车路云一体化系统云控基础平台参考架构

版权声明 本白皮书版权属于中国汽车工程学会，并受法律保护。转载、摘编或利用其他方式使用本调查报告文字或者观点的应注明来源：“车路云一体化系统云控基础平台参考架构”。违反上述声明者，中国汽车工程学会将追究其相关法律责任。 顾问指导组 李克强中国工程院院士、清华大学教授张进华中国汽车工程学会常务副理事长兼秘书长国家智能网联汽车创新中心执行主任郭磊国家智能网联汽车创新中心常务副主任公维洁中国智能网联汽车产业创新联盟秘书长陈山枝中国信息通信科技集团有限公司副总经理、总工程师移动通信及车联网国家工程研究中心主任侯德藻交通运输部公路科学研究院智能交通研究中心主任辛克铎国家智能网联汽车创新中心副主任姚丹亚清华大学自动化系工程研究所教授孙棣华重庆大学自动化学院教授 参研单位 清华大学、国家智能网联汽车创新中心、中国汽车工程学会、智能绿色车辆与交通全国重点实验室、云控智行科技有限公司、北京车网科技发展有限公司、中国信息通信研究院、公路院、阿里云计算有限公司、中国移动、中移(上海)信息通信科技有限公司、中国农业大学、联通智网科技股份有限公司、中国第一汽车股份有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、天翼交通科技有限公司、百度、华为技术有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、中汽创智、智行者、北京理工大学、北京邮电大学、西部科学城智能网联汽车创新中心（重庆）有限公司、西部车网（重庆）有限公司、上海汽车集团股份有限公司技术中心、智能汽车创新发展平台（上海）有限公司、先导(苏州)数字交通产业投资有限公司、江苏未来都市出行科技集团有限公司、达索析统（上海）信息技术有限公司、东风汽车集团有限公司 编写组成员 卜德旭曹恺常雪阳陈磊陈天桢陈一鹤褚文博崔艳董亚春杜孝平高博麟葛雨明姜川孔伟伟雷凯茹李海峰李红云李家文李鹏飞李深李晓龙梁浩梁伟铭林钢刘斌刘鹤男刘彦斌罗乾宇罗逍罗禹贡聂育仁邱国华申存淼司胜营隋靖孙超谭矛王佳利王琳汪林王鲁晗王勇乌尼日其其格吴杭哲吴文新宣智渊肖雅月熊超熊靖许庆杨海洪杨轩严茂胜余冰雁袁朋曾锋张放张衡张磊张青山张云龙钟薇朱军朱孔林 （按照拼音顺序排序，排名不分先后） 前言 汽车智能化网联化融合发展已经成为全球政府、产业界的发展共识，各国通过升级政策法规、推动测试示范、加速创新应用等方式推动智能网联汽车产业发展。2024年1月，我国启动智能网联汽车“车路云一体化”应用试点，推动车路云一体化从技术验证迈向规模化应用。 2024年6月，由中国汽车工程学会、清华大学、国家智能网联汽车创新中心共同发布了《车路云一体化系统云控基础平台功能场景参考架构1.0》1。随着产业的快速发展，行业需要更加丰富的功能场景参考架构作为参考。因此，在1.0版本的基础上，本白皮书将继续围绕云控基础平台这一核心关键新型基础设施，运用基于模型的系统工程 （Model-Based Systems Engineering,MBSE） 方 法 和RFLP（Requirements-Function-Logical-Physical）设计流程，以《智能网联汽车信息物理系统参考架构2.0》2、《车路云一体化系统白皮书》3为指导，并参考后续发布的《车路云一体化系统建设与应用指南》4、《车路云一体化标准体系及应用试点推荐标准清单》5、《“车路云一体化系统”建设与应用实施方案图》6等文件，丰富云控基础平台功能场景参考架构，修订通信协议，为云控基础平台的设计与开发提供参考。在后续章节中，将详细介绍研究采用的基本方法，阐述所构建的参考架构各系统组成部分、系统相互关系及通信协议等，并通过车路云一体化典型应用场景展示该架构在应对复杂交通环境下车路云一体化系统需求的可拓展性。这一参考架构的不断迭代，将持续完善我国在智能网联汽车云控基础平台架构设计上的理论与实践，为推动我国车路云一体化系统产业化与规模化奠定坚实基础。 本白皮书由清华大学、国家智能网联汽车创新中心、中国汽车工程学会联合行业相关单位共同起草，寄望此白皮书能为政产学研各界提供有力的技术参照，助力我国智能网联汽车基础设施建设，从而全面推进逻辑协同、架构统一的智能网联汽车车路云一体化系统建设，促进我国智能网联汽车产业未来的规模化建设与应用推广。 目录 1总述..............................................................9 1.1背景............................................................91.2范围...........................................................101.3目标...........................................................111.4术语...........................................................11 2系统参考架构设计方案.............................................13 2.1参考架构定义...................................................132.2参考架构设计方法论.............................................14 3车路云一体化系统云控基础平台参考架构.............................22 3.1需求分析及需求关系概述.........................................223.2功能逻辑架构设计...............................................443.3通信协议.......................................................49 4车路云一体化场景参考架构.........................................52 4.1总则...........................................................524.2场景参考架构基本要求...........................................534.3道路限速提醒场景参考架构.......................................544.4道路危险状况提示服务场景参考架构...............................584.5交通事故提醒场景参考架构.......................................624.6信号灯信息提醒场景参考架构.....................................674.7感知信息共享场景参考架构.......................................714.8闯红灯预警场景参考架构.........................................754.9其他车辆闯红灯预警场景参考架构.................................794.10事故易发路段提醒场景参考架构..................................844.11超视距弱势交通参与者预警场景参考架构..........................884.12僵尸车识别场景参考架构........................................924.13异常低速与异常停车预警场景参考架构............................974.14逆行车辆提醒场景参考架构.....................................1024.15紧急制动提醒场景参考架构.....................................1074.16超速车辆提醒场景参考架构.....................................1124.17紧急车辆优先通行场景参考架构.................................1174.18前碰撞预警场景参考架构.......................................1224.19有遮挡的十字路口交叉碰撞预警场景参考架构.....................1274.20行驶车道建议场景参考架构.....................................1324.21交通拥堵提醒场景参考架构.....................................1384.22异常车辆远程接管场景参考架构.................................1454.23场站路径引导场景参考架构.....................................1494.24C-AEB场景参考架构............................................153 4.25C-ACC场景参考架构............................................1584.26C-AVP场景参考架构............................................1634.27协同变道场景参考架构.........................................1694.28匝道汇入场景参考架构.........................................1744.29障碍物避让车速控制场景参考架构...............................1794.30自动驾驶车辆脱困参考架构.....................................1844.31绿波车速引导场景参考架构.....................................1894.32公交车道共享场景参考架构.....................................195 5总结............................................................203 6附录............................................................204 6.2附录B场景交互数据项及通信协议（规范性）......................276 1总述 1.1背景 面向未来规模化不同等级智能网联汽车需求，我国提出了车路云一体化技术路线，具备分层解耦、跨域共用的特征。车路云一体化系统通过新一代信息与通信技术将人、车、路、云的物理空间、信息空间融合为一体，基于系统融合感知、协同决策与控制，实现智能网联汽车交通系统安全、节能、舒适及高效运行的信息物理系统（Cyber-PhysicalSystems, CPS）。车路云一体化系统由车辆及其他交通参与者、路侧基础设施、云控平台、相关支撑平台、通信网等部分组成的一个复杂大系统，其系统架构及组成如图1-1所示。 云控平台作为车路云一体化系统的核心，包含“1”个云控基础平台和“N”个云控应用。云控应用分为网联汽车赋能类、交通管理与控制类及交通数据赋能类等三大类，涵盖产业链全域应用需求。云控基础平台基于交通相关数据的采集、存储与处理，通过数据赋能提供满足各种应用需求的分级共享基础服务，由封装领域核心服务共性基础能力的5类标准件、实现数据采集和标准化转换的2个标准化接口以及1个全流程工具库所组成，形成“