高速公路车路协同网络需求研究
一、概述
车路协同（车联网）是传统汽车产业与信息通信行业加速融合发展的产物，对于实现传统产业转型升级和“换道超车”起到至关重要的作用。近年来，国家和各部委出台了一系列政策，推动车路协同的发展，特别是在提升车辆行驶安全、提高交通效率、提供出行信息服务和支持自动驾驶等方面发挥了重要作用。
二、建设现状
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政策背景：
- 2016年《交通运输部信息化“十三五”发展规划》提出开展高速无线通信、车路协同等智能应用。
- 2018年《加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点》提出路运一体化车路协同试点方向。
- 2019年《交通强国建设纲要》提出加强智能网联汽车（智能汽车、自动驾驶、车路协同）研发。
- 2020年《智能汽车创新发展战略》提出智能交通系统相关设施建设取得积极进展。
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具体项目：
- 延崇高速北京段：全长约33.2KM，其中车路协同测试段18KM，涉及隧道、服务区、匝道分合流、主线四种应用场景。
- 京雄高速北京段：全长27KM，全线建设车路协同试验路段，在匝道分合流、主线、桥梁三种应用场景部署车路协同系统。
- 京沪高速车路协同示范验证路段：贯穿北京、天津、河北、山东、江苏等5个省市，涉及分合流安全预警与诱导场景、隧道安全预警与诱导场景等。
- 京台高速山东泰安至枣庄段：全长189KM，选取单侧约20km建设车路协同试验路段。
- 成宜高速：全长约157公里，建设车路协同试验路段。
三、面临的主要问题
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网络结构：
- 当前高速公路通信网络系统主要采用树型多级管理模式，形成“省（市、自治区）通信中心-区域/路段通信（分）中心-基层通信站”的三级管理架构。
- 现有网络结构无法满足车路协同要求的实时数据交互需求。
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网络设备承载能力：
- 各省（市、自治区）的高速公路网络系统由省域干线传输网和路段接入网两层系统组成。
- 部分省份仍采用SDH技术，多数省份采用以太网、SDH、MSTP等多种技术，早期通信设备业务适应和承载能力有限。
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网络需求系统梳理：
- 车路协同应用是未来高速公路网络承载的主要业务，但具体的解决方案和技术选择仍需进一步研究。
- 不同主体对车路协同业务的需求存在差异，需要进一步细化和量化。
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网络体系演进迭代：
- 由于早期通信网络设备技术相对落后，无法通过简单方式实现网络设备提档升级。
- 随着网络拓扑的变化，需要大量资金投入进行网络设备升级和链路补充。
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网管维护体系：
- 高速公路通信网络的运维和后期运营的技术管理和行政管理存在不统一、多交叉、多界面的问题。
- 网管维护系统建设普遍薄弱，难以实现统一维护。
四、车路协同业务体系架构
车路协同业务系统主要由路侧终端、边缘端、云端、外部应用组成，其业务架构和业务流向如下：
- 路侧感知设备：主要包括路侧声光一体机、情报板等设备，采集的数据根据不同业务需求分别输入到业务运营平台、区域计算平台、路侧边缘计算平台。
- 路侧边缘计算平台：进行数据融合计算并形成标准的消息帧，传输给区域计算平台和路侧RSU。
- 区域计算平台：进行区域数据处理和业务运营平台交互。
五、总结
《高速公路车路协同网络需求研究》详细介绍了高速公路车路协同的建设现状及面临的主要问题，提出了高速公路场景下车路协同的体系架构，并结合业务内容及部署场景，详细分析了高速公路场景下车路协同业务对路段接入网、省干网络、网络安全及网络运维的需求。为建设单位、设计单位、设备厂商、工程集成商和运营商在部署和应用时提供参考。
