一種5G車路協同業務架構

摘要：作為跨行業、跨領域技術和產業融合發展的重要載體，我國多個城市積極開展車路協同建設，投資建設新型基礎設施，帶動眾多互聯網企業、汽車制造商等紛紛投入，孵化形成新型產業，探索更多新業態、新模式。在這種背景下，本文提出一種適合熱帶特色環境的業務架構，針對道路交通系統開展動靜態交通組織優化，實現車聯網商業化運營和交通路網常態化治理功能。

關鍵詞：5G ；車路協同；車聯網；業務架構

引言

自2019 年5 月到2023 年4 月，工業和信息化部陸續批復七個國家級車聯網先導區，這些先導區在標準認證、場景創新、5G 通信、運營模式、路端建設等方面做了有益的探索。通過車聯網先導區的示范，豐富了車聯網的應用場景，完善與車聯網密切相關的政府部門間的聯絡協調機制，明確車聯網運營主體和職責，建立車聯網測試驗證、安全管理、通信認證鑒權體系和信息開放、互聯互通的云端服務平臺，實現良好的規模應用效果。

一、一種5G 車路協同平臺業務架構

某南部城市屬于有熱帶海濱風景特色的國際旅游城市，結合智慧園區和周邊景區需求，錨定“熱帶特色城市車聯網先導區”定位，提出一種適合熱帶特色環境的業務架構，推廣智能綠色出行服務，構建全域旅游公共服務體系。該5G 車路協同業務場景涵蓋動靜態智能交通、智能網聯汽車（車聯網）兩大類[1]，包含動態交通控制、動態交通誘導、靜態交通管理、動靜態交通監測、智能網聯車輛監測、智能網聯公交站臺、智能網聯汽車試驗共七個應用模塊。如圖1 ：

二、動靜態智能交通應用

（一）動態交通紅綠燈自適應控制

1. 單路口場景自適應

單路口自適應需配置感知設備（攝像機、毫米波雷達等）、多路行車視頻邊緣AI 計算設備、路口秒級自適應全智慧調度設備、信號控制降級保護設備及隔離網閘。

2. 干線場景動態綠波

在建設動態綠波的干線上，所有路口所有方向需布設雷視等感知設備，布設要求與自適應單路口的要求一致。

用戶在信號控制平臺上配置綠波速度發布所必須的各種配置項，配置內容包括：綠波帶參數、可變信息標志IP、綠波可變信息標志與信號機綁定關系、綠波速度節目單等內容。各項內容配置完成后，用戶在信號控制平臺上開啟綠波速度下發功能。

3. 區域場景協調控制

根據區域中干線優先級，以停車次數最少和綠波帶最寬為優化目標，優化閉合路網下的相位差及路口相序，實現閉合路網場景下區域協調的方案優化，提高區域方案配置效率和協調效果。另外，利用平均速度、行程時間、停車次數等指標評價干線運行效果，對比理論計算結果與實際運行結果的差異，通過反饋調整優化參數，使優化結果越來越適應交通狀態的變化。

（二）動態交通誘導信息發布

基于路口感知能力，通過云端評估測算，交通誘導信息發布系統可向車主和普通民眾使用的終端進行網聯信息的推送，通過交通誘導屏、地圖APP、微信小程序、智慧站臺等終端載體，為市民用戶提供伴隨式出行信息服務。

（三）靜態交通路內泊位管理

可提供違停管理、違停提醒、實時監控、數據分析、交通出行誘導等功能。

如違停提醒可支持的違停類型包括：泊位外違停、斜位異常違停、跨位異常違停、逆向異常違停等，數據分析以熱力圖/ 蜂巢圖形式展示停車場停車指數隨時間變換趨勢分析。

（四）動靜態區域交通運行監測與研判

融合智能網聯外場物聯感知、互聯網地圖和手機信令等多源交通大數據，運用AI、大模型等最新技術，全面感知交通運行體征，圍繞交通擁堵、出行規律、停車泊位運營，實現從宏觀區域到微觀路口、從靜態停車和區域人口分布特征到動態交通運行監測的全場景監測研判，輔助區域交通規劃決策、交通擁堵治理、交通事件及時處置、信控路口診斷評價、停車泊位監測與規劃等業務開展，形成態勢全面及時精準監測- 規律挖掘分析- 效果評價閉環鏈路，減少現場調研的時間，節省交通管控成本[2]。

三、智能網聯汽車應用

（一）智能網聯車輛監測

通過接入區域內公交車、渣土車、新能源乘用車等多車種網聯監測信息，包括實時位置、軌跡信息、車輛屬性、營運業務信息等，借助大數據分析技術實現多維度監測、對象級監管，可以為公眾提供準確的公交路線、到站信息服務，以及推送渣土車輛通過的路段和時間段等安全提醒服務。

（二）智慧公交站臺監測

進一步完善公共交通的配套設施，提供站點視頻監測、自動售貨機監測、氣象環境監測等功能，結合運營服務實際，對公交站臺進行統一運營服務，滿足運營管理需求。

（三）智能網聯汽車試驗

智能網聯汽車商業試驗，面向車企車輛提供通信測試9 類指標、車路協同14 種業務場景（如前向碰撞預警、協作式變道等）商業化測試服務，滿足車企的研發測試需要。

在整車智能網聯試驗時，在試驗車上安裝智能網聯試驗測試APP，通過Wi-Fi 連接車輛OBU 進行數據交換，利用安卓平板對路側V2X 數據、場景觸發、高精度地圖等試驗場景進行展示?？梢灾С周嚨兰?D/3D 高精地圖展示，根據車輛實時定位信息在2D/3D 地圖上實現車道級還原，車輛運行平滑；可以根據路側感知設備提供的結構化感知信息，在3D地圖上對周邊車輛進行車道級還原；可以提供車輛運行狀況、車內數字標牌等進行呈現，并提供語音或視覺提醒功能；支持近場支付、道路危險狀況提醒、限速預警、闖紅燈預警等V2X 場景觸發播報[3]。

結論

采用動態交通控制，可以按科學合理的方式分階段推進全區域交通信號統一聯網控制和智能配時。動態交通誘導將感知和分析到的交通事件進行多點觸達發布，面向智能網聯車輛車載終端、手機終端、互聯網地圖推送安全效率信息服務，增強用戶體驗，提升道路通行效率。靜態交通管理可以實現重點路段路內分時段停車管理，優化學校、醫院、大型超市周邊的停車秩序。

通過融合打造一個車路一體化云控平臺，向車輛提供融合感知、協同決策規劃與控制的能力，向城市道路交通提供智能化管理決策與控制能力。通過智能交通管理與控制、智能網聯汽車商業化測試運營、車聯網信息安全體系建設，實現車聯網商業化運營和交通路網常態化治理功能，針對道路交通系統開展動靜態交通組織優化、建立智慧交通基礎設施建設標準。

參考文獻：

[1] 張航， 陳于強， 向蕓， 等.5G+ 時代基于車路協同的典型應用場景研究[J]. 長江信息通信，2022，35（01）：34-36.

[2] 梁曉明， 賈國祖， 岳欣茹， 等.5G 車聯網與專網業務沖突問題研究[J]. 廣東通信技術，2024，44（02）：40-43+51.

[3] 春磊， 蔡超， 邱佳慧， 等. 車路協同網絡實現方案[J]. 郵電設計技術，2023，（06）：41-46.