车路协同服务云平台

道路协调服务的需求可以从政府、企业和个人三个方面进行分析。政府监管机构通过道路协调服务平台实现交通实时监督、交通行业管理和交通规划管理。

企业包括智能汽车研发企业和和运营企业。智能汽车R&D企业可以通过车路协同提供的超视距信息服务和地图服务，为无人驾驶汽车提供更完整的服务。运营商可以通过车路协同服务提高运营效率和安全性。

在实际阶段，个人服务可以获得道路协调的安全和交通诱导信息服务，当道路系统完善时，可以实现车辆的远程遥控和自动控制。

当网络具备边缘计算能力后，许多核心层和终端层的计算负荷都可以整合到边缘层进行，极大地降低网络传输的数据量，也为低时延赋能。

车辆终端层决策的最大优势是时延小，主要做与车辆安全密切相关的决策，如紧急刹车制动等。

该层配备的MEC该平台具有较强的计算能力和虚拟化能力，可以承载各种自动驾驶应用程序。并能匹配和分流基站数据，完成移动网络边缘的自动驾驶 车辆数据分析处理。

覆盖面广，计算能力最强。但由于距离机动车较远，传输延迟相对较大，主要进行初步规划、道路级规划和宏观交通调整，对延迟要求不是特别敏感 程度、车辆大数据监管、全球路径规划和全球高精度地图管理。如实时完成各自动驾驶车辆的道路规划，优化整个道路交通网络的交通流量。

IaaS基础设施服务层统一、集中地运行、维护和管理政府云的服务器、存储、网络等资源。根据用户或业务的需要，利用虚拟化技术从池资源层中选择和包装资源，形成不同规模的计算资源。根据本方案的特点，基础设施层还包括边缘云计算资源，主要用于交叉口和社区级道路的协同感知信息处理和实时信息发布。 PaaS依托基础设施服务层，平台服务层通过开放架构提供共享云计算的有效机制。构建在虚拟服务器集群上，为用户提供端到端的分布式软件开发、下属、运行环境和复杂的应用程序托管。PaaS基于基础设施服务层，平台服务层建立系统应用所需的基础数据库、业务数据库和主题数据库 该系统提供共享数据服务。 SaaS应用层包括协同感知系统、交通控制协调系统、驾驶安全信息服务系统、交通信息服务系统、终端APP应用系统和无人驾驶服务系统。 客户端车载终端、移动终端、可变诱导屏、智能城市指挥中心大屏为政府部门、交通管理部门、企业和普通人提供各种交通服务。

边缘计算不是一个单一的部也不是单一的层次，而是涉及到EC-laaS、EC-Paas、EC-Saas端到端开放平台。网络、虚拟化资源、RTOS、网络、虚拟化资源、数据、控制、管理、行业应用等RTOS等属于EC-laaS能力、数据面、控制面、管理面等EC-PaaS能力，行业应用属于EC-SaaS范畴。 边云协同能力涉及IaaS、PaaS、SaaS各层面的全面协同。EC-laaS与云端Iaas协调网络、虚拟化资源、安全等资源；EC-PaaS与云端PaaS实现数据协作、智能协作、应用管理协作、业务管理协作；EC-SaaS与云端SaaS应实现服务协调。

从车辆传感器(激光雷达、毫米波雷达、视频、GPS/BD等)各种数据(自己的位置、状态、周围目标的位置和速度)，以及来自外部传感器(其他车辆协同获GPS/BD、微波雷达、信号机等。)路边设备的数据(周边目标的位置、速度、特征、状态；周边道路状态；十字路口信号灯状态等。这些数据特征差异很大，需要在协同感知系统进行融合。

路边感知系统由安装在道路上的地磁、超声波、红外线、RFID、该子系统由信标、视频检测器和道路气象站、道路和路况检测器组成，分为道路交通感知模块、道路气象感知模块和道路状况感知模块。

车载感知系统由各种车辆运行参数传感器、车载摄像头和雷达安装在车辆上GPS由卫星定位装置和车载微处理单元组成。该子系统分为车辆感知模块、环境感知模块和GPS定位模块3部分。

多传感器信息集成系统也是协同感知系统的关键技术之一。信息融合系统利用计算机技术对多个传感器或多源观测信息进行分析和综合处理。从而获得决策和估计任务所需信息的处理过程。通过合理控制和使用各种传感器和人工观察信息，充分利用传感器资源。根据一定的优化标准或算法结合各种传感器在空间和时间上的互补性和见余信息，对观测对象进行一致性解释和描述。道路协作系统需要处理大量来自路网的各种车载感知信息和路边感知信息。如果采用数据集成技术进行数据级集成、特征级集成和决策级集成，将有利于通过信息的优化和组合获得更有效的信息。

交通控制和诱导系统由安装在道路沿线的信号控制装置、可变信息板和路边广播组成。子系统可通过通信装置接收道路协同服务平台的交通控制信息，实现道路车辆的实时交通信号控制；也可接收道路协同服务平台的交通诱导信息，发布特定路段或区域的交通诱导信息。系统发布的信息主要是路段或区域内的集团车辆或指定车辆；系统的控制和信息发布主要依赖于信号灯、交通诱导屏等各种信息发布装置。

基于道路协调技术，当汽车接近信号交叉口时，接收路边单元的信号时间和交叉口地理信息，通过计算车辆速度和加速度，结合信号时间和地理信息，判断车辆是否能在剩余绿灯时间内安全通过交叉口，如有违规风险，车辆将相应报警，如果判断可通过，给出建议速度。

基于道路协调技术，当特种车辆（救护车、消防车等）接近信号控制交叉口时，车辆单元向交叉口信号控制器发送特殊车辆定位距离和当前速度信息，由智能路边单元计算预期到达时间，信号控制器根据当前信号状态，红灯早断、绿灯延迟等干预操作，确保特种车辆顺利通过。

基于车通信技术，两辆在不同道路行驶的网联汽车接近交叉口时，根据车辆速度、位置、行驶方向等信息，利用碰撞算法判别，如存在碰撞风险，则向两辆网联汽车发出告警，提示避让。 在交通基础设施不完善或者郊区普通道路或公路交叉路口，车辆在交叉路口左转，与对向来车存在碰撞危险时，系统基于无线通信技术应对驾驶员进行预警。避免或减轻侧向碰撞，提高交叉口通行安全。

基于车路协同技术，以红外视频、微波等检测器作为行人检测设备，通过深度学习技术判断人车冲突隐患，在路侧通过显示屏及语音提示器，提醒行人注意通行安全，在车内通过车载设备提醒网联汽车注意行人。 车辆行驶过程中，路侧感知单元检测到的行人、非机动车位置与人、车的GNSS信息在平台融合处理，并实时接收行人过街请求，再通过车路通信，把人行道及其周围环境的行人、自行车的位置信息以及行人过街信息发布给车辆，同时，也可以向行人、非机动车的手机发布安全提示信息，以防止事故的发生。

将道路前方路侧视频或前车车内视频传输给周边汽车，实现网联汽车超视距(如1km)接受前方道路交通信息。 车辆行驶在道路上时，与前车存在一定距离，当前车进行紧急制动时，后车将通过无线通信技术收到这一信息，并通过车载终端对驾驶员进行预警。

当汽车准备实施变道操作时（例如激活转向灯等）,若其相邻车道上有同向行驶的车辆出现在网联汽车的盲区时，换道告警应用对网联汽车进行提醒，避免其与相邻车道上的车辆发生侧向碰撞，保证变道安全。 在道路行驶过程中，因借用逆向车道超车，与逆向车道上的逆向行驶车存在碰撞危险时，及时对车辆驾驶员进行预警。辅助驾驶员避免或减轻超车过程中产生的碰撞，提高逆向超车通行安全。

基于车路协同技术，当网联汽车接近施工区域前，智能路侧单元向特定范围内的网联汽车发送施工信息预警，提醒车辆注意施工区域及施工人员，适用于可 视条件不好的环境。

基于车路协同技术，通过智能路侧单元将结合天气、交通流量、施工、事故等信息动态调整限速信息、或前方道路的弯道限速信息向周边广播，为网联汽车提供可变限速提醒。

系统通过GPS定位系统和无线通信技术实现前向车辆距离过近时提前预警。 以保护人员及车辆安全，主要针对追尾等前向碰撞事故，降低城市道路交通事故率。

当感知系统发现有车在行驶中打开故障报警灯时，边缘计算单元根据车辆状态（静止或慢速）若分析其属于异常车辆，并可能影响影响本车行驶路线时，通过无线通信技术将这一状况发布至车载终端，对驾驶员进行预警。适用于城市及郊区普通道路及公路的交叉口、环岛入口等环境中的异常车辆提醒。帮助驾驶员及时发现前方异常车辆，从而避免或减轻碰撞，提高通行能力。

车辆行驶到潜在危险状况（如桥下存在较深积水、路面有深坑、道路湿滑、前方急转弯等）路段，存在发生事故风险时，边缘计算单元对周围车辆进行预警，便于驾驶员提前进行处置，提高车辆对危险路况的感知能力，降低驶入该危险区域的车辆发生事故的风险。

基于车车通信技术，将救援车辆（救护车、消防车等）的位置和移动方位信息向特定范围内的网联汽车发送，提示网联汽车提前做好让行准备。

经过有信号控制的交叉口或车道时，由于前方有大车遮挡视线或恶劣天气影响视线，或由于其他原因驾驶员看不清信号灯的，系统检测车辆当前所处位置和速度等，通过计算预测车头经过停车线时信号灯的状态，若系统认定车辆存在不按信号灯规定或指示行驶的风险时，向驾驶员进行预警。

对于特定生产或改装的，经过授权控制的特种车辆、公务车辆、公共汽车、营运车辆等，系统可以在紧急的情况下，对车辆进行控制，以避免事故的发生。

对车辆的自动控制包括刹车、转向与油门控制。驾驶安全辅助控制系统可以利用V2X低延时通信网络，根据需要对车辆采取控制措施，避免因驾驶员反应不及时引发的事故。

主要用于对前方道路拥堵状况、道路危险状况、事故状况、道路施工状况和车辆故障状况发布给驾驶员，实现提前预警和实时报警，提醒驾驶员避开拥挤道路，以便最大限度地减少交通异常所造成的损失。

车载终端集成卫星定位模块，可以利用全球卫星定位系统来实现车辆定位。第一，因为该系统同时集成了卫星定位模块和移动通信模块，通过利用移动通信网络辅助GPS来给车辆提供实时定位信息。这样就可以大幅提升系统搜索定位时间、提高定位精度同时还可以在卫星信号无法覆盖的区域内提供定位服务。第二，可以通过对定位数据进行加密后上传至专业服务平台还可以拓展出很多其他服务。例如，紧急救援服务、智能交通管理、车辆防盗等。特别是智能交通管理，如果可以精确获取一定区域内的车辆实时位置信息，就可以在此基础上对交通流进行有效管理，并结合通信服务等将疏导信息传达到驾驶人员，进而解决交通拥堵问题。同时，统一的定位信息也可以为交通管理提供第一手的基础数据。

车载终端可以有选择的接入全球卫星定位系统，从而得到定位数据。进而当在终端上标注出目的地后，终端便会自动根据当前的位置，依据距离和道路等级为车主设计行车路线。结合智能交通服务，道路上的车辆都将自身的定位数据发送到相关服务器上，导航系统可以综合距离、道路等级和当前实时路况来为用户设计更加优化路线。另外，这项服务还要依赖于地图数据服务商提供高精度地图数据。

通过在车辆上安装相关传感器并在车载终端上安装相关软件可以最大限度地减少道路交通事故中因救援迟缓造成的人员伤亡。如在发生严重交通事故后，即使司机和乘客失去知觉不能拨打电话，该终端也能够自动拨叫紧急救援电话，并且自动报告事故车辆所处的位置。车载终端综合使用卫星通信、移动通信手段，实现紧急情况下的手动或者自动报警和救援呼叫，最大限度地减少道路交通事故中因救援迟缓造成的损失。

在车辆运行过程中，感知系统会实时向驾驶员显示或报告车辆运转的工作状况，一旦出现车辆运转异常状况，系统会及时发出预警或报警信息提醒驾驶人员密切注意车辆自身运转情况并采取应急措施。 车载感知系统检测车辆自身运转状态，并通过车载通信模块及其它通信设施，实现由监控中心对车辆各种工况的远程监测，平台对此为驾驶员提供目的地或者 沿途的维护与保养服务网点的信息。

根据车辆行驶记录大数据，对车辆行驶安全性进行分析和评价，给出车辆行驶安全信用的综合评价，建立车辆安全信用评价数据档案。可对车辆车主进行有针对性的安全教育，重点对安全信用评价不好的大型客、货车进行安全监督。保险公司可以根据车辆司机的安全信用提供有针对性的汽车安全保险服务。

目前绝大多数的无人车技术方案都可以称为“单车智能”，这种技术方案由于自身传感器等的局限，不能达到安全的要求。车路协同技术可以通过宽带、低延时的无线网将感知的道路和交通环境实时传递给无人车，拓展无人车的感知空间，辅助无人车达到L5级别的自动驾驶水平。

车载终端应用系统是无线通信技术、卫星导航系统、网络通信技术和车载电脑综合的产物。车载终端可以提供以下服务：

(1)实时为过往车辆提供实时的车辆安全信息，提示司机可能疏忽或者无法了解的危险，及时采取措施，提高驾驶安全性。

(2)通过终端接收并查看交通地图、路况介绍、交通信息、安全与治安服务，实时确认当前位置，及时反馈预警与报警。

(3)汽车在行驶过程中出现故障时，通过无线通信连接车路协同服务平台进行远程车辆诊断，内置在车辆的车载感知单元记录汽车主要部件的工作状态，并随时为驾驶员和平台提供准确的故障位置和原因。

(4)可以了解临近停车场的车位状况和娱乐信息服务等，后排座位可以玩电子游戏、应用网络（包括金融、新闻、邮件等）。