1、车路云一体化融合控制系统白皮书 车路云一体化融合控制系统白皮书车路云一体化融合控制系统白皮书 20202020 年年 9 9 月月 车路云一体化融合控制系统白皮书 版权声明版权声明 本白皮书版权属于中国智能网联汽车产业创新联盟及各参编单位，并受法律 保护。转载、摘编本调查报告文字或者观点的应注明来源：“中国智能网联汽车 产业创新联盟：车路云一体化融合控制系统白皮书”，以其他方式使用本白皮书 应取得版权方书面同意。违反上述声明者，联盟将追究其相关法律责任。 车路云一体化融合控制系统白皮书 编写单位列表编写单位列表 国汽（北京）智能网联汽车研究院有限公司 启迪云控（北京）科技有限公司 清华大学 中

2、国信息通信研究院 东风商用车有限公司 郑州宇通客车股份有限公司 重庆长安汽车股份有限公司 北京四维图新科技股份有限公司 中国信息通信科技集团有限公司 联通智网科技有限公司 中国电信集团有限公司 北京百度网讯科技有限公司 华为技术有限公司 阿里云计算有限公司 千寻位置网络有限公司 中移智行网络科技有限公司 上海蔚来汽车有限公司 Arm 中国 希捷科技有限公司 车路云一体化融合控制系统白皮书 参研单位列表参研单位列表 交通运输部公路科学研究院 交通运输部路网监测与应急处置中心 工业和信息化部计算机与微电子发展中心（中国软件测评中心） 清华大学苏州汽车研究院 东风汽车集团有限公司 北京汽车研究总院有

3、限公司 海克斯康测量技术（青岛）有限公司 中寰卫星导航通信有限公司 通信集团有限公司 中国联合网络通信集团有限公司 深圳市腾讯计算机系统有限公司 日产（中国）投资有限公司 北京万集科技股份有限公司 招商国网绿色能源科技有限责任公司 华砺智行科技有限公司 福瑞泰克智能系统有限公司 斯润天朗（北京）科技有限公司 车路云一体化融合控制系统白皮书 目目录录 1.车路云一体化融合控制系统车路云一体化融合控制系统.1 1.1.系统定位.1 1.2.系统架构及组成.2 1.2.1.系统架构.2 1.2.2.云控基础平台. 3 1.2.3.云控应用平台. 8 1.2.4.路侧基础设施. 8 1.2.5.通信网

4、.9 1.2.6.车辆及其他交通参与者.9 1.2.7.相关支撑平台. 9 1.3.系统特征.10 1.4.系统关键技术.10 1.4.1.边缘云架构技术. 11 1.4.2.动态资源调度技术. 11 1.4.3.感知与时空定位技术.11 1.4.4.车辆与交通控制技术.12 1.4.5.云网一体化技术.12 1.5.系统功能分类.12 2.车路云一体化融合控制系统产业相关方及应用车路云一体化融合控制系统产业相关方及应用.15 2.1.主要产业生态参与者及作用.15 2.1.1.政府及行业监管机构.15 车路云一体化融合控制系统白皮书 2.1.2.供应商/运营商.16 2.1.3.网联车辆提供

5、商.17 2.1.4.出行业务服务商.17 2.1.5.特定业务服务商.18 2.2.产业数据体系.18 2.2.1.数据种类及特点.18 2.2.2.数据交互需求. 20 2.2.3.数据交互安全. 20 2.3.典型应用场景.21 3.车路云一体化融合控制系统产业应用面临的挑战车路云一体化融合控制系统产业应用面临的挑战.23 4.车路云一体化融合控制系统发展建议车路云一体化融合控制系统发展建议.25 车路云一体化融合控制系统白皮书 1 1. 车路云一体化融合控制系统车路云一体化融合控制系统 1.1.系统定位系统定位 车 路 云 一 体 化 融 合 控 制 系 统 （ System of C

6、oordinated Control by Vehicle-Road-Cloud Integration，SCCVRCI），是利用新一代信息与通信技术， 将人、车、路、云的物理层、信息层、应用层连为一体，进行融合感知、决策与 控制， 可实现车辆行驶和交通运行安全、效率等性能综合提升的一种信息物理系 统， 也可称为“智能网联汽车云控系统”， 或简称“云控系统”。 云控系统定位包括： 1. 国家智能汽车创新发展战略和交通强国战略的有力支撑。国家智能汽车创新发展战略和交通强国战略的有力支撑。国家智 能汽车创新发展战略 1提出“人车路云”系统协同发展的概念， 并将其作为“构 建协同开放的智能汽车技术创

7、新体系”的重要任务之一。 “人车路云”系统协同 能力建设是未来智能汽车示范应用工作的重要目标， 是完善智能汽车技术标准体 系建设的重要参考。云控系统定位于“人车路云”系统，通过系统架构设计和 产业生态升级，推动产业相关方完成我国智能汽车强国的目标。 2. 国家智能汽车大数据管理平台的典型实现。国家智能汽车大数据管理平台的典型实现。我国智能汽车创新发展战 略 要求充分利用现有设施和数据资源， 统筹建设智能汽车大数据云控基础平台； 重点开发建设逻辑协同、物理分散的云计算中心，标准统一、开放共享的基础数 据中心，风险可控、安全可靠的云控基础软件，逐步实现车辆、基础设施、交通 环境等领域的基础数据融合

8、应用 1。 。 云控系统响应国家需求， 旨在基于开源开放、 资源共享的机制，构建一个完整的云控技术体系与生态系统，为国家智能汽车大 数据云控基础平台建设提供技术方案和参考。 3. 智能网联汽车中国方案的实践路径智能网联汽车中国方案的实践路径。现有单车智能技术路线存在车载感 知范围有限、可靠性不足、车间行为存在博弈与冲突、单车依靠局部信息进行的 规划与控制难以实现全局优化等问题。 传统车路协同主要强调车与路侧设备之间 的协同，虽然可以解决部分单车智能面临的问题，但应用场景有限，且主要功能 在于利用车与车、车与路之间的信息交互辅助单车决策；难以实现面向区域级路 网大范围网联应用中的群体协同决策，

9、不能满足智能网联汽车组成的交通系统在 发展过程中对全局车辆与交通的交互、管控与优化、对交通数据的广泛深度应用 等方面的实际要求。云控系统可以实现“人车路云”系统协同的控制，不仅为 单车决策提供有效信息， 还可以在现有车路协同基础上通过全域控制实现对所有 交通参与者的全路段、全天候、全场景的自主控制，可以在未来不同等级智能汽 1 发改产业2020202 号智能汽车创新发展战略 车路云一体化融合控制系统白皮书 2 车混行的交通环境中，为我国交通管理与国家管控提供重要解决方案。 4. 智能交通和新基建推进的有效解决方案智能交通和新基建推进的有效解决方案。智能汽车的技术迭代和商业化 落地离不开道路、通

10、信等基础设施的建设，然而目前基础设施建设存在因企业或 不同部门各自仅根据自身需求建设而造成的资源重复、标准不统一、难以互联互 通、成本高等问题。云控系统将通过整体架构设计，以资源共享的方式进行现有 基础设施的有机集成； 通过示范应用完善架构设计并进行全国统一的智能网联汽 车基础设施建设，分摊各单位的建设成本，提高资源有效利用率，形成产业统一 的标准和规范；通过开放式的生态建设加速智能汽车技术研发和迭代，为智能汽 车商业模式探索提供标准统一的基础设施环境，推进智能汽车商业化落地进程， 助力我国在智能汽车领域实现引领作用和高质量发展。 1.2.系统架构及组成系统架构及组成 1.2.1.系统架构系统

11、架构 云控系统是一个复杂的信息物理系统， 该系统由网联式智能汽车与其他交通 参与者、路侧基础设施、云控基础平台、云控应用平台、保证系统发挥作用的相 关支撑平台以及贯穿整个系统各个部分的通信网等六个部分组成， 其系统架构及 组成如图 1 所示。 图 1 云控系统架构及组成示意图 图 1 同时也展示了六个组成部分之间的关系。 车辆及其他交通参与者的信息 车路云一体化融合控制系统白皮书 3 既可以由路侧基础设施采集和处理后上传云控基础平台， 也可以由无线通信网直 接上传云控基础平台；云控基础平台结合地图、交管、气象和定位等平台的相关 数据，对汇聚于云控基础平台的车辆和道路交通动态信息按需进行综合处理

12、后， 以标准化分级共享的方式支撑不同时延要求下的云控应用需求， 从而形成面向智 能网联汽车产业实际应用的云控平台，为车辆增强安全、节约能耗以及提升区域 交通效率提供服务；企业、机构及政府相关部门已有交通/智能网联汽车服务平 台， 通过云控基础平台无需追加基础设施建设，即可便捷地获得更为全面的交通 基础数据以提升其服务。在整个云控系统架构中，通信网根据各个部分之间标准 化信息传输与交互的要求，将各个组成部分以安全、高效和可靠的方式有机联系 在一起，保障云控系统成为逻辑协同、物理分散、可支撑智能网联汽车产业发展 的信息物理系统。 从上述组成及组成部分之间的关系可以看出， 云控基础平台是云控系统的中

13、 枢， 是汽车由单纯的交通运输工具逐步转变为智能移动空间和应用终端的产业化 核心所在。 1.2.2.云控基础平台云控基础平台 云控基础平台由边缘云、区域云与中心云三级云组成，形成逻辑协同、物理 分散的云计算中心。云控基础平台以车辆、道路、环境等实时动态数据为核心， 结合支撑云控应用的已有交通相关系统与设施的数据， 为智能网联汽车与产业相智能网联汽车与产业相 关部门和企业提供标准化共性基础服务关部门和企业提供标准化共性基础服务。 其中， 边缘云边缘云主要面向网联汽车提供增强行车安全的实时性与弱实时性云控 应用基础服务； 区域云区域云主要面向交通运输和交通管理部门提供弱实时性或非实时 性交通监管、

14、执法等云控应用的基础服务，并面向网联汽车提供提升行车效率和 节能性的弱实时性服务；中心云中心云主要面向交通决策部门、车辆设计与生产企业、 交通相关企业及科研单位，提供宏观交通数据分析与基础数据增值服务。三者服 务范围依次扩大，后一级统筹前一级，服务实时性要求逐渐降低，但服务范围逐 步扩大。三级分层架构有利于满足网联应用对实时性与服务范围的各级要求。云 控基础平台总体框架如图 2 所示。 1.2.2.1 边缘云组成及功能边缘云组成及功能 边缘云是云控基础平台中最接近车辆及道路等端侧的运行环境。 从组成结构 车路云一体化融合控制系统白皮书 4 图 2 云控基础平台总体框架图 上，主要包括轻量级基础

15、设施和虚拟化管理平台、边缘云接入网关、计算引擎和 高速缓存、边缘云领域特定标准件和标准化分级共享接口等组成部分。其总体框 架如图 3 所示。 轻量级基础设施和虚拟化管理平台轻量级基础设施和虚拟化管理平台： 底层为轻量级云计算基础设施， 如内存 计算和网络接入资源；上层为轻量级云虚拟化管理平台，实现基础设施的虚拟化 和有效管理。 边缘云接入网关边缘云接入网关：包括路云、车云和云云网关。其中路云网关主要负责 将路侧雷达和摄像头等路侧感知设备的初步感知数据接入边缘云；车云网关主 要负责将车端可上传总线数据和车端感知数据接入边缘云；云云网关，负责第 车路云一体化融合控制系统白皮书 5 图 3 边缘云总

16、体框架图 三方平台接入融合感知所需的相关数据，如实时气象信息、高精度地图和交通信 号信息等，并负责边缘云之间和边缘云与区域云之间的数据交互。 高速缓存和计算引擎高速缓存和计算引擎：高速缓存用以实现对获取的车路动态信息进行缓存， 并由计算引擎进行预处理完成基础计算； 两者可以为实时性和弱实时性的云控应 用提供底层数据缓存与处理。 边缘云领域特定标准件边缘云领域特定标准件： 边缘云主要功能体现为一组领域特定标准件， 通过 道路交通预见性感知和决策建议等基础服务，用于支撑盲区与超视距危险预警、 协同换道规划等云控应用功能建设。具体包括： 融合感知标准件 融合感知标准件基于云网一体化底座， 以同步采集

17、的路侧多源异构传感器数 据为输入，为增强行车安全，通过智能化数据融合，将道路交通环境感知结果以 标准化 API 的形式对外提供道路交通预见性感知服务。 协同决策标准件 协同决策标准件基于云网一体化底座， 以融合感知标准件的输出和车辆及道 路实时路况数据为输入，为增强每辆联网车辆的行车安全，通过云端集中决策将 决策结果以标准化 API 的形式对外提供车速、变道等决策建议服务。 协同控制标准件 协同控制标准件基于云网一体化底座，以车辆及道路实时路况数据为输入， 为增强每辆联网车辆的行车安全和提升行车效率和节能性， 通过车辆状态估计和 车辆专用控制，将协同控制指令以标准化 API 的形式为车端提供行

18、车控制服务。 标准化分级共享接口标准化分级共享接口： 包括标准化数据交互规范和分级共享接口， 实现多级 云架构下的数据标准化转换，提升信息共享能力以支持远程驾驶、辅助驾驶和安 全预警等云控应用的运行。 车路云一体化融合控制系统白皮书 6 1.2.2.2 区域云组成及功能区域云组成及功能 区域云面向区域级交通监管与交通执法以及域内车辆等提供基础服务， 是多 个边缘云的汇聚点。从组成结构上，主要包括基础设施和虚拟化管理平台、区域 云接入网关、计算引擎和存储分析引擎、区域云领域特定标准件和标准化分级共 享接口等组成部分。其总体框架如下图 4 所示。 图 4 区域云总体框架图 基础设施和虚拟化管理平台

19、基础设施和虚拟化管理平台：底层为云计算基础设施，如计算、存储和网络 资源；上层为云虚拟化管理平台，实现基础设施的虚拟化和有效管理。 区域云接入网关：区域云接入网关：包括路云、车云和云云网关。其中路云网关和车云 网关的作用与边缘云相同；云云网关，负责所需第三方平台相关信息，如实时 气象信息、交通管控信息等的接入，并负责区域云之间和区域云与边缘云、中心 云之间的数据交互。 大数据存储大数据存储、 大数据大数据分析和计算引擎分析和计算引擎： 大数据存储用以实现对边缘云缓存数 据和必要的路侧监控视频数据进行存储， 利用大数据分析相关模型和计算引擎可 以支撑平台弱实时性和非实时性共性服务的分析与处理。

20、区域云领域特定标准件区域云领域特定标准件： 区域云主要功能体现为一组领域特定标准件， 通过 协同决策与控制和路网动态管控等基础服务， 用于支撑云端最佳路径规划和区域 路网实时态势感知等云控应用功能建设。具体包括： 协同决策标准件 协同决策标准件基于云网一体化底座， 以区域范围内的车辆及道路实时路况 数据为输入，为加强路网级交通管控、增强联网车辆的行车安全、提升联网车辆 行车效率和节能性，通过云端集中决策将决策结果以标准化 API 的形式面向外 部应用平台和车辆提供决策建议服务。 协同控制标准件 车路云一体化融合控制系统白皮书 7 协同控制标准件基于云网一体化底座， 以区域范围内的车辆及道路实时

21、路况 数据为输入，为加强路网级交通管控、增强联网车辆的行车安全、提升联网车辆 行车效率和节能性，通过云端能效分析将协同控制指令以标准化 API 的形式为 外部交通应用平台及车辆提供协同控制服务。 交通动态管控标准件 交通动态管控标准件基于云网一体化底座， 以区域范围内的车辆及道路实时 路况数据为输入，通过数据分析与预测、能效计算和专用远程控制方法，实现精 确路网级交通状态推送、突发事件与异常天气提醒等基础功能，将路网动态管控 信息以标准化 API 的形式为智能交通运输和管理部门提供区域路网实时态势感 知、路网交通智能管控、路侧智能设施管控等基础服务；利用车辆及道路实时路 况历史数据实现交通事件

22、回溯服务。 标准化分级共享接口标准化分级共享接口： 与边缘云类似， 包括标准化数据交互规范和分级共享 接口，支持车辆编队行驶、道路监控预警、路径引导和路侧设施远程控制等广域 范围云控应用的运行。 1.2.2.3 中心云组成及功能中心云组成及功能 中心云面向交通决策部门、 车辆设计与生产企业、 交通相关企业及科研单位， 基于多个区域云数据的汇聚， 为其提供多维度宏观交通数据分析的基础数据与数 据增值服务。从组成结构上，主要包括基础设施和虚拟化管理平台、中心云接入 网关、 计算引擎和数据仓库与大数据分析引擎、中心云领域特定标准件和标准化 分级共享接口等组成部分。其总体框架如下图 5 所示。 图 5

23、 中心云总体框架图 中心云的基础设施和虚拟化管理平台基础设施和虚拟化管理平台， 在逻辑结构上与区域云相同， 但物理 规模上根据区域范围有所不同。 车路云一体化融合控制系统白皮书 8 中心云接入网关：中心云接入网关：中心云的云云网关，负责中心云之间和中心云与区域云 之间的数据交互。 数据仓库数据仓库、 计算引擎与大数据分析计算引擎与大数据分析： 数据仓库基于所连接区域云的交通历史 数据，实现多维度基础数据汇总，并由计算引擎进行大数据分析与处理，实现面 向领域的、全局的数据价值提升。 中心云领域特定标准件中心云领域特定标准件： 中心云主要功能体现为领域大数据分析标准件， 用 于支撑智能网联汽车和智

24、能交通领域大数据价值提升等云控应用功能建设。 领域大数据分析标准件基于云网一体化底座， 以汇聚的多个区域云数据为输 入，基于多个区域内车辆及其交通环境的多维度基础汇总数据，通过数据挖掘、 大数据计算与多维交互式分析，将领域数据分析结果以标准化 API 的形式提供 宏观交通数据分析的基础数据与数据增值服务。 标准化分级共享接口标准化分级共享接口： 与边缘云和区域云类似， 包括标准化数据交互规范和 分级共享接口，支持全局道路交通态势感知、道路交通规划设计评估、驾驶行为 与交通事故分析、 车辆故障分析和车险动态定价分析等全局范围云控应用的运行。 1.2.3.云控应用平台云控应用平台 云控应用主要包括

25、增强行车安全和提升行车效率与节能性的智能网联驾驶 应用、提升交通运行性能的智能交通应用，以及车辆与交通大数据相关应用。根 据云控应用对传输时延要求的不同，可以分为实时协同应用和非实时协同应用。 云控应用是企业云控应用平台的核心功能。 既有的企业云控应用平台多为各 类企业或相关单位根据各自需求建设而成。 而在云控基础平台之上建设的云控应 用平台是面向智能网联汽车有效整合人车路云信息， 结合 V2X 和车辆远程控 制技术，通过“端、边、云”协同，实现车辆行驶性能提升与运营全链路精细化管 理的协同管控平台。云控应用平台可获取最全的、标准化的智能汽车相关动态基 础数据，为企业提供基于产业各类需求的差异

26、化、定制化服务，以支持网联式高 级别自动驾驶、盲区预警、实时监控、远程控制、远程升级、最佳路径规划、网 络安全监控等众多功能。 1.2.4.路侧基础设施路侧基础设施 云控系统的路侧基础设施通常布置于路侧杆件上，主要包括路侧单元(RSU)、 路侧计算单元(RCU)和路侧感知设备(如摄像头、毫米波雷达、激光雷达)、交通 信号设施如红绿灯等，以实现车路互联互通、环境感知、局部辅助定位、交通信 号实时获取等功能。 车路云一体化融合控制系统白皮书 9 1.2.5.通信网通信网 云控系统的通信网包括无线接入网、承载网和核心网等。云控系统集成异构 通信网络，使用标准化通信机制，实现智能网联汽车、路侧设备与三

27、级云的广泛 互联通信。无线接入网提供车辆与周边环境的多样化通信能力，实现车与路侧基 础设施通信（V2I）、车间直通通信（V2V）、车与人通信（V2P）、车与网络 （V2N）/边缘云的通信。路侧设备与云控基础平台各级云由多级有线网络承载。 云控系统利用 5G、软件定义网络、时间敏感网络、高精度定位网络等先进通信 技术手段实现互联的高可靠性、高性能与高灵活性。 1.2.6.车辆及其他交通参与者车辆及其他交通参与者 云控系统的车辆包括网联辅助信息交互（1 级）、网联协同感知（2 级）、 网联协同决策与控制（3 级）等三种不同网联化1车辆，以及应急辅助（0 级）、 部分驾驶辅助（1 级）、组合驾驶辅助

28、（2 级）、有条件自动驾驶（3 级）、高 度自动驾驶（4 级）、完全自动驾驶（5 级）等不同驾驶自动化等级2车辆。 不同网联化和智能化等级车辆是云控平台的数据采集对象和服务对象。 在数 据采集方面，对于具有联网能力的车辆，云控基础平台既可以直接通过车辆网联 设备采集车辆动态基础数据，也可以间接通过路侧智能感知获得车辆动态数据； 对于不具有网联能力的车辆，则间接通过路侧智能感知获得车辆动态数据。在云 控服务方面，对于 3 级及以上驾驶自动化等级的车辆，可以直接接收云控平台输 出的协同决策与控制数据，再由其车载智能计算平台或控制器做出响应；对于 2 级及以下驾驶自动化等级的车辆，间接接收云控平台输

29、出的协同决策数据，再由 其车载人机交互平台接收决策，并由单车或驾驶员完成控制； 与车辆类似地，云控系统的其他交通参与者包括行人、骑行人等。云控基础 平台可以通过路侧智能系统采集其他交通参与者位置与速度信息， 也可以通过在 云控基础平台已注册的其他交通参与者所携带的定位设备采集其位置与速度信 息，并基于云端融合感知向这些已注册的其他交通参与者提供安全预警服务。 1.2.7.相关支撑平台相关支撑平台 相关支撑平台是提供云控应用运行所需其他数据的专业平台， 包括高精动态 地图、地基增强定位平台、气象预警平台以及交通路网监测与运行监管平台等。 其中， 高精动态地图是云控系统提供动态基础数据服务的主要载

30、体，通过高精度 1 智能网联汽车技术路线图 2.0 2 GB/T汽车驾驶自动化分级 车路云一体化融合控制系统白皮书 10 动态地图平台提供的地图引擎， 基于动态基础数据可为云控基础平台提供实时更 新的动态状态数据； 地基增强定位平台是利用 GNSS 卫星高精度接收机， 通过地 面基准站网，利用卫星、移动通信、数字广播等播发手段，在服务区域内可为云 控基础平台提供 1-2 米、分米级和厘米级实时高精度导航定位服务；气象预警平 台通过道路沿线布设的气象站设备采集，通过识别能见度、雨量、风向、雷报、 大雾（团雾）等气象信息，可为云控基础平台提供实时天气状况；交通路网监测 与运行监管平台可为云控基础平

31、台提供路政、养护、服务区以及紧急事件等实时 信息。 1.3.系统特征系统特征 云控系统是以云控基础平台为核心、基于共享模式、突破烟囱模式局限性的 一种新型信息物理架构， 通过云控基础平台可以获得更为全面的交通动态基础数 据，有利于开展全局监测与控制。其具体特征包括： （1）车路云泛在互联：云控系统全域范围内车路云各异构节点，通过标准 化通信机制进行广泛互联通信，打通信息孤岛，构建起用于支持协同控制的闭环 通信链路。 （2）交通全要素数字映射：云控系统通过对从车路云实时获取的交通系统 各要素状态信息进行分层融合，构建物理世界在数字世界的实时数字映射，统一 为不同的协同应用提供运行所需实时基础数据

32、 。 （3）应用统一编排：云控系统通过对协同应用的运行方式进行统一编排， 消解应用间行为冲突，利用各应用的优势能力，提升云控系统的车辆与交通运行 优化性能。 （4）高效计算调度：云控系统通过对协同应用运行的动态位置及所用计算 资源进行统一调度，实现系统资源高效利用，确保协同应用在大并发下按需实时 运行，保障所服务车辆与交通的运行安全。 （5）系统运行高可靠：云控系统通过车路感知融合、集中计算编排、应用 多重备份等方式，实现车辆与交通运行优化的高可靠性。 1.4.系统关键技术系统关键技术 云控系统作为一类新型信息物理系统，融合了多种学科、不同领域的前沿技 术，其建设和发展需要攻克架构、感知、控制

33、和通信等方面众多关键技术，包括 边缘云架构技术、动态资源调度技术、感知与时空定位技术、车辆与交通控制技 术以及云网一体化技术等。 车路云一体化融合控制系统白皮书 11 1.4.1.边缘云架构技术边缘云架构技术 边缘云是实现云控系统高并发、按需运行实时类云控应用的新型技术手段。 实时类云控应用如高级别自动驾驶对信息传输的毫秒级时延和超高可靠要求远 远超越了传统云计算架构的技术能力， 亟需通过边缘云的架构设计满足云控系统 的实际需要。 边缘云架构的目的是将实时通信、 实时数据交换与实时协同计算技术融为一 体，实现系统响应的实时性、数据传输的低时延与接入请求的高并发，以保证车 路云数据交换在应用层面

34、满足自动驾驶控制对实时性与大并发下的可用性及信 息安全的实际要求，并保证互操作性和易用性。相关技术工作包括，制定统一的 数据交互标准，开发基础数据分级共享接口，优化数据存储模型，建立高性能消 息系统，采用轻量级基础设施及虚拟化管理平台保障边缘云服务实时性，优化上 报与下发通信链路性能等。 1.4.2.动态资源调度技术动态资源调度技术 云控系统需要运行大量应用以服务于智能网联汽车及交通系统各种场景。 为 消解高并发下各应用在资源使用上的冲突和物理世界车辆行为的冲突， 云控系统 要根据云控应用对实时性、通信方式、资源使用与运行方式等方面的要求，选择 服务的运行地点及所分配的资源，保障服务按需地实时

35、可靠运行，保障所服务车 辆的行车安全。相关技术工作包括，以平台统一管理或自行管理的方式进行负载 均衡、生命周期管理，并利用领域特定的规则引擎按需调用云端车辆感知共享、 增强安全预警、车辆在线诊断、高精度动态地图、辅助驾驶、车载信息增强以及 全局协同等资源。 1.4.3.感知与时空定位技术感知与时空定位技术 智能网联汽车与路侧传感器的异构、多源与车辆分布不确定等特性，以及网 联自动驾驶对信息精度、实时性与可靠性的高要求，带来车路感知系统配置、路 侧感知部署、多源数据时间同步、多源异构数据关联等难题，对云控系统感知与 时空定位技术提出了挑战。 云控系统中车与路感知性能， 需要具有强工况适应性、 良

36、好的鲁棒性能与确定的实时性， 以产生实时、 高精度、 高可靠的动态基础数据， 满足网联式自动驾驶的感知需求以及交通数字孪生需求。 云控系统中的交通参与 者位置、路侧设施位置、交通事件位置等信息，需要有可靠的精度保障、较低的 传输时延，以及复杂场景的可用性、安全冗余、鲁棒性等要求。高可靠高精度的 位置表达，需要结合高精地图、高精度定位技术建立基于语义特征的传感器数据 智能配准，从而保障云控系统各类应用服务中感知与时空定位的可靠性、准确性 车路云一体化融合控制系统白皮书 12 和可用性。 1.4.4.车辆与交通控制技术车辆与交通控制技术 云控系统通过对车辆进行协同控制增强行车安全、提升行车效率和节

37、能性， 通过对交通行为进行监测与调控保障交通运行效率。 根据交通运行总体需求与交 通参与者个体的需求，亟需通过云控基础平台提供各类云控应用所需的单车、多 车、 车与路及交通的协同决策与协同控制等共性基础服务，以确保驾驶行为的规 范性和道路交通总体功能的协调性。 1.4.5.云网一体化技术云网一体化技术 智能网联汽车与智能交通业务对云控系统异构网络提出了较高的实时性、 可 用性与并发性能要求。为满足较高服务质量需求，需要对通信节点与链路的工况 进行实时监测与预测， 对高并发数据在网络中的路由与节点处理进行统一优化调 度。为此，应充分利用 5G 网络和 MEC 边缘计算技术扩展路侧计算单元的计算

38、和存储能力， 通过在其上部署边缘云引入更多本地应用以支持更丰富的交通应用 场景， 实现边缘计算和各层云的整合。云网一体化技术包括车云协同架构下的边 缘计算技术将边缘云下沉至离车辆最近的 5G 无线接入网侧，以支持完成现场控 制级应用，如路口级实时控制；利用运营商提供的产业互联网专线和城域光纤的 综合通信网络技术将区域云划分为实时区域云和非实时区域云， 以实现实时性与 弱实时性路网级的远程控制应用， 如货车编队行驶属于区域云实时性要求较高的 规划和控制应用；车云、路云和云云网关技术以保障边缘云、区域云与中心云间 跨域数据的标准与高效通信； 以及低时延高可靠 V2X 通信技术、 计算-存储-通信

39、资源的联合优化管理技术和网络切片技术等。 1.5.系统功能分类系统功能分类 云控系统能够增强车辆行车安全、 提升行车效率和节能性以及提升交通运行 性能，离不开网联技术、自动驾驶技术与路侧基础设施的能力。基于云控应用的 服务方式，将云控系统的功能分为 4 个类别，如表 1 所示。 云控功能类别 1 仅实现对车辆感知性能的增强。 车辆控制仍由驾驶人或自动 驾驶系统负责。由于云控应用涉及对驾驶过程的辅助，要求网联化等级至少为 2 级。如果车辆由驾驶人控制，对车辆驾驶自动化等级1无要求。如果车辆由自动 驾驶系统控制，自动驾驶等级至少为 3 级，则车辆可在运行设计域内实现自动驾 1 GB/T汽车驾驶自动

40、化分级 车路云一体化融合控制系统白皮书 13 驶与云控应用的配合。 表 1 云控功能类别与说明 云控功能云控功能 类别类别 云控应用内容云控应用内容 控制主体控制主体 (责任主要按业务设计责任主要按业务设计) 网联化等级网联化等级1 最低要求最低要求 1 感知增强，提示与预警，决策或规划 建议 驾驶人或车辆2 2 单车网联决策、规划或控制，基于自 动驾驶的有限场景混合交通调节 驾驶人或车辆3 3 多车网联协同决策、规划或控制，基 于自动驾驶的有限场景混合交通控 制 驾驶人或车辆负责单车安全， 云控应用协调车车/车路行为 3 4路网全域车辆与交通统一融合控制 驾驶人或车辆负责单车安全， 云控应用

41、协调车车/车路行为 3 云控功能类别 2 实现单车的网联决策、规划或控制，以及利用单车控制能力 实现的对混合交通（含非自动驾驶车辆）的优化调节。车辆控制仍由驾驶人或自 动驾驶系统负责。考虑云控应用输出信息的基础上，车辆进行自主控制。网联化 与路侧基础设施的实时性等性能须满足支持网联自动驾驶的要求， 因此要求网联 化等级达 3 级。 云控功能类别 3 实现多车协同决策或控制， 以及多车协同下有限场景的混合 交通优化控制。由于云控应用考虑多车协同与交通运行的性能，超越了单车自动 驾驶的能力范围，所以车辆决策与运动规划由云控应用负责，车辆负责对自车行 驶安全进行监控， 在云控应用的指令与自车安全与任

42、务等目标不冲突的条件下按 云控应用要求进行控制。 如出现冲突， 车辆按保证自车行驶安全的方式进行控制， 并与云控应用进行协商。 此类云控功能涉及的应用同时对多车驾驶过程进行统一 优化， 对路侧基础设施有更高的性能要求。由于应用可以服务于自动驾驶车辆与 人驾驶车辆组成的混合车队，因此对驾驶自动化等级的要求不变。 云控功能类别 4 实现全域车辆与交通统一的融合控制。 在此类云控功能的场 景下， 单车智能或驾驶人不能考虑多车与交通的全局性能，需要云控应用完全负 责车辆与交通控制。由于此类功能涉及路网全域车辆与交通的运行优化，对路侧 基础设施的要求进一步提高。 此类云控功能仍需考虑人驾驶车辆及自动驾驶

43、向人 驾驶切换的情况，以服务于混合交通，因此对驾驶自动化等级的要求不变。 云控功能类别从技术角度上明确了控制主体的选择思路， 但上述设计并不是 1 智能网联汽车技术路线图 2.0 车路云一体化融合控制系统白皮书 14 唯一的实现方式。在具体应用场景下，考虑业务与用户需求，在满足性能要求条 件下，可对控制主体进行灵活设计。 车路云一体化融合控制系统白皮书 15 2. 车路云一体化融合控制系统产业相关方及应用车路云一体化融合控制系统产业相关方及应用 2020 年，中央政府大力号召部署新型基础设施建设，我国各省、直辖市开 始加紧落实部署，涵盖 5G 网络、工业互联网、人工智能、大数据中心等新兴技 术，以带动生产基础设施向数字化、网络化、智能化转型，为云控系统产业发展 和规模化应用提供了良好的契机。 2.1.主要产业生态参与者及作用主要产业生态参与者及作用 云控系统的产业生态构成十分丰富，从区域范围角度，包括城内、城际、特 定区域产业生态； 从产业链角度， 包括政府及行业监管机构、 供应商、 网联车辆、 出行业务服务商及特定业务提供商等