2.
1.
6
智能網(wǎng)聯(lián)車輛-智能駕駛車輛行駛安全監(jiān)控需求圖》Stk1.7智能駕駛車輛運營監(jiān)管需求19《附錄
A.2.
1.
7
智能網(wǎng)聯(lián)車輛-智能網(wǎng)聯(lián)車輛接入管理需求圖》Stk1.8通信安全監(jiān)控-車車需求16《附錄
A.2.
1.
8
智能網(wǎng)聯(lián)車輛-通信安全監(jiān)控
-車車需求圖》Stk1.9通信安全監(jiān)控-車路需求8《附錄
A.2.
1.
9
智能網(wǎng)聯(lián)車輛-通信安全監(jiān)控
-路云需求圖》Stk1.10通信安全監(jiān)控-車云10《附錄
A.2.
1.
10
智車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)表3-2用戶需求列表26需求能網(wǎng)聯(lián)車輛-通信安全監(jiān)控-車云需求圖》Stk1.11智能駕駛車輛行駛交通環(huán)境監(jiān)控需求18《附錄
A.2.
1.
11
智能網(wǎng)聯(lián)車輛-智能駕駛車輛行駛交通環(huán)境監(jiān)控需求圖》Stk1.12搭建智能駕駛仿真測試環(huán)境需求19《附錄
A.2.
1.
12
智能網(wǎng)聯(lián)車輛-搭建智能仿真測試環(huán)境需求圖》Stk1.13智能駕駛遠(yuǎn)程云端接管需求14《附錄
A.2.
1.
13
智能網(wǎng)聯(lián)車輛-智能駕駛遠(yuǎn)程云端接管需求圖》Stk1.14智能網(wǎng)聯(lián)車輛接入管理需求12《附錄
A.2.
1.
14
智能網(wǎng)聯(lián)車輛-智能網(wǎng)聯(lián)車輛接入管理需求圖》Stk2交通管控職能部門用戶需求Stk2.1交通監(jiān)控需求15《附錄
A.2.
2.
1
交通管控智能部門-路端交通監(jiān)控需求圖》Stk2.2交通流量統(tǒng)計需求14《附錄
A.2.
2.
2
交通管控智能部門-交通流量統(tǒng)計需求圖》Stk2.3交通信息發(fā)布需求12《附錄
A.2.
2.
3
交通管控智能部門-交通信息發(fā)布需求圖》Stk2.4區(qū)域交通管理需求12《附錄
A.2.
2.
4
交通管控智能部門-區(qū)域交通管理需求圖》Stk2.5交通事故管理及追溯需求12《附錄
A.2.
2.
5
交通管控智能部門-交通事故管理及追溯需求圖》車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)27Stk2.6運營決策支持需求10《附錄
A.2.
2.
6
交通管控智能部門-運營決策支持需求圖》Stk2.7違章管理需求12《附錄
A.2.
2.
7
交通管控智能部門-違章管理需求圖》Stk2.8交通事件預(yù)警需求9《附錄
A.2.
2.
8
交通管控智能部門-交通事件預(yù)警需求圖》Stk2.9交通信號管控需求11《附錄
A.2.
2.
9
交通管控智能部門-交通信號管控需求圖》Stk2.10潮汐車道管理需求10《附錄
A.2.
2.
10
交通管控智能部門-潮汐車道管理需求圖》Stk2.11車速建議需求5《附錄
A.2.
2.
11
交通管控智能部門-車速建議需求圖》Stk2.12應(yīng)急車道使用需求10《附錄
A.2.
2.
12
交通管控智能部門-應(yīng)急車道使用需求圖》Stk2.13交通大數(shù)據(jù)分析需求14《附錄
A.2.
2.
13
交通管控智能部門-交通大數(shù)據(jù)分析需求圖》Stk3智能網(wǎng)聯(lián)先導(dǎo)區(qū)/示范區(qū)用戶需求Stk3.1云控基礎(chǔ)平臺可接入性需求7《附錄
A.2.
3.
1
智能網(wǎng)聯(lián)先導(dǎo)區(qū)/示范區(qū)-云控基礎(chǔ)平臺可接入性需求圖》Stk3.2車路云數(shù)據(jù)管理需求18《附錄
A.2.
3.
2
智能網(wǎng)聯(lián)先導(dǎo)區(qū)/示范區(qū)-車車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)28路云數(shù)據(jù)管理需求圖》Stk3.3自動駕駛車輛測試需求18《附錄
A.2.
3.
3
智能網(wǎng)聯(lián)先導(dǎo)區(qū)/示范區(qū)-自動駕駛車輛測試需求圖》Stk3.4車輛運營需求11《附錄
A.2.
3.
4
智能網(wǎng)聯(lián)先導(dǎo)區(qū)/示范區(qū)-車輛運營需求圖》Stk3.5示范區(qū)自動駕駛車輛監(jiān)管需求9《附錄
A.2.
3.
5
智能網(wǎng)聯(lián)先導(dǎo)區(qū)/示范區(qū)-示范區(qū)自動駕駛車輛監(jiān)管需求圖》Stk3.6基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)管需求7《附錄
A.2.
3.
6
智能網(wǎng)聯(lián)先導(dǎo)區(qū)/示范區(qū)-基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)管需求圖》Stk3.7智能網(wǎng)聯(lián)場景管理需求9《附錄
A.2.
3.
7
智能網(wǎng)聯(lián)先導(dǎo)區(qū)/示范區(qū)-智能網(wǎng)聯(lián)場景管理需求圖》Stk3.8交通優(yōu)化與管理需求11《附錄
A.2.
3.
8
智能網(wǎng)聯(lián)先導(dǎo)區(qū)/示范區(qū)-交通優(yōu)化與管理需求圖》Stk3.9行人出行優(yōu)化需求8《附錄
A.2.
3.
9
智能網(wǎng)聯(lián)先導(dǎo)區(qū)/示范區(qū)-行人出行優(yōu)化需求圖》Stk3.10云控系統(tǒng)測試需求10《附錄
A.2.
3.
10
智能網(wǎng)聯(lián)先導(dǎo)區(qū)/示范區(qū)-云控系統(tǒng)測試需求圖》Stk3.11路側(cè)設(shè)備感知能力測試需求10《附錄
A.2.
3.
11
智能網(wǎng)聯(lián)先導(dǎo)區(qū)/示范區(qū)-路側(cè)備感知能力測試需求圖》車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)29車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)圖3-3用戶需求分類模型30需求
ID需求類型需求條目需求模型S1協(xié)同感知能力需求S1.1獲取車端感知需求7《附錄
A.3.1.1
系統(tǒng)需求分級模型-獲取車端感知需求》S1.2獲取路端感知需求8《附錄
A.3.1.2
系統(tǒng)需求分級模型-獲取路端感知需求》S1.3融合感知需求17《附錄
A.3.1.3
系統(tǒng)需求分級模型-獲取融合感知需求》S2協(xié)同決策能力需求S2.1協(xié)同決策需求29《附錄
A.3.2.1
系統(tǒng)需求分級模型-協(xié)同決策需求》S2.2協(xié)同規(guī)劃需求6《附錄
A.3.2.2
系統(tǒng)需求分級模型-協(xié)同規(guī)劃需求》3.1.3
系統(tǒng)需求對用戶需求進(jìn)行分析,提煉出13
類系統(tǒng)能力共性需求:通信能力需求、數(shù)據(jù)管理能力需求、協(xié)同感知能力需求、協(xié)同決策能力需求、遠(yuǎn)程控制能力需求、信息發(fā)布能力需求、信息訂閱能力需求、車輛定位能力需求、分級共享能力需求、示范區(qū)運營能力需求、車輛接入安全能力需求、地圖能力需求、自動駕駛測試能力需求。系統(tǒng)需求是基于用戶需求中提煉的系統(tǒng)能力共性需求進(jìn)一步細(xì)化,形成的針對系統(tǒng)所需開發(fā)的具體功能需求。當(dāng)前形成13類共計
181條指導(dǎo)系統(tǒng)開發(fā)的功能需求。具體如表3-3系統(tǒng)需求列表所示?;诒碇芯唧w需求條目進(jìn)一步構(gòu)建了系統(tǒng)需求模型,如圖3-4
所示。系統(tǒng)需求分級模型可根據(jù)表3-3所示對應(yīng)關(guān)系在附錄中進(jìn)行查看。車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)表3-3系統(tǒng)需求列表31S3遠(yuǎn)程控制能力需求《附錄
A.3.3
系統(tǒng)需求分級模型-遠(yuǎn)程控制能力需求》S3.1車端控制需求4S3.2路側(cè)設(shè)備控制需求3S4通信能力需求S4.1車云互通需求13《附錄
A.3.4.1
系統(tǒng)需
求分級模型-車云互通需求》S4.2路云互通需求14《附錄
A.3.4.2
系統(tǒng)需
求分級模型-路云互通需求》S4.3云云互通需求7《附錄
A.3.4.3
系統(tǒng)需
求分級模型-云云互通需求》S5信息發(fā)布能力《附錄
A.3.5
系統(tǒng)需求分級模型-信息發(fā)布能力需求》S5.1信息發(fā)布需求3S6信息訂閱能力需求《附錄
A.3.6
系統(tǒng)需求分級模型-信息訂閱能力需求》S6.1信息訂閱需求6S7分級共享能力S7.1邊緣云分級共享需求7《附錄
A.3.7.1
系統(tǒng)需
求分級模型-邊緣云分級共享需求》S7.2區(qū)域云分級共享需求5《附錄
A.3.7.2
系統(tǒng)需
求分級模型-區(qū)域云分級共享需求》S7.3中心云分級共享需求2《附錄
A.3.7.3
系統(tǒng)需
求分級模型-中心云分級共享需求》S8車輛接入安全能《附錄
A.3.8
系統(tǒng)需求車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)32力需求分級模型-車輛接入安全能力需求》S8.1車輛認(rèn)證需求6S9地圖能力需求《附錄
A.3.9
系統(tǒng)需求分級模型-地圖能力需求》S9.1地圖需求8S10車輛定位能力需求《附錄
A.3.10
系統(tǒng)需
求分級模型-車輛定位能力需求》S10.1車輛精準(zhǔn)定位需求3S11數(shù)據(jù)管理能力需求《附錄
A.3.11
系統(tǒng)需
求分級模型-數(shù)據(jù)管理能力需求》S11.1高動態(tài)數(shù)據(jù)緩存及計算需求3S11.2數(shù)據(jù)總線需求6S11.3動態(tài)大數(shù)據(jù)管理需求7S12自動駕駛測試能力需求《附錄
A.3.12
系統(tǒng)需
求分級模型-自動駕駛測試能力需求》S12.1自動駕駛測試需求5S13示范區(qū)運營能力需求《附錄
A.3.13
系統(tǒng)需
求分級模型-示范區(qū)運營能力需求》S13.1運營管理需求12車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)33車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)圖3-4系統(tǒng)需求分類模型34需求
ID需求類型需求條目需求模型Std.1自動駕駛31《附錄A.4.1標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求分級模型-自動駕駛標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求》Std.2交通法規(guī)2《附錄
A.4.2
標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求分級模型-交通法規(guī)需求》Std.3云控系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)22《附錄
A.4.3
標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求分級模型-云控系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求》Std.4云計算、大數(shù)據(jù)相關(guān)16《附錄
A.4.4
標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求分級模型-云計算、大數(shù)據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求》Std.5數(shù)據(jù)規(guī)范12《附錄
A.4.5
標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求分級模型-數(shù)據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求》Std.6地圖6《附錄
A.4.6
標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求分級模型-地圖標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求》Std.7數(shù)據(jù)安全4《附錄
A.4.7
標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求分級模型-數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求》Std.8信息安全34《附錄
A.4.8
標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求分級模型-信息安全標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求》3.1.4
標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求梳理和分析標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求在車路云一體化云控基礎(chǔ)平臺的設(shè)計開發(fā)中,是不可或缺的戰(zhàn)略性前端工作。其意義不僅在于云控平臺系統(tǒng)必須滿足合規(guī)要求,更在于主動引導(dǎo)架構(gòu)設(shè)計規(guī)避系統(tǒng)性風(fēng)險、保障長期生命力。根據(jù)戰(zhàn)略需求中涉及的云控基礎(chǔ)平臺相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)進(jìn)行梳理,同時將各層級需求涉及的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)作為補充,形成車路云一體化云控基礎(chǔ)平臺標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求分8
大類共計
127
條,有效涵蓋云控系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計、通信與交互、自動駕駛、云計算與大數(shù)據(jù)、信息安全、地圖等。具體如表3-4
標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求列表所示。基于表中具體需求條目進(jìn)一步構(gòu)建了標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求模型,如圖
3-5
所示。標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求分級模型可根據(jù)表3-4所示對應(yīng)關(guān)系在附錄中進(jìn)行查看。車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)表3-4
標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求列表35圖3-5
標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)需求分類模型3.1.5
場景需求對戰(zhàn)略需求中的車路云一體化云控基礎(chǔ)平臺定義和用戶需求進(jìn)行梳理和推演,得出信號燈提醒、闖紅燈預(yù)警、C-AVP
等不同維度的多條應(yīng)用場景需求,目前共計定義
30
個場景的場景需求,并與戰(zhàn)略需求得出車路云一體化云控基礎(chǔ)平臺定義中的五個方面進(jìn)行關(guān)聯(lián)。基于這些需求條目,進(jìn)一步構(gòu)建場景需求模型。具體如表3-5
場景需求表所示。基于表中具體需求條目進(jìn)一步構(gòu)建了場景需求模型,如圖3-6
所示。服務(wù)需求分級模型可根據(jù)表3-5
所示對應(yīng)關(guān)系在附錄中進(jìn)行查看。表3-5場景需求列表需求
ID需求類型需求描述或備注Snr場景需求《附錄
A.5.1
場景需求分級模型》Snr.1道路限速提醒場景需求當(dāng)網(wǎng)聯(lián)車輛行駛在有限速要求的道路段或者前方道路有限速要求時,云端將該道路車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)36段的限速信息發(fā)送給網(wǎng)聯(lián)車輛,限速信息來自于地圖自帶的限速信息。Snr.2道路危險狀況提示服務(wù)場景需求車輛行駛前方有影響車輛安全的情況(橋下積水較深、占路施工、能見度過低、路面遺撒),云端向車輛下發(fā)道路危險狀況提醒。Snr.3交通事故提醒場景需求云端監(jiān)測道路上是否存在交通事故,
如存在判斷其是否會對后方車輛造成安全隱患。如存在事故風(fēng)險,云端向后方網(wǎng)聯(lián)車輛下發(fā)交通事故提醒信息。Snr.4信號燈信息提醒場景需求車輛行駛至路口一定范圍內(nèi),由于前車遮擋,無法準(zhǔn)確獲取信號燈類型、狀態(tài)、相位、持續(xù)時間/倒計時及車道對應(yīng)信號燈變綠信息,存在不能準(zhǔn)確感知紅綠燈風(fēng)險,需要云端或路側(cè)RSU下發(fā)信號燈實時狀態(tài)信息和地圖信息到車端。Snr.5感知信息共享場景需求車輛或路側(cè)通過自身搭載的感知設(shè)備獲取周圍交通參與者或道路交通狀況信息,經(jīng)過處理后的感知共享數(shù)據(jù)通過云控基礎(chǔ)平臺發(fā)送給周圍其他車輛。車輛通過感知共享數(shù)據(jù)可提前獲取不在自身視野范圍內(nèi)的交通參與者或道路交通狀況信息,用于向駕駛員發(fā)出預(yù)警或用于車輛的輔助駕駛系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)做出正確的駕駛決策,減少交通事故和二次傷害,提高行車安全和通行效率。Snr.6闖紅燈預(yù)警場景需求車輛行駛至有信號控制的路口,根據(jù)車輛位置和速度,計算(預(yù)測)車頭通過停止線時信號燈狀態(tài)。并向駕駛員進(jìn)行預(yù)警。提供車輛對應(yīng)車道實時信號燈狀態(tài)、車輛位置及車輛行駛速度通過HMI進(jìn)行展示,根據(jù)燈態(tài)及車速、判斷本車道車輛是否會闖紅燈(車頭通過停止線時信號燈狀態(tài)為紅,或即將為紅),存在闖紅燈風(fēng)險時通過
HMI
展示并通過語音提醒駕駛員。Snr.7其他車輛闖紅燈預(yù)云端監(jiān)測道路上是否存在闖紅燈車輛,如存在判斷其是否會對周圍車輛造成安全隱車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)37警場景需求患。如存在事故風(fēng)險,云端向周圍網(wǎng)聯(lián)車輛下發(fā)云端其他車輛闖紅燈預(yù)警信息。Snr.8事故易發(fā)路段提醒場景需求云端監(jiān)測網(wǎng)聯(lián)車輛行駛前方是否是事故易發(fā)路段,如果是則云端向網(wǎng)聯(lián)車輛下發(fā)事故易發(fā)路段提醒信息。Snr.9超視距弱勢交通參與者預(yù)警場景需求車輛行駛中獲取感知弱勢交通參與者信息(行人、自行車、電動自行車等),并根據(jù)車輛位置及速度判斷受影響網(wǎng)聯(lián)車輛與交通參與者位置,當(dāng)弱勢交通參與者被遮擋、位于車輛盲區(qū),或超出感知范圍外存在碰撞危險時,下發(fā)超視距弱勢交通參與者信息至車端。Snr.10僵尸車識別場景需求云端可分析靜止車輛一段時間內(nèi)的車輛狀態(tài)數(shù)據(jù),對車輛是否為僵尸車進(jìn)行判斷,下發(fā)僵尸車信息至網(wǎng)聯(lián)車輛,輔助網(wǎng)聯(lián)車輛進(jìn)行最佳路徑規(guī)劃,高效安全通過相關(guān)區(qū)域。Snr.11異常低速與異常停車預(yù)警場景需求云端監(jiān)測道路上是否存在異常低速或異常停止車輛,如存在判斷其是否會對后方車輛造成安全隱患。如存在事故風(fēng)險,云端向后方網(wǎng)聯(lián)車輛下發(fā)異常低速與異常停車預(yù)警信息。Snr.12逆行車輛提醒場景需求云端監(jiān)測道路上是否存在逆行車輛,
如存在判斷其是否會對后方車輛造成安全隱患。如存在事故風(fēng)險,云端向后方網(wǎng)聯(lián)車輛下發(fā)逆行車輛提醒信息。Snr.13緊急制動提醒場景需求云端監(jiān)測道路上是否存在緊急制動車輛,如存在判斷其是否會對后方車輛造成安全隱患。如存在事故風(fēng)險,云端向后方網(wǎng)聯(lián)車輛下發(fā)緊急制動車輛提醒信息。Snr.14超速車輛提醒場景云端監(jiān)測網(wǎng)聯(lián)車輛行駛前方是否有超速車輛,若存在,云端向網(wǎng)聯(lián)車輛下發(fā)超速車輛提醒信息。Snr.15緊急車輛優(yōu)先通行場景需求云端通過第三方平臺(交管)獲取道路上的緊急車輛(救護(hù)車、消防車、警車或其他緊急車輛)的信息,根據(jù)緊急車輛的車速、位置及路口信號燈信息,云端向其前方的車輛發(fā)送緊急車輛讓行提示。車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)38Snr.16前碰撞預(yù)警場景需求當(dāng)網(wǎng)聯(lián)車輛行駛車道前方存在被遮擋的急減速車、慢車或者行人、非機動車時,云控平臺檢測到存在碰撞風(fēng)險,就會給網(wǎng)聯(lián)車輛下發(fā)前碰撞預(yù)警。該信息可能來自于網(wǎng)聯(lián)車行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)或路側(cè)感知信息。Snr.17有遮擋的十
字
路
口交叉碰撞預(yù)警場景需求車輛駛向交叉路口或在路口起步時,由于無法及時發(fā)現(xiàn)盲區(qū)(受車輛、建筑物或樹木等遮擋)內(nèi)的交通參與者而產(chǎn)生碰撞風(fēng)險。云控基礎(chǔ)平臺根據(jù)路側(cè)的感知信息及車輛上報的相關(guān)數(shù)據(jù),
獲取盲區(qū)內(nèi)的交通參與者信息和碰撞預(yù)警信息,向駕駛員發(fā)出盲區(qū)預(yù)警信息或用于車輛的輔助駕駛系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)做出駕駛決策應(yīng)對風(fēng)險,保障行車安全。Snr.18行駛車道建議場景需求根據(jù)車輛位置及道路中的交通參與者、道路擁堵、施工、事故等動態(tài)信息,通過計算為車輛規(guī)劃最優(yōu)車道行駛路徑,將建議車道推薦駕駛員。Snr.19交通擁堵提醒場景需求云控基礎(chǔ)平臺根據(jù)路側(cè)感知及車輛上報的位置和行駛速度,
檢測和判斷道路擁堵情況,如交通流量或道路擁堵情況大于一定范圍,云端向途經(jīng)擁堵路段車輛和擁堵路段附近車輛發(fā)送道路擁堵預(yù)警。Snr.20異常車輛遠(yuǎn)程接管場景車輛在道路中行駛,當(dāng)發(fā)生無法識別的異常場景或故障時,
云端通過第三方應(yīng)用對遠(yuǎn)程車輛實施駕駛操控,期間云端對遠(yuǎn)程接管事件持續(xù)監(jiān)管并記錄事件數(shù)據(jù)。當(dāng)所需前置條件或通信連接服務(wù)質(zhì)量不能滿足遠(yuǎn)程遙控接管業(yè)務(wù)要求時,應(yīng)退出遠(yuǎn)程接管,以保證作業(yè)安全。Snr.21場站路徑引導(dǎo)場景需求云控基礎(chǔ)平臺根據(jù)車輛位置,檢測到車輛處于場站內(nèi)部區(qū)域(高速服務(wù)站、加油站等),為車輛提供站點地圖及車位信息等,為車輛提供路徑引導(dǎo)服務(wù),快速到達(dá)目的地Snr.22C-AEB
場景需求網(wǎng)聯(lián)車輛在道路中行駛,當(dāng)?shù)缆分写嬖谡趽鯃鼍皶r,車輛不能及時識別有潛在危險的目標(biāo)物(如車輛、行人)。云控基礎(chǔ)平臺車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)39根據(jù)路側(cè)的感知信息及車輛上報的相關(guān)數(shù)據(jù),獲取具有潛在碰撞風(fēng)險的危險目標(biāo)信息,向駕駛員發(fā)出危險目標(biāo)提示指令保障行車安全。Snr.23C-ACC
場景需求網(wǎng)聯(lián)式自適應(yīng)巡航控制C-ACC
是在傳統(tǒng)ACC跟車功能、定速巡航功能的基礎(chǔ)上引入C-V2X通信技術(shù),可提前感知非視距的目標(biāo)物、信號燈以及道路交通信息,實現(xiàn)全路段特別是交叉路口場景的自適應(yīng)巡航控制,提升和擴展單車自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)。Snr.24C-AVP
場景需求云平臺通過云端/RSU
向車輛發(fā)送路徑規(guī)劃信息實現(xiàn)在停車場區(qū)域內(nèi)的全無人的自主代客泊車功能。Snr.25協(xié)同變道場景需求云端可實時監(jiān)測網(wǎng)聯(lián)車輛變道意圖,
根據(jù)車輛變道意圖,下發(fā)決策規(guī)劃信息至周圍車輛,請求周圍車輛加速或減速為網(wǎng)聯(lián)車輛提供變道空間,輔助網(wǎng)聯(lián)車輛完成變道。Snr.26匝道匯入場景需求當(dāng)網(wǎng)聯(lián)車輛行駛至匝道匯入路段時,
若匝道內(nèi)一定距離內(nèi)有車輛行駛,云端向網(wǎng)聯(lián)車輛下發(fā)匝道匯入預(yù)警指令和匝道匯入車速規(guī)劃指令,避免發(fā)生交通事故。Snr.27城市道路障礙物避讓車速控制場景需求云端監(jiān)測網(wǎng)聯(lián)車輛行駛前方是否有臨時障礙物(如施工、事故車輛等),若存在,云端向網(wǎng)聯(lián)車輛下發(fā)云端障礙物避讓車速建議。Snr.28自動駕駛車輛脫困場景需求當(dāng)自動駕駛車輛因周圍車輛阻擋,導(dǎo)致停止運行時,云控基礎(chǔ)平臺根據(jù)路側(cè)感知的車輛信息及車輛上報的相關(guān)數(shù)據(jù)生成決策規(guī)劃信息至周圍車輛,控制周圍車輛按決策規(guī)劃信息運行,為受困車輛讓行。Snr.29綠波車速引導(dǎo)場景需求車輛行駛向信號燈控制交叉路口,云端根據(jù)車輛上報的實時狀態(tài)、路側(cè)單元(RSU)上報的道路信息及信號燈實時相位數(shù)據(jù),向車輛提供建議可通過路口的車速區(qū)間。Snr.30公交車道共享場景需求公交專用道在早晚高峰通常對社會車輛限行,為提高公交專用道的利用率,云端綜合當(dāng)前路段的共享狀態(tài)(共享/關(guān)閉)、公交車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)40專用道的實時路況、自車所在位置信息,判定社會車輛是否可駛?cè)牍粚S玫溃?/p>
并下發(fā)云端共享車道行駛建議指令至網(wǎng)聯(lián)車輛??捎糜谙蝰{駛員推送信息或用于車輛的輔助駕駛系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)做出駕駛決策。車路云一體化系統(tǒng)云控基礎(chǔ)平臺參考架構(gòu)圖3-6場景需求模型41需求
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