车路协同信息交互技术要求第 1 部分：路侧设施与云控平台

Posted 2022-05-18 爱是与世界平行

团体标准-车路协同信息交互技术要求第 1 部分：路侧设施与云控平台

1 范围

本文件规定了车路协同系统中路侧计算单元、路侧单元与云控平台之间的信息交互内容及技术要求。 本文件适用于城市道路、公路和封闭园区车路协同系统中路侧设施、云控平台及其他相关系统的设 计、开发、运行和维护。

2 规范性引用文件

略。（此部分仅对部分人有用，故略）

3 术语和定义、缩略语

下列术语和定义适用于本文件。

3.1 术语和定义

3.1.1 车路协同系统 vehicle infrastructure cooperative syste

采用无线通信和互联网技术，全方位实施车车、车路信息实时交互，并在全时空动态交通信息采集 与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理，实现人、车、路的有效协同，从而形成安全、 高效和环保的道路交通系统。 [来源：T/ITS 0140]

3.1.2 云控平台 cloud control platform

服务于车路协同业务的平台系统，具有实时信息融合与共享、实时计算编排、智能应用编排、大数 据分析、信息安全等基础服务能力，可为智能汽车、管理及服务机构、终端用户提供辅助驾驶、自动驾 驶、交通运输安全、交通管理等协同应用和数据服务。

3.1.3 路侧计算单元 road side computing unit，RSCU

部署在道路、公路沿线或者场端，配合其他设施或系统完成交通信息汇聚、处理与决策的计算模块、 设备或设施。

3.2 缩略语

BSM：基本安全消息（Basic Safety Message）

DE：数据元素（Data Element）

DF：数据帧（Data Frame）

HTTP：超文本传送协议（Hyper Text Transport Protocol）

HTTPS：超文本传送安全协议（Hyper Text Transport Protocol over SecureSocket Layer）

LTE-V2X：基于LTE的车用无线通信技术（LTE Vehicle to Everything）

MEC：多接入边缘计算（Multiple Access Edge Computing）

MQTT：消息队列遥测传输（Message Queuing Telemetry Transport）

NR-V2X：基于新空口的车用无线通信技术（New Radio Vehicle to Everything）

OBU：车载单元（Onboard Unit）

OEM：原型设备制造商（Original Equipment Manufacturer）

RSCU：路侧计算单元（Road Side Computing Unit）

RSI：路侧交通信息（Road Side Information）

RSM：路侧单元消息（Road Side Message）

RSU：路侧单元（Road Side Unit）

SSM：感知共享消息（Sensor Sharing Message） SPAT：

信号灯消息（Signal Phase and Timing Message）

UDP：用户数据包协议（User Datagram Protocol）

V2I：车载单元与路侧单元通信（Vehicle to Infrastructure）

V2V：车载单元之间通信（Vehicle to Vehicle）

V2X：车载单元与其他设备通信（Vehicle to Everything）

UTC：协调世界时间（Coordinated Universal Time）

4 总体要求

4.1 车路协同系统总体架构

4.1.1 车路协同系统总体架构见图 1，由以下四个主要部分构成：

a) 出行者子系统：由出行者所携带的各类信息终端或其它信息处理设备构成；

b) 车载子系统：包括 OBU 或其他车载智能终端，也可以包括车载计算控制模块、车载网关、路 由器等；

c) 路侧子系统：以 RSCU、路侧通信设施、路侧感知设施等为核心，也可包括交通安全与管理设 施或其他附属设施等；

d) 中心子系统：包括云控平台和相关第三方平台，提供设备接入管理、数据汇聚共享、业务支 撑和相关服务。

4.1.2 路侧子系统可由以下设备设施组成，包括但不限于：

a) RSCU：支持路侧设备接入，对数据进行汇聚和处理分析；

b) 路侧感知设施：如视频检测器、雷达检测器或其他检测设备；

c) 路侧通信设施：包括基于蜂窝移动通信的 4G/5G 设施，或者基于直连无线通信的 LTE-V2X、 NR-V2X 路侧单元 RSU；

d) 交通安全与管理设施、其他附属设施：根据应用需要可包括交通监控设施、交通诱导与控制 设施、可变标识、辅助定位设施、气象监测设施等。

4.1.3 中心子系统包括云控平台和各类第三方平台，第三方平台包括但不限于：

a) 车辆管理与服务平台：如 OEM 平台、公交车管理服务平台、“两客一危”车辆管理平台、施 工车辆管理平台等；

b) 交通安全与交通管理平台：如交通安全平台、交通管理平台、高速公路管理服务平台等；

c) 地图服务平台：如导航地图平台及高精度地图平台；

d) 气象服务平台；

e) 定位服务平台；

f) 其他第三方平台。 路侧计算单元

4.2.1 RSCU 应具备以下基础通用功能：

a) 设备接入与管理：支持路侧感知设备、RSU 及相关设备接入，收集各类接入设备设施的运行状 态和运行性能数据，对路侧接入设备的运行状态和运行性能进行监控管理；

b) 数据汇聚、处理分析与上报：

1. 支持路侧感知设备、RSU 及相关等设备的数据接入，如设备基础信息、设备运行状态信息 和设备业务相关信息；

2. 按需支持交通安全与管理设施、其他附属设施相关数据接入（如信号灯、交通标志标识 数据等），并对数据进行处理分析；

3. 支持与云控平台进行数据交互，开展各类车路协同应用服务。

c) 交通检测识别与定位：支持对道路交通参与者、交通事件、交通运行状况等进行检测识别与 定位，满足车路协同应用场景的需求；

d) V2X 应用服务：为各类车路协同辅助驾驶或自动驾驶应用场景提供支撑服务，包括 V2X 应用数 据的接收、解析、存储、转发等处理等操作；

e) 其他车路协同业务支持。

4.2.2 RSCU 可以部署在路侧或场端，RSCU 相关功能也可在路侧机房或 MEC 网络上实现。

4.2.3 路侧子系统可通过 RSCU 接入到云控平台，与云控平台进行数据交互。路侧感知设施一般接入到 RSCU，通过 RSCU 间接接入到云控平台。

4.2.4 RSCU 与云控平台的数据交互内容应符合第 5 章要求。

4.3 路侧单元

4.3.1 路侧子系统中的 RSU 设备应满足 YD/T 3755、T/ITS 0110 及相关标准要求。

4.3.2 路侧子系统中无 RSCU 时，RSU 应支持独立接入到云控平台，与云控平台进行数据交互,并由云 控平台对 RSU 进行配置和运维管理。

4.3.3 路侧子系统中有 RSCU 时，RSU 可接入到 RSCU 并进行数据交互，根据需要可同时接入到云控平 台。

4.3.4 RSU 与云控平台的数据交互内容应符合第 6 章要求。

4.4 应用场景与服务内容

4.4.1 车路协同辅助驾驶与自动驾驶 车路协同系统应支持车辆进行辅助驾驶和自动驾驶，相关应用场景满足 T/ITS 0058、T/ITS 0118、 T/ITS 0135 等标准要求，见附录 A。

4.4.2 其他应用服务 车路协同系统可支撑开展的其他应用服务包括但不限于：

a) 交通法规告知；

b) 交通事件、交通信号灯等信息通告；

c) 交通流量监控；

d) 紧急车辆调度与优先通行；

e) 运输车辆及驾驶员的安全监控；

f) 超载超限管理；

g) 弱势交通群体安全保护；

h) 交通信号动态优化；

i) 实时指引与导航；

j) 建议行程、兴趣点通知等。

5 RSCU 与云控平台交互内容

5.1 信息交互功能

5.1.1 业务类信息交互

5.1.1.1 RSCU 向云控平台上报

RSCU应支持向云控平台主动上报数据，可上报的信息类型见表1。

序号	信息类型	操作类型	说明
1	RSCU 设备基础信息	RSCU 主动上报	RSCU初次配置、开机或信息发生变化时，主动向云控平台上报
2	RSCU 运行状态信息	同上	RSCU按照固定频率，主动向云控平台上报设备运行状态信息
3	RSCU 接入设备的运行状态信息	同上	RSCU按照固定频率，主动向云控平台上报RSCU接入设备的运行状态 信息
4	感知结果信息	同上	RSCU按照配置要求主动向云控平台上报感知结果信息，包括但不限 于： a）交通参与者信息； b）交通事件信息； c）交通运行状况信息等。
5	V2X 业务信息	同上	RSCU根据需要向云控平台上报V2X业务数据（如RSM、SSM、RSI、SPAT、 MAP等）
6	其他信息	同上	RSCU按需向云控平台上报其他相关信息

5.1.1.2 RSCU 向云控平台转发

RSCU应支持将从其他设施采集的数据向云控平台转发，信息类型见表2。

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…此处略去关于RSCU与云控平台的其他交互内容

主要目的是为了6 RSU与云控平台交互内容，证明此处才是关键研究对象。

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6 RSU 与云控平台交互内容

6.1 基本要求

6.1.1 RSU 可通过以太网接入到云控平台，也可通过 RSCU 接入到云控平台。

6.1.2 RSU 与云控平台之间业务类信息交互通信协议宜支持 MQTT，运维管理类业务的通信协议宜支持MQTT 或 HTTP/HTTPS。 6.1.3 RSU 与云控平台间数据传输格式宜支持 JSON 或 Protocol Buffer。

6.2 信息交互类型与交互内容

6.2.1 RSU 与云控平台之间主要的信息交互功能见表 26

6.2.2 RSU 与云控平台之间主要的信息交互内容应满足 T/ITS 0117 标准，基于 MQTT 通信协议时，Topic 定义建议见表 27。

表 27 RSU 与云控平台之间信息交互 Topic 定义

序号	消息定义	topic建议	说明
1	RSU上报信息	rsu/rsu_id/info/up	RSU建立MQTT连接成功后，上报该信息； RSU状态、配置等关键数据发生变化，上报 该信息
2	RSU上报信息确认	rsu/rsu_id/info/up/ack	针对v2x/v1/rsu/rsu_id/info/up消息 的确认； 如果RSU上报消息后没有收到ACK，按照退 避原则重新上报消息； 建议退避原则：以2秒，4秒，8秒，16秒，… 间隔上报消息，最大间隔不超过4096秒
3	RSU业务配置下发	rsu/rsu_id/config/down	V2X server下发配置给RSU； 事件触发下发
4	RSU业务配置下发确认信息	rsu/rsu_id/config/down/ack	配置下发确认，把配置信息上报给V2X server
5	MAP数据下发	rsu/rsu_id/map/down	下发MAP数据到RSU； 建立链路或者人工配置事件触发下发
6	MAP下发确认数据	rsu/rsu_id/map/down/ack	针对“v2x/v1/rsu/rsu_id/map/down”的确认 消息； 如果server下发MAP数据时ack字段填写为true， 则RSU需要上报该确认消息
7	MAP上报数据	rsu/rsu_id/map/up	RSU上报MAP地图数据； ack字段建议填写为false； RSU上导入地图才上报
8	MAP上报确认数据	rsu/rsu_id/map/up/ack	针对“v2x/v1/rsu/rsu_id/map/up”的确认消 息； 如果RSU上报MAP数据时ack字段填写为true，则 server下发该确认消息
9	BSM上报数据	rsu/rsu_id/bsm/up	RSU上报BSM数据； 上报周期不低于1 H
10	RSM上报数据	rsu/rsu_id/rsm/up	RSU上报RSM数据； 只上报路侧识别的RSM，平台下发RSM不再上报
11	RSM下发数据	rsu/rsu_id/rsm/down	下发RSM数据到RSU
12	RSI上报数据	rsu/rsu_id/rsi/up	RSU上报RSI数据； ack字段建议填写为false； 只上报路侧识别的RSI，平台下发RSI不再上报
13	RSI上报确认数据	rsu/rsu_id/rsi/up/ack	针对“v2x/v1/rsu/rsu_id/rsi/up”的确认消 息； 如果RSU上报RSI数据时ack字段填写为true，则 server下发该确认消息
14	RSI下发数据	rsu/rsu_id/rsi/down	下发RSI消息到RSU； 事件触发
15	RSI下发确认数据	rsu/rsu_id/rsi/down/ack	针对“v2x/v1/rsu/rsu_id/rsi/down”的确认 消息； 如果V2X server下发RSI数据时ack字段填写为 true，则RSU需要上报该确认消息
16	SPAT上报数据	rsu/rsu_id/spat/up	RSU上报SPAT数据； 上报周期不低于1 H
17	SPAT下发数据	rsu/rsu_id/spat/down	下发SPAT数据到RSU
18	RSU运行状态上报 信息	rsu/rsu_id/run-status/up	默认：周期性上报RSU的运行状态，周期按需设置
19	远程升级远程升级 上报消息	rsu/rsu_id/versions/up	升级时使用，RSU开机时可会给V2X Server上报版 本信息
20	版本查询	rsu/rsu_id/versions/query	升级时使用
21	远程升级远程升级 下发消息	rsu/rsu_id/upgrade/down	升级时使用
22	升级状态上报	rsu/rsu_id/upgrade-status/up	升级时使用，升级过程中上报升级进度，升级结 束后上报版本信息
23	运维管理配置信息	rsu/rsu_id/om-config/down	V2X Server下发运维配置。事件触发
24	运维管理配置信息 应答	rsu/rsu_id/om-config/down/ack	如果V2X server下发“运维管理配置信息”时ack 字段填写为true，则RSU需要上报该确认消息
25	RSU上报基础信息	rsu/rsu_id/basic-status/up	RSU基础信息上报； 开机、建立链路、或信息变更上报

附录 A

A.1 车路协同辅助驾驶或自动驾驶应用场景所需的 V2X 数据集

各车路协同辅助驾驶或自动驾驶应用场景涉及的V2X数据集见表A.1。

表 A.1 车路协同辅助驾驶或自动驾驶应用场景涉及的 V2X 数据集