白皮书
车联网设计与实现:搭建可靠、高效、符合行业需求的车联网平台 →

概述

中国移动上海产业研究院(简称“上研院”)于 2018 年 9 月正式挂牌成立,是中国移动通信集团为贯彻党的十九大关于“深化科技体制改革,建立以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系”的精神,出资 20 亿元组建的全资子公司,是中国移动面向智慧交通、工业能源、金融科技等行业提供产品和解决方案的研发运营支撑一体化的公司,立足上海、辐射全国。

在智慧交通领域,上研院发挥上海国际航运中心区位和产业优势,积极支撑集团布局智慧交通新生态,研究 5G V2X、大数据和人工智能、物联网等技术在交通行业的落地。上研院立足于 5G 研发的技术优势,积极把握 5G 改变社会的时间窗口,在 5G 时代推出具有市场竞争力的行业产品和解决方案。

挑战

重庆两江协同创新区已成功纳入《成渝地区双城经济圈建设规划纲要》,是成渝地区打造具有全国影响力的科技创新中心核心承载区,同时还承担着建设西部地区车联网先导区的重要使命,旨在打造车联网产业生态,汇聚高端创新资源。

协同创新区车路协同项目存在以下挑战:

  1. 项目覆盖 5.5 公里开放测试道路(同时是自动驾驶公交示范道路),包含 2 个十字路口,2 个丁字路口,1 个隧道,道路特征从常规到隧道特色,复杂多样;
  2. 车辆不仅需要实现智能网联,还需实现车路协同与自动驾驶结合的丰富应用;
  3. 平台地图从二维到 3D 数字孪生,生成一套与现实世界同步,可展示、可测量、可控制的动态虚拟场景;能力从单纯的展示功能到实现人、车、路、网之间的数字化信息交互;应用场景从网联场景到 5G+ 网联场景实现特色应用。

解决方案

重庆两江协创区车路协同项目云控平台依托建设单位现有信息基础资源服务、基础支撑、安全防护能力,建设智能网联应用支撑,提供车车/车路/车人/车云通信应用服务,建设运营管理平台、数字孪生系统和云控服务平台。

车路协同运营管理平台包括综合信息管理、车辆管理、设备管理、活动运营管理、交通事件管理、运营统计分析、展示系统等,围绕对智能网联车辆、自动车辆及路侧感知设备的监管需求,实现目标自动识别、精细化管控,突破传统交通管理的监管盲区;数字孪生系统将在搭建的要素全面完整、信息丰富的交通出行三维虚拟场景基础之上,叠加动态性交通出行的状态信息,生成一套与现实世界同步,可展示、可测量、可控制的动态性虚拟场景;云控服务平台支持信息发布、信息互动、信息共享、通用资源管理、多类型信息接入等功能。

在协创区车路协同架构中,核心组件为应用中间件模块,该模块使用了 EMQ 提供云原生分布式物联网消息中间件 EMQX,串联了车路协同建设的三大主体:车-路-云。借助 EMQX 高并发、大吞吐、低时延的海量接入能力,所有与车、路相关的数据,都会通过应用中间件模块送到云端,所有云端数据的下发也同样会经过该中间件。

在应用中间件模块最下方是车,包含了本期建设的 13 类自动驾驶与网联车辆,这些车辆数据一方面需要传输给自己的车辆调度监管平台,同时也要给到应用中间件中的车辆智能网关。另外像一些 OBU 数据也会通过路侧的 RSU 给到 RSU 网联路侧设备,最终由这些智能网关实现数据的上传下达;在车之上是路侧设备,包含了摄像机、雷达、边缘计算设备等,这些设备产生的数据会给到路侧智能网联单元,同时若行业监管平台需要这些路侧设备的第一手源数据,比如交警需要的违章数据,路侧设备也可直接提供给行业监管平台。

在网的部分,支持主流的 2 套方案:专网 PC5 组件方案实现人车路闭环、公网 UU 组件方案实现人车路网云闭环。

在应用中间件模块之上,即为云的部分,涵盖了应用支撑系统及应用系统 2 大模块。其中应用支撑系统主要是为不同业务场景下的应用提供基础支撑保障,包含基础支撑平台、交通大数据分析支撑平台、智能网联应用支撑平台、数字孪生平台等;应用系统主要涵盖了面向 B 端示范区运营的场景、面向 C 端一体化出行服务的场景以及面向 G 端交通管理的场景。

项目架构图

项目架构图

成果

项目实现了重庆山地城市车路协同多场景智能驾驶,打造了全国首个“碳中和”智能网联示范区,提供自动驾驶、车路协同测试服务,部署山地城市自动驾驶巴士示范运营,是国内首个基于5G消息的车路协同多业务场景验证。

项目打造了具备出行服务、智慧车辆管控、智慧设备管理、信息发布、协同感知、数据融合、协同决策以及持续演进能力的云控平台,形成了以基础设施环境支撑产业服务平台、以产业服务平台促进场景应用、以场景应用建立运营管理机制,以运营管理完善基础设施环境的良性循环,树立车联网先导应用高地和产业发展服务典范,提高应用场景丰富性和车联网渗透率,不断丰富智能网联应用功能,提升用户使用黏度和智能网联高端功能在线使用率,为公众、企业和政府提供各项便捷、高效服务。

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