车路协同当前依然处于发展初期，具体实现的技术、商业模式、建设模式都还在探索尝试。目前最典型的车路协同方案包括聪明的车（自动驾驶、V2X OBU）、智慧的路（V2X RSU、智能感知设备、边缘计算、信号机等）、网络、云（控）平台，基本上是一个完整的云管端架构的系统。而在一些大型示范项目中，云平台包括了多项应用，既有面向交通管理的应用，也有面向智慧公交、智慧物流、车厂TSP等的服务。打造一个完整独立的系统，对于在车联网初期进行示范试点是没有问题的，可以尽可能地进行更多的功能和性能测试。但对于最终商用，就会存在业务主体不明确等诸多问题。车路协同从技术层面上需要有一个完整的体系架构，但从端到端的应用及服务系统角度看，车路协同只是一种技术支撑，或者说作为应用系统中的一个子系统存在，才有可能实现真正的商业逻辑。以交通管理为例，目前智慧交通的交管中已包括了交通数据采集、信号优化、交通诱导、交通状况监测及应急处置等等业务。对于车路协同来说，不是另建一套系统进行交通管理，而是作为一个补充融入到原有系统中，解决原有技术解决不了的问题。比如，原有交通数据采集中已包括了大量的视频、线圈、微波测速、浮动车、互联网的数据，车路协同技术可以增加车载终端提供的GPS、紧急故障、驾驶意图等数据，可以增加以交通参与者目标为粒度的感知覆盖面和精细度；另外，以往的交通诱导、道路状况、收费信息等的发布对象是无差别的，而通过车路协同技术可以差异化地精准到车；再如，柔性车道的控制，从面向驾驶员的可变指示牌，通过车路协同技术，可以转变为面向自动驾驶车辆和智能网联车辆的精准指引。但是，车路协同技术并不会改变整体交通管理的业务逻辑。原有交通管理系统的形成是经过不断演进变化的，不是一蹴而就的，是错综复杂的系统。车路协同作为新技术，对原有系统的数据来源、控制方法、发布方式进行补充，并融入到实际业务系统中。只有作为业务生产系统的一部分，为生产服务，商业模式才可能理顺，受益方是买单者。同样，车路协同技术应用到智慧公交，应用到港口、机场等，也需要融入到原有的生产系统中，和原有的车辆管理、调度、维修管理等深度融合。

车路协同本质上，主要是三个核心，车端、路端、还有云平台。车端OBU设备以及路端的RSU设备，我们没有相应的研发实力，无法做硬件以及算法方面的内容，最好的切入点就是集成。一个完整的车路协同项目，通过集成其他公司的OBU、RSU、MEC，硬件方面，全部用来集成，并附带硬件自身的诸多计算能力，提供一个中心云的云控平台，做一个车路协同的管理平台，物联网平台，大数据分析、计算平台，GIS可视化平台，仿真系统加数字孪生方案平台。

车路协同云控平台是综合了物联网平台、大数据、流媒体、GIS、应用、数据服务、数据接口等多个方面的一个综合能力的平台，开发的这个平台是提供给客户，当他们在建设智能网联车测试基地、高速测试场、园区车路协同测试基地、城市道路的车路协同测试时，有两种入局方式，第一种，加入华为生态，华为部署硬件，我们来做软件系统。第二种，作为集成开发商，集成相应的硬件，然后使用这套软件平台，这套软件平台包括哪些能力呢？

仿真系统+数字孪生：这个对平台的要求能力较高，是整个平台基础开发完成后，提升整个云控平台的能力等级，锦上添花的一个方向，车路协同的现在诸多场景，应用，算法全都通过OBU、RSU、MEC处理完成，云端只是接收了一个结果数据，对于很多种条件下，其实云端的管理者更希望能够实时呈现出来当时的车辆状态，为他们的判定提供一些依据，这时候就需要仿真+数字孪生给他们提供一些辅助决策方面的东西。

对系统状态、基础数据、用户数据、权限数据、角色数据、资源数据等进行初始化操作。

实现云控平台的登录登出、操作权限的管控。

提供云控平台的管理员账户创建、编辑、删除、查询等基础操作，并可对管理员的状态、权限等信息进行维护。

对场景使用用户的注册、审核、编辑等管理功能，配合场地管理功能对使用者的身份和权限进行管理。

提供平台角色的创建、编辑、删除、查询等基础操作，通过角色的管理，实现对管理员的精细化管理。

对平台的资源进行统一管理，可以实现对管理员基于菜单和接口级别的权限管控。

管理员密码的重置和修改功能。

提供基于日期、管理员等不同维护的操作日志查询、导出功能。

提供V2I场景事件下发，通过选取起止点、影响范围，系统自动计算下发给RSU设备。

提供对各类V2I事件、场景等基础数据的查询功能。

提供对V2X应用的创建、编辑、查看、删除等基础功能，为V2X开放接口服务身份鉴权、数据安全提供支撑。

通过可视化平台设定好场地的电子围栏，当车辆行驶在电子围栏外时，生成一条告警信息，及时通知平台管理员进行管制。

系统支持V2V、V2I场景等场景的动态扩容，具备良好的可扩展能力，通过可视化大屏，可以动态的显示场景的效果。

在后台通过发布一条公告信息，可以在可视化大屏顶部进行实时滚动显示。

支持对不同维护的告警数据进行导出的功能。

对接RSU设备，实现对RSU设备数据的采集、解析、分析、存储；

对接车载终端设备，实现对车载终端数据的采集、解析、分析、存储；

对接信号灯数据，对信号灯实时信息进行封装和广播；

对接交管数据平台，提供云控平台的可用性，提升交通效率；

对接气象数据平台，提供V2X平台的可用性，提升交通效率；

为云控平台的设备接入提供身份认证功能，为平台数据交互提供加解密功能，以保证平台的系统和数据安全。

支持管理区域内所有的OBU、RSU及摄像头、雷达等路侧集成设备的型号、厂家、设备序列号等信息，实现所管理设备的资产管理；

支持管理区域内或选定区域内设备状态查询和显示，可以分设备或者汇总显示设备的在线、离线状态、设备故障比例，并支持显示OBU和RSU的软件版本分布；

支持设备参数的查询和修改，为了操作方便支持某个设备全量参数的上传；同时支持单个参数的配置，支持输入参数名称，也支持从参数树中查找对应的参数，然后设置对应的数值；

支持设备分类，并提供不同类型的批量软件升级，升级可以是实时的也可以是定时升级，以便避开设备运行高峰；

支持debug日志，日志记录等级，支持配置日志文件大小、日志文件个数以及日志文件传输到指定目录；后续记录日志文件分类存储和加密。便于设备问题的深入分析；

支持添加用户，创建普通用户和管理员用户，并可重置密码；对升级包、参数文件进行查询操作；告警知识库查询，用于查询相关代码及描述；参数模型等功能；

对RSU、OBU、边缘监测设备等设备进行端口访间策略设置，包括I原地址与目标地址设置、端口设置、协议设置等；

融合高速路网结构和车路协同路网结构。

实现道路级别统计

实现车路协同覆盖总里程统计

维护所属区域的路线管理。

增加路线、删除路线、修改路线、查询路线

节点维护管理。

增加节点、删除节点、修改节点、查询节点

路段管理功能维护。

新增路段、删除路段、修改路段、查询路段

注：高速公路路段划分以出入口、收费站、互通立交、隧道为基础切分，对应起止点编号为相应节点ID，国省干线公路路段划分以互通立交、平面交叉口、收费站、隧道为基础切分，对应起止点编号为相应节点ID。

车道管理功能维护。

车道属性：转向行为，被共享情况，连接情况，上下行，车道距道路中心线编号

对开发接口的数据和调用者身份进行鉴权，保证接口的安全和通讯数据安全。

V2X事件数据共享：为V2X应用提供V2X事件数据共享功能；

在GIS地图上实现计算单位的可视化展示。

参考物联网平台架构图：参考设备接入流程：

提供终端设备的注册、编辑、查询、删除功能，实现了物联网设备的全生命周期管理。

提供路侧设备的基础信息的查看及远程配置。路侧设备数据：对路侧设备的基础数据、告警数据、通信状态、实时位置数据的管理。

车辆管理：提供车辆的注册、编辑、删除、状态查询、告警记录统计等基础功能。车端设备管理：提供车载终端的基础信息的查看及远程配置。车辆数据：对车辆的基础数据、告警数据、通信状态、实时位置的数据管理，通过与流媒体的数据管理，可以随时回放车内外的视频监控视频。

实现情报板发布信息的监测。

OBU对车辆的运行状态监测，保卡车辆的加速度、转弯行为，违章行为，违法行为，驾驶行为分析，速度等的监测。

OBU、RSU的交通量统计监测。

接入第三方的天气：使用高德的天气查询API即可，每日限制足够使用了。

实现气象检测器设备监测到的气象管理。

对接第三方气象平台的气象监测管理，进行危险天气的预警，下发情报板，下发用户APP，互联网发布，高速入口发布，RSU广播发布等。

大数据平台搭建、算法分析、大数据运维，大数据组件优化。TCP/UDP/MQTT/HTTP、TLS/DLS、不同厂商、不同设备、不同报文、统一接入，统一管理。

OBU、RSU设备的协议数据—–>Kafka—->Spark消费Kafka的数据，进行计算分析，状态用redis进行存储标识——>PostgreGIS用于一些GIS的计算—->结果集，可用于报表，大屏，接口提供等等。三维地图服务数据对接：对接三维地图服务，为设备的轨迹纠偏、高程计算等提供大数据支持；远程运维平台数据对接：对接运维平台基础数据，对云控平台中各个子系统的数据进行统一管理；数据智能分析：通过对各类基础数据的智能分析，基于大数据的智能分发策略，实现自动生成V2X交通事件信息等功能，大大提升交通效率；流媒体服务数据对接：对接流媒体视频平台，为可视化展示平台和V2X管理平台提供视频数据支撑。

建立大数据的通用解决方案，能够满足大部分项目的大数据开发要求，并满足车路协同的大数据所需的要求。参照上方的架构图。

进行多维度的汇总、分析、并提供多种形式的可视化展示方式。

数据采集功能：车路协同系统数据采集、场景中构建围观仿真场景数据采集可通过GPS数据、全站仪数据、数字化、矢量化数据以及其他数据转换；可视化展示系统功能：图形、属性数据一体化管理，自动在场景中构建微观仿真模型，模拟在时间和空间变化下的交通行为。产品的交通仿真采用微观方式，对交通流的描述以单个车辆为基本单元，车辆在道路上的跟车、超车及车道变换等微观行为，连同场景中的红绿灯、行人的状态同步得到较真实的反映；GIS地图子系统：地理数据存储、显示、数据输入与编辑、数据管理、数据操作以及数据显示和输出等；数据建模：二维道路数据，每个图层至少一个ShapeFile(一个ShapeFile至少包括.dbf、,shp、,shx与.prj四个文件）;三维模型数据；地图数据可数据支持自动转成三维道路，提供对应的三维模型以及道路两侧第一排建筑物的模型，用于三三维一体化引擎平台的数据展现；

实现所属区域的GIS地图展示功能，高亮显示所属区域的底图，并将所属区域外的添加遮罩，添加地图区域的边缘轮廓。

其中，根据行政等级分为：

根据公路技术等级划分为：

其中，当地图放大到最大级别时，可看到车道级别，即路段的车道数量能够呈现出来。

轨迹回放：提供对车辆历史行驶数据、告警数据、流媒体数据的回放；车辆实时状态：在可视化大屏中实时显示车辆的状态：在线、离线；车辆实时位置：基于高精度地图，在可视化大屏中实时渲染车辆的位置；车辆实时消息：基于高精度地图，当车辆收到路侧单元广播的事件消息时，在车周围实时动态展示不同的事件效果；车载视频监控：在后台配置好关联车辆的流媒体信息，可以在可视化大屏中实时对车内外进行视频监控；

参考样式如下：

需实现车辆OBU监测信息描述查看。

RSU实时状态：在线、离线；RSU实时消息：基于高精度地图，当路侧单元接收到平台下发的事件消息时，在RSU周围实时动态展示不同的事件效果；路侧视频监控：提供路侧摄像头实时监控画面的查看功能；在GIS地图上，通过可视化的方式展示RSU、信号灯、情报板、标志牌的地理位置信息，并可进行信息查看操作。

实现RSU、信号灯、情报板、标志牌的点位可视化展示。

当点位地图放大到最大级别，可点击相应的点位，查看详情，如RSU处有摄像头，可进行视频查看。也可查看RSU处的其他设备。

对云控平台整体的设备接入情况、实时消息统计、实时设备状态等统计信息进行展示。

实现交通事件的实时推送，并在地图上以可视化的方式呈现。

根据交通事件类型的不同，用以不同的图标进行展示。

滚动播报平台通知公告信息。

实现发布信息可视化，如情报板的可视化，RSU广播的可视化。

参考样式如下：

这8大高速业务场景里，所形成的结果导向，都是由车路协同场景的多个场景组合而成，即车路协同的场景是过程，而应用是结果。如前向碰撞预警、紧急制动预警、异常车辆预警、车辆失控预警、前方拥堵提醒、紧急车辆提醒，以及众多违章行为，如超速、疲劳驾驶、红眼驾驶、长时间占用超车道、驶入禁行区域、占用应急车道、违停等，都是这些小类融合成为一个高速完整的业务场景。车路协同综合态势监测大屏里，时刻监测RSU设备和所有被RSU监测到的OBU设备的状态信息。

根据OBU可返回的接口数据，若车辆出现前向碰撞预警，紧急制动预警，异常车辆提醒，车辆失控，道路危险状况提示，急刹车，急转弯等异常状态，云控平台立刻对该车辆进行异常状态监控，分析车辆是否存在发生交通事故。若经分析得出发生事故，立刻生成一条突发交通事故事件信息，在综合态势GIS大屏上进行动态呈现，并及时告知相关人员。当事故发生后，由事故车辆、经过车辆的车载设备、临时警示交通标志、高速安全监控等多种数据来源向V2X车路协同平台上报事故精确地点、占用车道等事故信息，联系救援中心，并通过路侧设备（RSU)向后方来车广播推送事故信息，避免损失的扩大。

场景描述：

云控平台自动下发指令给周边RSU设备，RSU向后方0.5公里，1公里，2公里处广播事故信息，避免二次事故发生。需要实时获取周边车辆的OBU，需要获取事故周边所有的RSU设备。可以查看车辆的视频，轨迹，轨迹回放。提供车辆事故前10分钟的运行状态仿真信息，给保险行业提供支持。

当发生事故后，经由事故区域警示，然后调度周边紧急车辆进行救援，并通过路侧设备、标志标牌等广播推送事故信息，广播推送紧急车辆优先通行事情。场景描述：

经交通事故场景后，调度周边紧急救援车辆赶往现场。

RSU广播给周边OBU车辆，迅速让出快车道，让救援车辆能够快速赶往现场。

交通管理部门对特定路段进行道路危险状况事件下发，包括：道路施工、大雾、雨雪、滑坡等。当车辆行驶至事件推送范围内路段，智能路侧单元对车辆进行预警，提醒驾驶员谨慎驾驶。限速提醒/超速告警：交通管理部门对特定路段进行限速下发，当车辆行驶过程中，超出该路段限定速度，智能路侧单元对车辆进行预警，提醒驾驶员减速行驶，适用于普通道路及高速公路等有限速的道路。

结合车载设备，在故障发生时自动上报车辆故障信息和位置信息等，为故障车辆提供汽车维修和拖车服务，通过V2X车路协同平台传输至智能路侧单元，同步向周围车辆广播前方车辆故障，避免二次险情。场景描述：

车载设备OBU实时向云控平台发送车辆运行状态信息。

将故障车辆的信息通过RSU向周边其他OBU车辆扩散，防止造成车辆事故。

车辆在高架或高速道路上正常行驶并接近匠道时，智能路侧单元将匝道汇入的车辆信息发送给直行车辆终端，对直行车辆驾驶员进行提醒，避免碰撞事故的发生。场景描述：

车辆从高速入口进入高速时，或车辆从服务区、加油站离开时，会进入匝道。

RSU将匝道处和高速道路上的车辆进行广播，对高速道路上直行的驾驶员进行提醒，避免发生交通事故。

结合高精度定位、一键事件上报、警示安全锥桶、警示三角牌等，通过对传统的交通安全设施进行物联网化改造，并与APP数据平台无缝对接，实现道路施工和封闭管制信息的实时精准采集和发布，提升用户出行效率和安全水平。

依托高速部分路段的气象监测站，将检测到的环境条件（如雨、团雾、沙尘）气象信息上报V2X平台，按照事先设定的原则变换限速值，同时将变化的限速值通过APP或者OBU发送给车辆，结合已有的视频监控分析部分路段车流量情况，通过可变限速标牌、信息提示屏等，对车辆进行车速引导。场景描述：

对高速部分行车路段，通过其气象监测站监测到的环境条件，实时上报给云控平台。

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