车路协同 智能路侧决策系统边缘计算系统功能技术要求

Posted 2022-12-05 爱是与世界平行

1 范围

车路协同 智能路侧决策系统边缘计算系统功能技术要求。

本文件旨在规定车路协同 智能路侧决策系统中路侧计算系统的功能要点、软件架构、数据结构和性能参数等。该系统可以统一接入各类型感知设备，以标准接口向各个应用文件提供数据，并且提供标准的信息发布功能，实现各类型交通应用的插件式更新和水平拓展。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

YD/T 3709 基于LTE的车联网无线通信技术 消息层技术要求

YD/T 3755 基于LTE的车联网无线通信技术 支持直连通信的路侧设备技术要求

T/CSAE 53-2017 合作式智能运输系统 车用通信系统应用层及应用数据交互标准（一阶段）

T/CSAE 157-2020 合作式智能运输系统 车用通信系统应用层及应用数据交互标准（第二阶段）

T/CASE 158-2020 基于车路协同的高等级自动驾驶数据交互内容

T/ITS 0117 合作式智能运输系统 RSU与中心子系统间数据接口规范

T/ITS 0193-2022 新型混合交通流环境下管控型多接入边缘计算设备技术要求

T/CSAE XXX-XXXX 车路协同 智能路侧决策系统总体架构及应用

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1 定义

智能路侧决策系统 roadside intelligent decision-making system

智能路侧决策系统是指位于道路侧的可为智能网联车辆、信息化设施设备、管控设备提供决策指令以提升总体交通收益的系统。系统可以根据所感知的信息以及预期实现的目标，与车辆协作或独立做出决策，决策维度包括宏、微观时空资源，具体表现形式包括但不限于专用道管理、信号管理、路径诱导、生态驾驶、编队管理、自动驾驶轨迹点规划等。

智能路侧决策系统 边缘计算系统 roadside intelligent decision-making system multi-access edge computing syetem

指部署在道路承担路侧近端决策功能并具备汇聚其他道路附属设施数据和分析处理能力、支持标准化应用服务运行的计算系统。

3.2 缩略语

APP：移动端应用程序 Application

C-V2X：蜂窝车联网 Cellular-V2X

ID：身份标识号码 Identity document

OTA: 空中下载技术 Over-the-Air Technology

RSU：路侧单元 Road Side Unit

V2X：车载单元与其他设备通信 Vehicle to Everything

4 系统架构

边缘计算系统可适用的整体系统架构如图1所示。

系统由设备层、应用环境部署层、协议拓展层、应用基础层和应用层构成，其中：

a) 设备层中云控平台部分负责处理与云平台的协同决策工作，其他部分负责处理支持智能路侧决策系统的各项外部设备；

b) 应用环境部署层与应用层负责决策算法承载，既可以直接部署决策算法，也可以部署第三方决策算法；

c) 应用基础层负责构建内部决策协同机制。

5 业务功能

边缘计算系统可接入视频图像采集设备（摄像头、电警、卡口）和交通雷达采集设备（毫米波雷达、雷视一体机、激光雷达）等多种交通感知设备，通过分析处理多源感知数据输出交通参与者、交通事件、交通流参数的检测。系统可接入路侧信号控制设备（信号机）、交通诱导设备（可变信息板）、直连通信设备（RSU）等多种路侧设施，支持包括车路协同、公安交管、智慧公交等应用。

5.1 协议拓展层功能

5.1.1 协议接口模块

边缘计算系统协议接口模块满足如下要求：

a) 可通过协议接口模块实现MEC与MEC自身、其它MEC、V2X路侧通信单元、雷达设备、视频设备、可变情报板/广义信息展示设备、信号控制机、云平台、本机管理后台、其他数据源信息交互；

b) 协议接口模块发生异常时，需要通过向MEC主体程序发送错误报告。

5.2 应用基础层功能

5.2.1 通用数据处理

边缘计算系统采集和处理得到的交通感知、路侧设施、控制方案等数据，支持按照标准T/CITSA 09-2021中的数据结构和相关字段进行应用消息的生成、存储与输出。采集的数据包括交通流数据、车辆微观运动信息、基础设施状态、交通气象信息等。

5.2.2 路侧管理

a) 支持组网区域设备逻辑拓扑管理，可及时发现设备异常状况，实现边缘网络区域内的设备管理自闭环；

b) 支持当组网区域发生事故时，根据拓扑结构和事件处理策略推送给本节点的相关MEC进行相应处理，同时将事件上传中心平台进行统一处理。

5.2.3 远程管理

a) 支持平台为设备提供统一的设备模型、发放、认证、注册鉴权、设备升级、配置、数据订阅、命令、数据存储归档服务等；

b) 支持将设备温度、网络连接状态、端口流量等参数实时上报；

c) 支持软件版本、硬件固件的自动周期性升级、被动单点式升级和版本回退；

d) 支持平台业务系统对本地算法的加载和移除等生命周期管理；

e) 支持通过平台业务系统进行统一授时；

f) 支持平台业务系统对本地服务应用设置配置参数。

5.2.4 消息优先级

a) 具备默认消息优先级配置；

b) 支持平台业务系统对各类消息优先级的管理和配置；

c) 支持根据消息优先级对各类应用触发的先后顺序进行判别，并输出至对应的路侧设备。

5.2.5 消息队列与溢出控制

a) 支持点对点通信、多点广播、发布/订阅、群集等多种模式的消息队列通讯；

b) 支持异步处理、应用解耦、流量削峰等功能；

c) 支持消息时效性的实时判断，当存在阻塞时，对过时效的消息予以及时清除。

5.3 应用层功能

5.3.1 交通融合感知

边缘计算系统应具备交通融合感知功能，满足如下要求：

a) 支持对实时视频和图片进行分析处理；

b) 支持对多源感知设备的结构化数据进行融合处理；

c) 支持行人、非机动车的识别和定位；支持车辆类型、车牌号、行驶轨迹跟踪、行驶速度、所处位置的输出；

d) 支持道路拥堵、交通事故、道路施工、道路抛洒物、逆行、违法占道等交通事件的输出；

e) 支持交通流量、排队长度、平均车速、车头间距、车头时距、饱和流率、占有率的输出。

5.3.2 服务调用

d) 支持系统本机、其他边缘计算系统、平台业务系统应用服务的调用；

e) 支持不同应用服务场景下多种服务应用的调用；

f) 支持第三方应用服务的部署和调用；

g) 支持T/CSAE 53-2017、T/CSAE 157-2020、T/CASE 158-2020、T/ITS xx-2021中规定的车路协同、交通管控、自动驾驶等场景的服务调用。

5.3.3 应用算法支持

边缘计算系统本机应用算法应满足：

a) 应用算法包括加载、输入、输出、配置、卸载、异常处理的通用接口

b) 应用算法根据输入、输出接口确定数据需求

c) 算法配置包括基本信息配置、输入输出配置和算法参数配置

i. 基本信息配置储存应用算法模块的ID、配置文件路径、描述、版本号等信息

ii. 输入输出配置用于MEC主体程序构造数据流向

iii. 算法参数配置用于应用算法模块完成正常运算所需要的一系列算法参数

iv. 可通过OTA对输入输出配置和算法参数配置进行配置更新

d) 应用算法运行过程中需实现运行状态与评价指标上报

e) 应用算法模块通过OTA机制部署到边缘计算系统中

6 硬件要求

6.1 主体硬件要求

a) MEC 主体硬件满足《T/ITS 0193-2022 新型混合交通流环境下管控型多接入边缘计算设备技术要求》中主体硬件要求。

6.2 硬件接口配置要求

b) MEC 设备硬件接口满足《T/ITS 0193-2022 新型混合交通流环境下管控型多接入边缘计算设备技术要求》中硬件接口配置要求。