2.3 智慧城市车路协同业务体系架构

智慧城市车路协同业务体系架构主要由路侧终端、边缘端、云端、外部应用组成，如图2.3-1所示。其中，一个路侧边缘计算平台会连接多组路侧感知设备，一个区域计算平台会连接多个路侧边缘计算平台，一个市级车路协同云平台会连接多个区域计算平台。

1）路侧边缘计算平台

路侧边缘计算平台实时获取路侧感知设备的数据，并对这些数据进行融合计算，以高性能计算能力提供更高精度、更可靠和低时延的融合感知结果，具有对目标进行识别、分类、追踪和轨迹拼接等功能，还能对车辆进行车牌识别、移动属性预测等，从而为交通参与者提供准确的数据服务。路侧边缘计算平台的感知缓存主要存储路侧感知设备的短时历史数据，同时对路侧海量、多元、异构的数据进行清洗、过滤，抽取业务所需数据并将其发送给区域计算平台。路侧边缘计算平台根据需要，融合区域计算平台和RSU的数据，进行综合计算，将计算结果按照T/CSAE 53—2020和T/CSAE 157—2020的要求发送给RSU。

2）区域计算平台

区域计算平台具有设备管理、模型管理、算法管理、应用管理和路侧边缘计算平台节点管理等功能，同时融合分析路侧感知设备、车辆及路侧边缘计算平台上传的结构化数据。区域计算平台在将多个路侧边缘计算平台的数据汇总、融合后，将应用数据输送给市级车路协同云平台，同时可以通过Uu空口与车端通信。

3）市级车路协同云平台

市级车路协同云平台根据需求可包含应用服务、数据服务、设备服务、安全服务和运营服务等，有选择地从路侧感知设备处获取所需的实时数据，或从路侧边缘计算平台的感知缓存处获取短时历史数据。

（1）应用服务为智能网联车辆提供高精地图、智能导航、交通引导等服务支持，为交通指挥调度提供高精度交通态势认知、信号控制策略优化等服务支持。

（2）数据服务对全域数据挖掘分析，以支撑路侧智能网联车辆的宏观运行环境。

（3）设备服务可统一管理终端设备和全域设备，提供针对所有路侧、边缘和区域设备（或平台）的“接入-监控-管理”服务，包括设备查询、修改和升级配置、删除节点等，同时收集路侧单元设备的基本信息和状态性能信息，监控设备的运行情况，及时诊断设备故障，并基于终端管理协议远程管理路侧单元设备。

（4）安全服务对区域内的设备接入安全、平台运营安全、数据应用与存储安全、数通网络安全和运维安全等全域安全进行管控。

（5）运营服务将应用服务和数据服务的数据提供给政府或个人。

2.3.1 业务接口

业务接口主要有以下几种。

（1）AD接口：路侧感知设备与路侧边缘计算平台间的接口。其主要作用是将路侧感知设备的原始数据根据业务需求上传至路侧边缘计算平台。

（2）AB接口：路侧感知设备与市级车路协同云平台间的接口。其主要作用是根据业务需求将路侧感知设备的实时数据或处理后的结构化数据上传至市级车路协同云平台。

（3）AC接口：路侧感知设备与区域计算平台间的接口。其主要作用是根据业务需求将路侧感知设备的实时数据或处理后的结构化数据上传至区域计算平台。

（4）DC/CD接口：路侧边缘计算平台与区域计算平台间的接口。其主要作用是将路侧边缘计算平台的结构化数据上传至区域计算平台，以及将市级车路协同云平台的业务数据下发至路侧边缘计算平台。

（5）BC/CB接口：区域计算平台与市级车路协同云平台间的接口。其主要作用是将区域计算平台的标准消息帧传递给市级车路协同云平台，以及根据业务需求将路侧感知设备的历史数据上传至市级车路协同云平台或市级车路协同云平台根据请求下发相应的事件数据。

（6）CE接口：区域计算平台与路侧通知设备间的接口。区域计算平台通过该接口把交通事件信息下发给路侧通知设备，下发的信息包括道路危险状况提醒、限速提醒、道路施工提醒、弯道提醒、前方拥堵提醒等。

（7）DF/FD接口：路侧边缘计算平台与RSU间的接口。该接口主要负责在路侧边缘计算平台融合路侧感知设备的数据后，按照T/CSAE 53—2020和T/CASE 157—2020对应用层的要求，把数据打包为规定的消息帧格式，发送给RSU，然后RSU会把接收到的OBU数据发送给路侧边缘计算平台，丰富其数据，提高其算法的准确度。目前，RSU是协议栈的主体，但随着应用消息种类的扩增，RSU应只负责消息转发，而路侧边缘计算平台负责消息栈的实现，这种结构更符合发展趋势。

（8）CF/FC接口：区域计算平台与RSU间的接口。区域计算平台接收市级车路协同云平台下发的数据，根据需要将这些数据处理后下发给区域内的RSU；RSU会把相关信息发送给区域计算平台，通过这种方式与其他区域的RSU进行数据交互。例如，前方事故预警场景即可通过此接口实现跨区域预警信息播报。

（9）KF接口：信号机与RSU间的接口。信号机将信号灯数据发送至RSU，RSU将信号灯数据转发至车辆，实现绿波引导等应用场景。

（10）KD接口：信号机与路侧边缘计算平台间的接口。信号机把信号灯数据发送到路侧边缘计算平台，路侧边缘计算平台在使用信号灯数据的同时，可将数据逐层传递至上层应用平台。

（11）Uu空口：OBU与区域计算平台和市级车路协同云平台之间的双向接口。OBU根据需求通过Uu空口与区域计算平台或市级车路协同云平台互通数据。

（12）BU/UB接口：市级车路协同云平台与外部应用平台的接口。市级车路协同云平台通过挖掘、分析全域数据，输出城市级宏观交通信息，把相应结果推送给相关的政府城市级应用平台，同时可根据需求来请求外部应用平台的数据及应用，实现数据共享。

2.3.2 业务流向

车路协同业务流向表如表2.3-1所示。

（1）路侧感知设备（A）将采集的数据根据数据类型和业务需求的不同分别输入市级车路协同云平台（B）、区域计算平台（C）、路侧边缘计算平台（D）。

（2）路侧边缘计算平台（D）连接多组路侧感知设备（A），进行区内数据融合计算，并使结果形成标准的消息帧，把相应的消息帧传输给区域计算平台（C）、RSU（F）。

（3）区域计算平台（C）进行区域数据与市级车路协同云平台（B）数据的整合，以及OBU（G）上报车辆自身状态信息的融合结果，把相应的消息传输给RSU（F）和路侧通知设备（E），同时把相应的业务数据传输给市级车路协同云平台（B），实现区域内和区域间的数据共享。

（4）市级车路协同云平台（B）融合多个区域计算平台（C）的结构化数据、OBU（G）上报的车辆自身状态信息，将业务数据传输给外部应用平台（U）中的城市大脑、交警平台、城管平台、MaaS平台、车企TSP平台，进行数据交互共享。同时，如有需要，市级车路协同云平台（B）可以直接获取路侧感知设备（A）中的实时路侧数据。

（5）RSU（F）通过PC5空口将标准应用数据输送给OBU（G），RSU的数据来源于路侧边缘计算平台（D）和区域计算平台（C）。

（6）信号机（K）将红绿灯信号消息输送给RSU（F），RSU对接收到的信息进行整合并广播V2X消息，如果RSU没有信息整合的能力，则可以通过路侧边缘计算平台（D）按需求把红绿灯信号消息发送给RSU。

此外，考虑到某些路侧感知设备的智能化水平较高，对分析结果加以处理则可满足业务应用场景需求，因此存在路侧感知设备直接将数据传输给RSU的场景。