CN109714730A - 用于车车及车路协同的云控平台系统及协同系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车车及车路协同的云控平台系统及协同系统和方法。所述云控平台系统包括互联互通模块(11)、感知融合模块(12)、基础数据实时消息系统(13)和用户应用实时运行环境(14)；所述用户应用实时运行环境(14)根据各网联应用对实时性与时延的要求为云控平台系统(1)上用户应用提供实时性优化的云计算环境，并基于工况对用户应用进行实时部署与迁移；所述互联互通模块(11)根据工况对云控平台系统(1)的对外通信进行调控，或加通过发送指令对用户应用所用外部通信进行调控。

Description

用于车车及车路协同的云控平台系统及协同系统和方法

技术领域

本发明涉及车联网技术领域，特别是涉及一种用于车车及车路协同的云控平台系统及协同系统和方法。

背景技术

随着技术的发展，希望能够通过智能化与网联化来使得车辆能代替人完成越来越多的驾驶任务，并实现更加安全、高效、舒适与节能的驾驶；同时使得车辆拥有的感知、决策与控制能力超越车载能力限制，减小了对车载技术的要求，并使得车辆与车辆、车辆与交通信号之前能有效协同运行，将最大限度提升行车与交通的安全、高效、舒适与节能。例如，通过车路网联协同感知为车辆提供超视距与盲区预警或避让指令提升行车安全。

目前服务车辆的云平台(例如网约车平台)都属于信息服务平台，通过现有消费互联网的云计算技术为车辆提供与出行有关但与即时驾驶行为无关的数据，技术上不能满足支持智能网联车辆的感知、决策、控制对云计算技术的要求。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。

发明内容

本发明的目的在于提供一种云控平台系统及具有其的车路云协同系统和方法来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。

为实现上述目的，本发明提供一种用于车车及车路协同的云控平台系统，所述云控平台系统包括互联互通模块、感知融合模块、基础数据实时消息系统和用户应用实时运行环境；

所述互联互通模块用于建立并管理云控平台系统与外部的用户端和/或资源端的通信，所述互联互通模块通过按标准通信协议定义的自定义通信协议进行通信，同时支持按照标准通信协议进行消息广播；

所述互联互通模块对外与用户端和/或资源端通讯收发数据并从用户端和/或资源端获取原始的基础数据，对内向感知融合模块、基础数据实时消息系统与用户应用实时运行环境传送原始的基础数据，从基础数据实时消息系统与用户应用实时运行环境接收用户端所需的处理后基础数据、指令数据与应用状态数据；

所述感知融合模块用于对所述原始的基础数据进行实时信息融合，和/或按云控平台系统定义的基础数据的数据模型进行整理，得到规范化的或精度、全面性与可靠性提高的融合后基础数据，并将融合后基础数据输出到基础数据实时消息系统；

所述基础数据实时消息系统从互联互通模块及感知融合模块接收原始的基础数据和/或融合后基础数据，进行实时存储，按用户端或用户应用需求进行检索并为云控平台系统、用户端及云控平台系统上用户应用提供实时上传原始基础数据和/或实时融合后基础数据，将用户端或用户应用所需数据输出到互联互通模块或用户应用实时运行环境；

所述用户应用实时运行环境用于根据云控平台系统上用户应用对实时性与时延的要求为用户应用提供实时性优化的云计算环境，并基于工况对用户应用进行实时部署与迁移。

在本发明中，“用户应用”即用户部署在云控平台上的网联应用，是用户使用的应用，所述应用通过网联方式影响车、交通或交通设施运行，为网络车辆提供感知、决策或控制数据，例如所述用户应用为物流车队通行车速优化应用。

优选地，所述云控平台系统的云计算基础设施分级分布式布置，并划分为多个分布云与一个中心云，

所述分布云用于为预定地理区域内的网联汽车提供实时基础数据服务与用户应用实时运行环境，所述分布云在物理位置上满足与预定地理区域内网联汽车通信的性能指标要求，使得分布云上的数据与应用服务的工作频率及通信性能满足支持网联汽车驾驶的需求；

所述中心云与所述分布云连接，提供管理和大数据服务。

优选地，所述分布云包括边缘云和区域云：

所述边缘云用于为较小预定地理区域内的网联汽车提供实时基础数据服务与网联应用实时运行环境，将边缘云部署在物理位置上满足与预定地理区域内网联汽车通信的性能指标在设定限度，使得边缘云上的数据与应用服务的工作频率及通信性能满足支持网联汽车驾驶的需求；

所述区域云用于提供比边缘云更大地理区域范围且更低通信响应要求的数据与应用服务，并为不同边缘云的交互与协作提供辅助，区域云与至少一个边缘云服务的地理区域重叠，

所述中心云直接连接所有区域云，直接或间接连接所有边缘云。

优选地，所述用户应用实时运行环境包括云计算资源模块、应用运行协调模块、应用部署与迁移模块；

其中，应用运行协调模块接收云计算资源模块上的用户应用的属性与运行状态、对用户应用运行状态与运行性能的要求及云计算资源状态数据，接收基础数据实时消息系统上的用户应用所服务车辆状态、所在交通工况数据与和/或联网状态数据，对用户应用所服务车辆状态、所在交通工况与车联网状态中至少一项进行预测，对用户应用运行状态、用户应用对运行状态与运行性能的要求、云计算资源状态中至少一项进行预测，根据上述当前状态与预测结果建立优化问题，以满足各用户应用运行实时性要求与应用平台内部与外部通信时延要求为优化目标，优化问题的解或设定优化策略以控制指令形式给出各用户应用在边缘云与区域云的运行位置、启停时刻、实时迁移方式及所需云计算资源，将相关控制指令输出给应用部署与迁移模块与云计算资源模块，

应用部署与迁移模块根据应用运行协调模块的指令实时控制每个用户应用的运行方式、迁移位置与迁移方式，

云计算资源模块根据应用运行协调模块的指令实时调整分配给每个用户应用的云计算的计算、存储、通信资源。

优选地，所述云控平台系统包括提供数据服务的云控基础平台与提供应用服务的云控应用平台，其中所述云控基础平台包括互联互通模块、感知融合模块、基础数据实时消息系统，所述云控应用平台包括互联互通模块、用户应用实时运行环境。

本发明还提供一种车路云协同系统，所述车路云协同控制系统包括：云控平台系统、用户端和资源端，所述云控平台系统是如上所述的用于车车及车路协同的云控平台系统，

所述用户端包括网联汽车，和/或用户云平台，

所述资源端包括：路侧感知设备、资源云平台和/或网联交通设施控制设备。

优选地，所述车路云协同控制系统以云控平台系统为中心节点，通过实时信息交互来控制车辆行为和交通信号，

所述路侧感知设备具有传感器、处理器与通信设备，所述传感器感与处理器实时感知交通参与者与道路交通环境的信息，由通信设备向外发送；

所述网联汽车装备有无线通信模块，及环境感知传感器、自车状态传感器、驾驶辅助系统、自动驾驶系统中的至少一种，实现以下功能中至少一项：上传自车上的数据，根据无线通信接收的来自云控平台系统的感知数据、决策数据或控制数据提示驾驶员、影响或控制驾驶辅助或自动驾驶的行为；

所述网联交通设施控制设备具有控制器与通信模块，用于控制影响道路状态与交通行为的交通设施，向云控平台系统上传数据，以及/或者根据云控平台系统的控制指令调节控制交通设施。

所述交通设施例如包括：交通信号灯、信息展示屏与智能道路设施等。

优选地，路侧感知设备也可以是受控的。例如，为了节能，在某些情况下(例如无车辆位于边缘云覆盖区域内时)，使得部分“路侧感知设备”休眠。再或者，在某些“路侧感知设备”损坏的情况下，激活备用的“路侧感知设备”。

本发明还提供一种车路云协同方法，所述车路云协同方法基于如上所述的用于车车及车路协同的云控平台系统，或者基于如上所述的车路云协同系统，所述车路云协同方法包括协同感知程序、和/或协同决策与协同控制程序；

在所述协同感知程序中，云控平台系统基于感知融合模块为用户应用提供不同粒度的实时基础数据，在所述协同感知程序中，将实时基础数据存储于基础数据实时消息系统，由基础数据实时消息系统按需实时提供给用户端或云控平台系统上的用户应用，所述协同感知程序包括下述步骤：

步骤S11：边缘云获取用户端2与资源端3上传的原始的基础数据，进行多源信息融合后生成边缘云服务区域的对象级的融合后基础数据，

步骤S12：区域云将其管理的边缘云的感知信息进行融合形成车道级与小范围路网级的融合后基础数据，

步骤S13：中心云收集区域云和边缘云的感知融合信息，融合成大范围路网级的融合后基础数据；

所述协同决策与协同控制程序包括下述步骤：

步骤S21：根据用户应用中按标准通信协议定义的用户输入协议，实时为用户应用输入所需的用户端与资源端实时上传的原始基础数据和/或云控平台系统实时处理后的感知融合数据，

步骤S22：为用户应用分配云计算资源并控制应用运行，

步骤S23：根据用户应用中按标准通信协议定义的用户输出协议，实时将用户应用输出的指令输出给用户对应的用户端，以影响或控制车辆与交通设施的行为，从而实现对行车或交通运行的优化。

优选地，当用户查询一定空间范围的对象级实时基础数据时，由相关多个边缘云的实时基础数据进行实时合并后提供给用户；当用户查询一定空间范围的车道级或小范围路网级实时基础数据时，由相关多个区域云的实时基础数据进行实时合并后提供给用户；当用户查询大范围路网级实时基础数据时，由中心云实时提供。

对象级：每个对象的信息；

车道及小范围路网级：车道范围或小范围路网内的平均状态，不提供每个对象的精确信息；

大范围路网：大范围路网内的平均状态；

三个等级在粒度、精度、实时性上有差别，这个分级是大致原则。

优选地，在所述车路云协同方法中，所述云控平台系统基于互联互通模块进行互联互通优化调控，以及基于用户应用实时运行环境进行运行环境优化调控，保障或提升各用户应用运行实时性与通信性能；

所述互联互通优化调控包括下述步骤：

步骤S31：接收各用户应用对通信的要求、平台对外通信状态或加外部网络状态，或加对上述数据的预测，建立通信优化问题，以满足各用户应用通信性能要求为优化目标，

步骤S32：求解通信优化问题，或使用设定优化策略，得到对各用户应用所用平台对外通信的优化调控方式，或加对用户应用所用外部网络通信进行优化的调控指令，(在本发明中，“或加”的含义是“或者再加上”)

步骤S33：根据优化问题的解或设定优化策略，对云控平台系统的用户应用对外通信进行调控，或加通过发送指令对用户应用所用外部通信进行调控；

所述运行环境优化调控包括下述步骤：

步骤S41：接收用户应用的属性与运行状态、对运行状态与运行性能的要求及云计算资源状态数据，应用所服务车辆状态、所在交通工况数据与车联网状态数据，

步骤S42：对应用所服务车辆状态、所在交通工况与车联网状态中至少一项进行预测，对应用运行状态、对运行状态与运行性能的要求、云计算资源状态中至少一项进行预测，

步骤S43：根据上述当前状态与预测结果建立优化问题，以满足各应用运行实时性要求与应用平台内部与外部通信时延要求为优化目标，优化问题的解或设定优化策略以控制指令形式给出各应用在边缘云与区域云的运行位置、启停时刻、实时迁移方式及所需云计算资源，

步骤S44：用相关控制指令实时控制每个用户应用的运行方式、迁移位置与迁移方式，并实时调整分配给每个用户应用的云计算的计算、存储、通信资源。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：云控平台系统可以智能地与方便地为服务区域内的智能网联汽车提供优化其驾驶行为的实时数据与网联应用服务，从而实现对行车或交通运行的安全、效率、能耗、舒适性的优化。

进一步地，通过本发明的云控平台系统，用户可以将各种应用部署在云控平台系统上，且由云控平台系统根据各应用对实时性与时延的要求，分配各应用所用云计算资源、控制其运行与迁移方式并调节云平台外通信网络，使得按应用优先级(如对行车安全的影响等级、对实时性与时延要求的紧急性)来满足各应用的实时性与时延要求。此外，云控平台系统使用标准协议框架下自定义协议进行通信，便于用户使用云控平台系统的数据与网联应用运行环境服务，用户可方便地按需传输信息，同时并保证数据与通信质量。

此外，通过网联化与智能化结合，使得车辆拥有的感知、决策与控制能力超越车载能力限制，减小了对车载技术的要求，并使得车辆与车辆、车辆与交通信号之前能有效协同运行，将最大限度提升行车与交通的安全、高效、舒适与节能。例如通过车路网联协同感知为车辆提供超视距与盲区预警或避让指令提升行车安全，通过集中式算法优化各车通行车速、行驶车道与信号灯配时提升行车效率。同时，网联化也是基于智能网联车辆进行交通管理的必要手段。此外，通过本发明的云控平台系统能够统一地帮助路上的智能网联车辆提升能力，形成车车与车路协同，并对其进行监管。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的云控平台系统原理性框图；

图2是根据本发明第二实施例的云控平台系统原理性框图；

图3是图1和图2所示的云控平台系统与车路之间协同配合的原理性框图。

具体实施方式

在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的用于车路云协同的云控平台系统1包括互联互通模块11、感知融合模块12、基础数据实时消息系统13和用户应用实时运行环境14。

所述互联互通模块11用于建立并管理云控平台系统1与外部的用户端2和/或资源端3的通信，所述互联互通模块11通过按标准通信协议定义的自定义通信协议进行通信，同时支持按照标准通信协议进行消息广播。

所述互联互通模块11对外与用户端2和/或资源端3通讯收发数据并从用户端2和/或资源端3获取原始的基础数据，对内向感知融合模块12、基础数据实时消息系统13与用户应用实时运行环境14传送原始的基础数据，从基础数据实时消息系统13与用户应用实时运行环境14接收用户端2所需的处理后基础数据、指令数据与应用状态数据。

基础数据例如是同车辆与交通运行相关的状态与指令信息：如车辆及其系统状态、非机动车与行人状态、交通状态、交通信号、交通设施状态、道路状态、交通环境状态、通信网络状态、交通管理状态和定位信号状态、车辆决策或控制指令、交通信号或交通设施控制指令、车辆管理指令、交通管理指令，等等。

此外，所述互联互通模块11根据各应用对通信要求与运行状态、平台运行状态或加外部网络状态对各应用所用平台对外通信或加所用外部网络通信进行调控，以使各应用所用通信从个体和/或整体上更好满足应用的要求。

互联互通模块11获得平台对外通信状态，由基础数据输入获得外部网络状态，由用户应用实时运行环境14获取应用状态数据，根据各应用对通信要求、平台对外通信状态或加外部网络状态，或加对上述数据的预测，通过求解基于上述数据的优化问题，对各应用所用平台对外通信进行优化调控，或加对用户应用所用外部网络通信进行优化的调控指令，以使各应用所用通信从个体和/或整体上更好满足应用的要求。

互联互通模块11的功能主要体现在如下两个方面。

一方面体现在互联互通模块11于云控平台系统1内部的通信功能，比如：互联互通模块11分别向感知融合模块12、基础数据实时消息系统13和用户应用实时运行环境14输出来自于用户端2和资源端3的原始基础数据。原始基础数据包括车辆系统状态、非机动车与行人状态、交通状态、交通信号、道路状态、交通环境状态、通信网络状态、交通管理状态和定位信号状态。互联互通模块11从基础数据实时消息系统13接收用户端2需要的基础数据、以及从用户应用实时运行环境14接收用户端2需要的指令数据和应用状态数据。

另一方面体现在互联互通模块11的对外通信功能，比如：互联互通模块11从用户端2和资源端3获取原始基础数据，对云控平台系统1与用户端2和资源端3之间的统一通信进行建立并管理、以及对云控平台系统1的对外通信或加外部网络通信进行优化调控。

下面对互联互通模块11的对外通信方式进行更详细的说明。

云控平台系统1在与用户端2通信过程中，互联互通模块11通过用户通信协议(如选取数据与传输标准等)与用户端2进行信息交互，用户通信协议是各用户按照标准通信协议定义得到。同时，互联互通模块11还支持按照标准通信协议将从基础数据实时消息系统13接收到的基础数据以消息广播的方式输送给用户端2。

其中，“标准通信协议”规定数据交互格式、数据交互标准和传输标准。其中：“数据交互格式”用于定义数据文件类型。“数据交互标准”用于定义基础数据的分类与各数据的名称、数据类型、精度和范围等。“传输标准”用于定义数据对通信性能要求和通信调控方式。例如，“传输标准”用于定义车辆控制数据具有高的通信性能要求，并由最大时延表示，不同应用中的控制数据的时延要求不同，可由应用根据工况进行计算。为此，车辆控制数据的通信调控方式定义车联网通信应以较高优先级传输车辆控制数据，以需要时应在网络节点上优先处理该数据，并为数据分配更短的路由路径。

互联互通模块11通过用户通信协议与用户端2进行信息交互方法如下：

“标准通信协议”的使用方法如下：

第一种方法是：首先，用户在云控平台系统1上部署用户应用的业务逻辑，根据“标准通信协议”定义用户通信协议，以设定所需基础数据(注：设定是想说在用户通信协议中设定，确定要选取的数据，然后“选取”我理解是在协议执行时，按协议内容选取所需数据)；然后，根据定义好的用户通信协议，云控平台系统1可以将用户选取的所需基础数据发送给用户端2中的网联车辆21或用户在云控平台系统1上的网联应用，网联应用是用户放在实时运行环境14里面运行的影响车/路运行的应用程序。

第二种方法是“标准通信协议”在基础数据实时消息系统13提供的集成基础数据时的应用。首先，用户在用户车辆或实时运行环境14中运行的用户网联应用通过标准通信协议接收来自于云控平台系统1广播的集成基础数据；然后，用户根据需求，在用户车辆或用户网联应用选取所需基础数据。

本实施例中，“标准通信协议”比如可以是现有标准API或云控平台系统1的标准通信协议软件库的API(英文全称为“Application Programming Interface”，中文全称为“应用程序编程接口”)。用户网联车辆上的软件系统可以通过在软件中使用现有webAPI或RESTAPI实现按标准通信协议与云控平台系统1进行通信。用户网联车辆系统也可以加载云控平台系统1的标准通信协议库文件，使用标准通信协议库中文件的接口，实现与云控平台系统1按标准通信协议进行通信。

互联互通模块11获得平台对外通信状态，由基础数据输入获得外部网络状态，由用户应用实时运行环境14获取应用状态数据，根据各应用对通信要求、平台对外通信状态或加外部网络状态，或加对上述数据的预测，通过求解基于上述数据的优化问题或使用设定优化策略，对各应用所用平台对外通信进行优化调控，或加对用户应用所用外部网络通信进行优化的调控指令，以使各应用所用通信从个体和/或整体上更好满足应用的要求。(注：该段还是说的是互联互通模块，他进行云控平台系统的对外通信进行优化，只是他需要14的应用的状态数据)

具体地，结合图3，用户端2为用户使用的、且与云控平台系统1联接的设备，比如：用户端2包括网联车辆21和用户云平台22，或仅仅包括网联车辆21；或者仅仅包括用户云平台22。

网联汽车21装备有无线通信模块，还装配有环境感知传感器、自车状态传感器、驾驶辅助系统和自动驾驶系统中的至少一种，用于向互联互通模块11输送原始基础数据中的车辆系统状态、以及接收来自云控平台系统1的感知数据、决策数据或控制数据。用户平台22向互联互通模块11输送原始基础数据中的车辆及其系统状态、车辆决策或控制指令、车辆管理指令。进一步地，网联汽车21根据无线通信接收的来自云控平台系统1的感知数据、决策数据或控制数据提示驾驶员、影响或控制驾驶辅助或自动驾驶的行为

资源端3例如包括路侧感知设备31、资源云平台32和网联交通控制设备33。

路侧感知设备31包括传感器、处理器和通信设备，传感器包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达中的至少一项；传感器与处理器实时感知交通参与者与道路交通环境的信息，由通信设备向外发送给互联互通模块11。感知的信息包括如下信息中的部分或全部，并不限于如下项目：机动车、非机动车与行人的位置、速度、运动方向，路面异物，能见度等；一种可行的方式是，通过毫米波雷达检测交通参与者的大概位置与速度，通过摄像头识别交通参与者类型与位置，通过激光雷达检测交通参与者并识别位置及大致速度。

资源云平台32向互联互通模块11输送原始基础数据中的交通状态、交通信号、道路状态、交通环境状态、通信网络状态、交通管理状态和定位信号状态。

网联交通控制设备33用于控制影响道路状态与交通行为的设施(如交通信号灯、信息展示屏与智能道路设施等交通设施)，向互联互通模块11输送原始基础数据中的交通信号与交通设施状态、以及根据云控平台系统1的控制指令调节控制信号。

所述感知融合模块12用于对所述原始的基础数据进行实时信息融合，和/或按云控平台系统1定义的基础数据的数据模型进行整理，得到规范化的或精度、全面性与可靠性提高的融合后基础数据，并将融合后基础数据输出到基础数据实时消息系统13。也就是说，感知融合模块12接收互联互通模块11输出的原始基础数据，并对原始基础数据实时信息融合，和/或按云控平台系统1定义的基础数据的数据模型进行整理，得到规范化的或精度、全面性与可靠性提高的融合基础数据，并将融合基础数据输送给基础数据实时消息系统13。

所述基础数据实时消息系统13从互联互通模块11及感知融合模块12接收原始的基础数据和/或融合后基础数据，进行实时存储，按用户端或用户应用需求进行检索并为云控平台系统1、用户端2及云控平台系统1上用户应用提供实时上传原始基础数据和/或实时融合后基础数据，将用户端或用户应用所需数据输出到互联互通模块11或用户应用实时运行环境14。也就是说，基础数据实时消息系统13用于从互联互通模块11接收原始基础数据以及从感知融合模块12接收融合基础数据，并将接收到的基础数据进行实时存储，按用户端2与用户在云控平台系统1上部署的网联应用的需求进行检索，将所需的云控平台系统1从用户端2与资源端3获取的实时上传原始基础数据和/或实时融合基础数据输送到互联互通模块11或用户应用实时运行环境14，把用户应用实时运行环境14中运行的用户应用的输出数据给用户端2。

用户应用实时运行环境14用于根据云控平台系统1上用户应用对实时性与时延的要求为用户应用提供实时性优化的云计算环境，并基于工况对用户应用进行实时部署与迁移。用于部署用户的智能网联驾驶应用，并根据各应用运行安全的要求从个体和/或整体上保障应用运行实时性并减少平台内通信时延。

用户应用实时运行环境14包括云计算的计算、存储、通信软件，应用运行协调模块，应用迁移模块，资源调配模块；其中，应用运行协调模块根据应用的启停状态、对运行实时性及时延的要求、当前或加预测的应用所服务车辆状态与工况、应用属性与当前或加预测的状态，协调并确定各应用在边缘云与区域云的运行位置、启停时刻、实时迁移方式及所需云计算资源，应用部署与迁移模块根据应用运行协调模块的指令实时控制每个应用的运行与迁移，资源调配模块根据应用运行协调模块的指令实时调整分配云计算的计算、存储、通信软件给每个应用提供的云计算资源。

用户应用实时运行环境14包括云计算资源模块141、应用运行协调模块142、应用部署与迁移模块143。其中，应用运行协调模块142接收云计算资源模块141上的用户应用的属性与运行状态、对运行状态与运行性能的要求及云计算资源状态数据，接收基础数据实时消息系统13上的应用所服务车辆状态数据、所在交通工况数据、所在道路环境数据与车联网状态数据，对应用所服务车辆状态、所在交通工况、所在道路环境数据与车联网状态中至少一项进行预测，根据上述当前状态与预测结果建立优化问题，以满足各应用运行实时性要求与应用平台内部与外部通信时延要求为优化目标。其中，“优化问题的解”或设定优化策略是以控制指令形式给出各应用在边缘云与区域云的运行位置、启停时刻、实时迁移方式及分配的云计算资源，将相关控制指令输出给应用部署与迁移模块143和云计算资源模块141。

在本发明中，“用户应用”即用户部署在云控平台上的网联应用，是用户使用的应用，所述应用通过网联方式影响车、交通或交通设施运行，为网络车辆提供感知、决策或控制数据，例如所述用户应用为物流车队通行车速优化应用。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：云控平台系统可以智能地与方便地为服务区域内的智能网联汽车提供优化其驾驶行为的实时数据与网联应用服务，从而实现对行车或交通运行的安全、效率、能耗、舒适性的优化。

进一步地，通过本发明的云控平台系统，用户可以将各种应用部署在云控平台系统上，且由云控平台系统根据各应用对实时性与时延的要求，分配各应用所用云计算资源、控制其运行与迁移方式并调节云平台外通信网络，使得按应用优先级如对行车安全的影响等级、对实时性与时延要求的紧急性来满足各应用的实时性与时延要求。此外，云控平台系统使用标准协议框架下自定义协议进行通信，便于用户使用云控平台系统的数据与网联应用运行环境服务，用户可方便地按需传输信息，同时并保证数据与通信质量。

此外，通过网联化与智能化结合，使得车辆拥有的感知、决策与控制能力超越车载能力限制，减小了对车载技术的要求，并使得车辆与车辆、车辆与交通信号之前能有效协同运行，将最大限度提升行车与交通的安全、高效、舒适与节能。例如通过车路网联协同感知为车辆提供超视距与盲区预警或避让指令提升行车安全，通过集中式算法优化各车通行车速、行驶车道与信号灯配时提升行车效率。同时，网联化也是基于智能网联车辆进行交通管理的必要手段。此外，通过本发明的云控平台系统能够统一地帮助路上的智能网联车辆提升能力，形成车车与车路协同，并对其进行监管。

传统的服务于车辆的云平台的架构与关键技术，无法满足未来为大规模的车、交通、交通设施提供网联实时服务时对云服务的通信与应用在云平台上运行的实时性与时延的要求。

现有技术的云平台主要用互联网服务的技术，难以从技术上保证实时性与时延要求，因为驾驶辅助或自动驾驶程序工作频率可达10Hz，相关程序运行的实时性与时延要求是毫秒级的。同时，现在车联网平台是垂直平台，难以实现跨平台与跨品牌的互联互通及其他云服务。没有面向大规模公共服务设计协议，影响了平台的易用性与通信性能，体现在：要么使用自定的固定通信协议，使得用户间协议适配复杂，难以有效互联互通；要么使用用户自定义协议，协议质量难以保证，不易保证大规模用户应用海量通信数据下的通信质量。

优选地，所述云控平台系统的云计算基础设施分级分布式布置，并划分为多个分布云与一个中心云，

所述分布云用于为预定地理区域内的网联汽车21提供实时基础数据服务与用户应用实时运行环境，所述分布云在物理位置上满足与预定地理区域内网联汽车21通信的性能指标要求，使得分布云上的数据与应用服务的工作频率及通信性能满足支持网联汽车21驾驶的需求；

所述中心云与所述分布云连接，提供管理和大数据服务。

优选地，所述分布云包括边缘云和区域云：

所述边缘云用于为较小预定地理区域内的网联汽车21提供实时基础数据服务与网联应用实时运行环境，将边缘云部署在物理位置上满足与预定地理区域内网联汽车21通信的性能指标在设定限度，使得边缘云上的数据与应用服务的工作频率及通信性能满足支持网联汽车21驾驶的需求。例如，选取时延作为性能指标，将边缘云部署通过连接移动通信基站的通信往返时延约0.5ms以内，即一个边缘云服务约小于50公里半径内范围，此范围内移动通信基站连接该边缘云，在每个地理区划范围内部署一套区域云，在全国范围部署一套中心云。

所述区域云用于提供比边缘云更大地理区域范围且更低通信响应要求的数据与应用服务，并为不同边缘云的交互与协作提供辅助，区域云与至少一个边缘云服务的地理区域重叠。

所述中心云直接连接所有区域云，直接或间接连接所有边缘云。

优选地，所述用户应用实时运行环境14包括云计算资源模块141、应用运行协调模块142、应用部署与迁移模块143；

其中，应用运行协调模块142接收云计算资源模块141上的用户应用的属性与运行状态、对用户应用运行状态与运行性能的要求及云计算资源状态数据，接收基础数据实时消息系统13上的用户应用所服务车辆状态、所在交通工况数据与和/或联网状态数据，对用户应用所服务车辆状态、所在交通工况与车联网状态中至少一项进行预测，对用户应用运行状态、用户应用对运行状态与运行性能的要求、云计算资源状态中至少一项进行预测，根据上述当前状态与预测结果建立优化问题，以满足各用户应用运行实时性要求与应用平台内部与外部通信时延要求为优化目标，优化问题的解或设定优化策略以控制指令形式给出各用户应用在边缘云与区域云的运行位置、启停时刻、实时迁移方式及所需云计算资源，将相关控制指令输出给应用部署与迁移模块143与云计算资源模块141，

应用部署与迁移模块143根据应用运行协调模块142的指令实时控制每个用户应用的运行方式、迁移位置与迁移方式，

云计算资源模块141根据应用运行协调模块142的指令实时调整分配给每个用户应用的云计算的计算、存储、通信资源。

优选地，所述云控平台系统1包括提供数据服务的云控基础平台1a与提供应用服务的云控应用平台1b，其中所述云控基础平台1a包括互联互通模块11、感知融合模块12、基础数据实时消息系统13，所述云控应用平台1b包括互联互通模块11、用户应用实时运行环境14。

本发明还提供一种车路云协同系统，所述车路云协同控制系统包括：云控平台系统1、用户端2和资源端3，所述云控平台系统1是如上所述的用于车车及车路协同的云控平台系统，

所述用户端2包括网联汽车21，和/或用户云平台22，

所述资源端3包括：路侧感知设备31、资源云平台32和/或网联交通设施控制设备33。

优选地，所述车路云协同控制系统以云控平台系统1为中心节点，通过实时信息交互来控制车辆行为和交通信号，

所述路侧感知设备31具有传感器、处理器与通信设备，所述传感器感与处理器实时感知交通参与者与道路交通环境的信息，由通信设备向外发送；

所述网联汽车21装备有无线通信模块，及环境感知传感器、自车状态传感器、驾驶辅助系统、自动驾驶系统中的至少一种，实现以下功能中至少一项：上传自车上的数据，根据无线通信接收的来自云控平台系统1的感知数据、决策数据或控制数据提示驾驶员、影响或控制驾驶辅助或自动驾驶的行为；

所述网联交通设施控制设备33具有控制器与通信模块，用于控制影响道路状态与交通行为的交通设施，向云控平台系统1上传数据，以及/或者根据云控平台系统1的控制指令调节控制交通设施。

所述交通设施例如包括：交通信号灯、信息展示屏与智能道路设施等。

优选地，路侧感知设备31也可以是受控的。例如，为了节能，在某些情况下，例如无车辆位于边缘云覆盖区域内时，使得部分“路侧感知设备31”休眠。再或者，在某些“路侧感知设备31”损坏的情况下，激活备用的“路侧感知设备31”。

本发明还提供一种车路云协同方法，所述车路云协同方法基于如上所述的用于车车及车路协同的云控平台系统，或者基于如上所述的车路云协同系统，所述车路云协同方法包括协同感知程序、和/或协同决策与协同控制程序；

在所述协同感知程序中，云控平台系统1基于感知融合模块12为用户应用提供不同粒度的实时基础数据，在所述协同感知程序中，将实时基础数据存储于基础数据实时消息系统13，由基础数据实时消息系统13按需实时提供给用户端2或云控平台系统1上的用户应用，所述协同感知程序包括下述步骤。

步骤S11：边缘云获取用户端2与资源端3上传的原始的基础数据，进行多源信息融合后生成边缘云服务区域的对象级的融合后基础数据。其中，边缘云多源信息融合的一种方案包括：将网联车辆与路侧感知设备31上传的传感器(摄像头、毫米波雷达、激光雷达)、车辆定位信息、车辆系统状态信息融合得到机动车、非机动车与行人的更可靠的检测及更准确类型、位置、速度的识别；融合方法是决策级融合，使用概率方法进行目标生命周期管理，使用滤波方法进行状态预测与更新，使用最近邻法、概率方法等方法对不同类型传感器数据进行量测与跟踪目标间的关联；因为区域内车辆的变化，每次融合时的感知数据来自的传感器可能不同，多源信息融合方法根据实际数据所属传感器情况，自动使用传感器对应的方法进行融合。区域云和中心云进行信息融合可采用的方法有加权平均法、基于概率的方法等。

步骤S12：区域云将其管理的边缘云的感知信息进行融合形成车道级与小范围路网级的融合后基础数据，

步骤S13：中心云收集区域云和边缘云的感知融合信息，融合成大范围路网级的融合后基础数据。实时基础数据存储于基础数据实时消息系统13，由其按需实时提供给用户端2或用户在云控平台系统1上的应用。

在一个实施例中，在所述协同感知程序中，当用户查询一定空间范围的对象级实时基础数据时，由相关多个边缘云的实时基础数据进行实时合并后提供给用户。当用户查询一定空间范围的车道级或小范围路网级实时基础数据时，由相关多个区域云的实时基础数据进行实时合并后提供给用户。当用户查询大范围路网级实时基础时，由中心云实时提供。

对象级：每个对象(目标)的信息；

车道及小范围路网级：车道范围或小范围路网内的平均状态，不提供每个对象的精确信息；

大范围路网：大范围路网内的平均状态；

三个等级在粒度、精度、实时性上有差别，这个分级是大致原则。

所述协同决策与协同控制程序包括下述步骤：

步骤S21：根据用户应用中按标准通信协议定义的用户输入协议，实时为用户应用输入所需的用户端2与资源端3实时上传的原始基础数据和/或云控平台系统1实时处理后的感知融合数据，

步骤S22：为用户应用分配云计算资源并控制应用运行，

步骤S23：根据用户应用中按标准通信协议定义的用户输出协议，实时将用户应用输出的指令输出给用户对应的用户端2，以影响或控制车辆与交通设施的行为，从而实现对行车或交通运行的优化。例如，实现对行车或交通运行的安全、效率、能耗、舒适性的优化。

步骤3，互联互通优化调控。云控平台系统1的基于互联互通模块11的互联互通优化调控与基于用户应用实时运行环境14的运行环境优化调控方法，根据协同感知方法、协同决策与协同控制方法的各用户应用的使用情况对云控平台系统1的对外通信、云计算应用运行环境或加云控平台系统1外部通信进行优化调控，保障或提升各应用运行实时性与通信性能。

优选地，在所述车路云协同方法中，所述云控平台系统1基于互联互通模块11进行互联互通优化调控，以及基于用户应用实时运行环境14进行运行环境优化调控，保障或提升各用户应用运行实时性与通信性能；

所述互联互通优化调控包括下述步骤。

步骤S31：接收各用户应用对通信的要求、平台对外通信状态或加外部网络状态，或加对上述数据的预测，建立通信优化问题，以满足各用户应用通信性能要求为优化目标，

步骤S32：求解通信优化问题，或使用设定优化策略，得到对各用户应用所用平台对外通信的优化调控方式，或加对用户应用所用外部网络通信进行优化的调控指令，

步骤S33：根据优化问题的解或设定优化策略，对云控平台系统1的用户应用对外通信进行调控，或加通过发送指令对用户应用所用外部通信进行调控。

所述运行环境优化调控包括下述步骤。

步骤S41：接收用户应用的属性与运行状态、对运行状态与运行性能的要求及云计算资源状态数据，应用所服务车辆状态、所在交通工况数据与车联网状态数据，

步骤S42：对应用所服务车辆状态、所在交通工况与车联网状态中至少一项进行预测，对应用运行状态、对运行状态与运行性能的要求、云计算资源状态中至少一项进行预测，

步骤S43：根据上述当前状态与预测结果建立优化问题，以满足各应用运行实时性要求与应用平台内部与外部通信时延要求为优化目标，优化问题的解或设定优化策略以控制指令形式给出各应用在边缘云与区域云的运行位置、启停时刻、实时迁移方式及所需云计算资源。

步骤S44：用相关控制指令实时控制每个应用的运行方式、迁移位置与迁移方式，并实时调整分配给每个应用的云计算的计算、存储、通信资源。

优化问题建模如下，优化目标是最小化各网联应用在平台内部与对外的通信时延及在平台上的运行时延的加权和，约束条件是各应用运行与通信延迟小于其要求(可以是软约束或硬约束)，优化变量是各应用在边缘云与区域云的运行位置、启停时刻、实时迁移方式(执行迁移的时刻、迁移数据的传输路径等)及分配的云计算资源。优化问题求解方法可以采用任何已有的现有技术。

借助云控平台系统这一基础设施体系，各行各业都可以利用相关基础服务，获取实时的基础数据，开发匹配自己业务的智能网联汽车相关应用，并部署在云控平台系统上提供实时服务。例如，开发并部署紧急车辆优先通行应用，当发生事故时，利用云控平台系统协同感知技术，第一时间将数据发送给各类服务机构，通过感知数据，协同规划，换道让行，让救援车辆以最快速度到达现场，实现及时而精准的救援。

云控平台系统1基于用户应用实时运行环境14按设定的时空方式和条件运行用户在云控平台系统1上部署的协同决策与协同控制应用。按参与对象可将网联应用划分为：单车的网联决策与控制应用、多车协同的网联决策与控制应用、车路协同的网联决策与控制应用、交通信号网联控制应用。按作用方式可将网联应用分为服务固定地理区域的车辆与交通的静态应用和服务特定车辆与交通对象的动态应用，如信号灯路口的车辆通行车速建议为静态应用，自动驾驶物流车队的决策应用为动态应用。动态应用在云控平台系统1基础设施上的地理运行位置，需要随着车辆运动进行动态迁移，以满足应用安全性对云平台应用运行性能与通信能力的要求。

一种实现方式是各应用提出对通信时延的要求，互联互通模块11根据现有云控平台系统1的消息系统状态、外部网络状态，通过代价函数表示对各应用通信时延要求的满足情况，通过求解优化问题等方式确定使代价函数取最优/次优值的各应用数据包从云控平台系统1消息系统中发出的优先次序、在外部网络中节点转发处理的优先级与选取最短路由路径的优先级，并以此调控消息系统并对外部网络发出请求。

例如，车辆控制数据直接关系行车安全，其对通信时延的要求最高，云控平台系统1在对外通信的高并发工况下，为车辆控制数据分配最高通信调控优先级，使得互联互通模块11优先保证车辆控制数据及时从云控平台系统1向外部网联发出，同时，调控外部网联，如利用5G网联的切片管理，保证车辆控制数据分配到较短的路由路径，并在网联节点被优先处理而及时转发，从而尽力减小车辆控制数据从用户应用中输出到传输到被控网联车辆21上的通信链路上的时延，提高网联车辆控制的安全性。不同应用的网联车辆控制工况不同，对车辆控制数据提出不同的通信时延要求，云控平台系统1根据各应用数据的通信要求求解综合优化问题，优化目标设计为满足各应用通信性能要求且使用的通信资源尽量少，通过求解优化问题来确定每个应用的通信调控方式。

具体而言，由于某区域道路上车辆与交通工况的动态变化，造成该区域内服务这些车辆与交通的网联应用不变变化，其中静态应用部署服务固定地理区域，动态应用应随车移动，各应用在云控平台系统1基础设施上运行的地理位置时常发生变化，同一云控平台系统1上运行的应用也在变化，需要云控平台系统1根据应用与应用服务车辆状态来确定并调控应用所需云计算资源及应用的运行方式，以保证应用运行性能。可行实施方式如下：

根据对动态应用服务车辆运行路线的预测，确定未来运行该应用的运行性能较优的候选边缘云，即未来应用可能迁移到的边缘云；根据应用运行触发条件和请求，确定某一边缘云上未来时段内可能启动的应用；通过对应用运行所需云计算的计算、存储与平台内通信资源的先验模型或预测，确定某一边缘云上未来时段内运行的应用所需云计算资源。各应用确定对实时性与运行时延的要求，建立描述各应用实时性与运行时延满足情况的代价函数，以各应用在各边缘云上运行位置与分配云计算资源为自变量，以各边缘云的云计算资源、各应用实时性与运行时延容忍上限为约束条件，通过求解上述优化问题得到最优或次优解，解给出了各应用在各边缘云上运行位置与分配云计算资源。以此结果调节各边缘云上各应用所用的云计算资源，为未将启动的新应用提前分配资源，为未来将迁移来的应用提前分配资源并准备会话同步。

云控平台系统1的基于互联互通模块11的互联互通优化调控与基于用户应用实时运行环境14的运行环境优化调控方法，根据协同感知方法、协同决策与协同控制方法的各用户应用的使用情况对云控平台系统1的对外通信、云计算应用运行环境或加云控平台系统1外部通信进行优化调控，保障或提升各应用运行实时性与通信性能。

根据本发明一实施例的基于云控平台系统1的车路云协同系统，以云控平台系统1为中心节点，通过实时信息交互来控制车辆行为和交通信号，实现面向安全、高效、节能的车路云协同的智能网联驾驶与智能网联交通，系统包括，云控平台系统1、有线通信网络、无线通信网络、网联车辆21、用户云平台22、路侧感知设备31、网联交通设施控制设备33、资源云平台32；其中，云控平台系统1通过无线通信网络与网联车辆21相连，通过有线通信网络或无线通信网络与路侧感知设备31、智能交通信号设备相连，通过有线通信网络与用户平台及资源云平台32相连；资源云平台32，有如高精度定位与授时平台、地图平台、气象平台等；用户云平台22，有如车企平台、出行服务商平台、商用车运营商平台、公共车队平台、政府的交通管理平台与应急管理平台等；

所述云控平台系统1是用于以满足车辆实时决策与控制性能要求的方式为网联车辆21及其用户、管理及服务机构提供车辆与交通运行相关的动态实时基础数据及网联应用的物联网云平台；

所述无线通信网络包括蜂窝通信网络，如4G、LTE-V、5G，基于无线局域网协议的通信网络，如DSRC，卫星通信网络；

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于车车及车路协同的云控平台系统，其特征在于，所述云控平台系统包括互联互通模块(11)、感知融合模块(12)、基础数据实时消息系统(13)和用户应用实时运行环境(14)；

所述互联互通模块(11)用于建立并管理云控平台系统(1)与外部的用户端(2)和/或资源端(3)的通信，所述互联互通模块(11)通过按标准通信协议定义的自定义通信协议进行通信，同时支持按照标准通信协议进行消息广播；

所述互联互通模块(11)对外与用户端(2)和/或资源端(3)通讯收发数据并从用户端(2)和/或资源端(3)获取原始的基础数据，对内向感知融合模块(12)、基础数据实时消息系统(13)与用户应用实时运行环境(14)传送原始的基础数据，从基础数据实时消息系统(13)与用户应用实时运行环境(14)接收用户端(2)所需的处理后基础数据、指令数据与应用状态数据；

所述感知融合模块(12)用于对所述原始的基础数据进行实时信息融合，和/或按云控平台系统(1)定义的基础数据的数据模型进行整理，得到规范化的或精度、全面性与可靠性提高的融合后基础数据，并将融合后基础数据输出到基础数据实时消息系统(13)；

所述基础数据实时消息系统(13)从互联互通模块(11)及感知融合模块(12)接收原始的基础数据和/或融合后基础数据，进行实时存储，按用户端或用户应用需求进行检索并为云控平台系统(1)、用户端(2)及云控平台系统(1)上用户应用提供实时上传原始基础数据和/或实时融合后基础数据，将用户端或用户应用所需数据输出到互联互通模块(11)或用户应用实时运行环境(14)；

所述用户应用实时运行环境(14)用于根据云控平台系统(1)上用户应用对实时性与时延的要求为用户应用提供实时性优化的云计算环境，并基于工况对用户应用进行实时部署与迁移。

2.根据权利要求1所述的用于车车及车路协同的云控平台系统，其特征在于：所述云控平台系统的云计算基础设施分级分布式布置，并划分为多个分布云与一个中心云，

所述分布云用于为预定地理区域内的网联汽车(21)提供实时基础数据服务与用户应用实时运行环境，所述分布云在物理位置上满足与预定地理区域内网联汽车(21)通信的性能指标要求，使得分布云上的数据与应用服务的工作频率及通信性能满足支持网联汽车(21)驾驶的需求；

所述中心云与所述分布云连接，提供管理和大数据服务。

3.根据权利要求2所述的用于车车及车路协同的云控平台系统，其特征在于，所述分布云包括边缘云和区域云：

所述边缘云用于为较小预定地理区域内的网联汽车(21)提供实时基础数据服务与网联应用实时运行环境，将边缘云部署在物理位置上满足与预定地理区域内网联汽车(21)通信的性能指标在设定限度，使得边缘云上的数据与应用服务的工作频率及通信性能满足支持网联汽车(21)驾驶的需求；

所述区域云用于提供比边缘云更大地理区域范围且更低通信响应要求的数据与应用服务，并为不同边缘云的交互与协作提供辅助，区域云与至少一个边缘云服务的地理区域重叠，

所述中心云直接连接所有区域云，直接或间接连接所有边缘云。

4.根据权利要求3所述的用于车车及车路协同的云控平台系统，其特征在于，

所述用户应用实时运行环境(14)包括云计算资源模块(141)、应用运行协调模块(142)、应用部署与迁移模块(143)；

其中，应用运行协调模块(142)接收云计算资源模块(141)上的用户应用的属性与运行状态、对用户应用运行状态与运行性能的要求及云计算资源状态数据，接收基础数据实时消息系统(13)上的用户应用所服务车辆状态、所在交通工况数据与和/或联网状态数据，对用户应用所服务车辆状态、所在交通工况与车联网状态中至少一项进行预测，对用户应用运行状态、用户应用对运行状态与运行性能的要求、云计算资源状态中至少一项进行预测，根据上述当前状态与预测结果建立优化问题，以满足各用户应用运行实时性要求与应用平台内部与外部通信时延要求为优化目标，优化问题的解或设定优化策略以控制指令形式给出各用户应用在边缘云与区域云的运行位置、启停时刻、实时迁移方式及所需云计算资源，将相关控制指令输出给应用部署与迁移模块(143)与云计算资源模块(141)，

应用部署与迁移模块(143)根据应用运行协调模块(142)的指令实时控制每个用户应用的运行方式、迁移位置与迁移方式，

云计算资源模块(141)根据应用运行协调模块(142)的指令实时调整分配给每个用户应用的云计算的计算、存储、通信资源。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的用于车车及车路协同的云控平台系统，其特征在于，

所述云控平台系统(1)包括提供数据服务的云控基础平台(1a)与提供应用服务的云控应用平台(1b)，其中所述云控基础平台(1a)包括互联互通模块(11)、感知融合模块(12)、基础数据实时消息系统(13)，所述云控应用平台(1b)包括互联互通模块(11)、用户应用实时运行环境(14)。

6.一种车路云协同系统，其特征在于，所述车路云协同控制系统包括：云控平台系统(1)、用户端(2)和资源端(3)，所述云控平台系统(1)是根据权利要求1-5中任一项所述的用于车车及车路协同的云控平台系统，

所述用户端(2)包括网联汽车(21)，和/或用户云平台(22)，

所述资源端(3)包括：路侧感知设备(31)、资源云平台(32)和/或网联交通设施控制设备(33)。

7.根据权利要求6所述的车路云协同系统，其特征在于，所述车路云协同控制系统以云控平台系统(1)为中心节点，通过实时信息交互来控制车辆行为和交通信号，

所述路侧感知设备(31)具有传感器、处理器与通信设备，所述传感器感与处理器实时感知交通参与者与道路交通环境的信息，由通信设备向外发送；

所述网联汽车(21)装备有无线通信模块，及环境感知传感器、自车状态传感器、驾驶辅助系统、自动驾驶系统中的至少一种，实现以下功能中至少一项：上传自车上的数据，根据无线通信接收的来自云控平台系统(1)的感知数据、决策数据或控制数据提示驾驶员、影响或控制驾驶辅助或自动驾驶的行为；

所述网联交通设施控制设备(33)具有控制器与通信模块，用于控制影响道路状态与交通行为的交通设施，向云控平台系统(1)上传数据，以及/或者根据云控平台系统(1)的控制指令调节控制交通设施。

8.一种车路云协同方法，其特征在于，所述车路云协同方法基于根据权利要求1-5中任一项所述的用于车车及车路协同的云控平台系统，或者基于根据权利要求6或7所述的车路云协同系统，所述车路云协同方法包括协同感知程序、和/或协同决策与协同控制程序；

在所述协同感知程序中，云控平台系统(1)基于感知融合模块(12)为用户应用提供不同粒度的实时基础数据，在所述协同感知程序中，将实时基础数据存储于基础数据实时消息系统(13)，由基础数据实时消息系统(13)按需实时提供给用户端(2)或云控平台系统(1)上的用户应用，所述协同感知程序包括下述步骤：

步骤S11：边缘云获取用户端2与资源端3上传的原始的基础数据，进行多源信息融合后生成边缘云服务区域的对象级的融合后基础数据，

步骤S12：区域云将其管理的边缘云的感知信息进行融合形成车道级与小范围路网级的融合后基础数据，

步骤S13：中心云收集区域云和边缘云的感知融合信息，融合成大范围路网级的融合后基础数据；

所述协同决策与协同控制程序包括下述步骤：

步骤S21：根据用户应用中按标准通信协议定义的用户输入协议，实时为用户应用输入所需的用户端(2)与资源端(3)实时上传的原始基础数据和/或云控平台系统(1)实时处理后的感知融合数据，

步骤S22：为用户应用分配云计算资源并控制应用运行，

步骤S23：根据用户应用中按标准通信协议定义的用户输出协议，实时将用户应用输出的指令输出给用户对应的用户端(2)，以影响或控制车辆与交通设施的行为，从而实现对行车或交通运行的优化。

9.根据权利要求8所述的车路云协同方法，其特征在于，当用户查询一定空间范围的对象级实时基础数据时，由相关多个边缘云的实时基础数据进行实时合并后提供给用户；当用户查询一定空间范围的车道级或小范围路网级实时基础数据时，由相关多个区域云的实时基础数据进行实时合并后提供给用户；当用户查询大范围路网级实时基础数据时，由中心云实时提供。

对象级：每个对象(目标)的信息

车道及小范围路网级：车道范围或小范围路网内的平均状态，不提供每个对象的精确信息

大范围路网：大范围路网内的平均状态

三个等级在粒度、精度、实时性上有差别，这个分级是大致原则。

10.根据权利要求8所述的车路云协同方法，其特征在于，所述云控平台系统(1)基于互联互通模块(11)进行互联互通优化调控，以及基于用户应用实时运行环境(14)进行运行环境优化调控，保障或提升各用户应用运行实时性与通信性能；

所述互联互通优化调控包括下述步骤：

步骤S31：接收各用户应用对通信的要求、平台对外通信状态或加外部网络状态，或加对上述数据的预测，建立通信优化问题，以满足各用户应用通信性能要求为优化目标，

步骤S32：求解通信优化问题，或使用设定优化策略，得到对各用户应用所用平台对外通信的优化调控方式，或加对用户应用所用外部网络通信进行优化的调控指令，

步骤S33：根据优化问题的解或设定优化策略，对云控平台系统(1)的用户应用对外通信进行调控，或加通过发送指令对用户应用所用外部通信进行调控；

所述运行环境优化调控包括下述步骤：

步骤S41：接收用户应用的属性与运行状态、对运行状态与运行性能的要求及云计算资源状态数据，应用所服务车辆状态、所在交通工况数据与车联网状态数据，

步骤S42：对应用所服务车辆状态、所在交通工况与车联网状态中至少一项进行预测，对应用运行状态、对运行状态与运行性能的要求、云计算资源状态中至少一项进行预测，

步骤S43：根据上述当前状态与预测结果建立优化问题，以满足各应用运行实时性要求与应用平台内部与外部通信时延要求为优化目标，优化问题的解或设定优化策略以控制指令形式给出各应用在边缘云与区域云的运行位置、启停时刻、实时迁移方式及所需云计算资源；

步骤S44：用相关控制指令实时控制每个用户应用的运行方式、迁移位置与迁移方式，并实时调整分配给每个用户应用的云计算的计算、存储、通信资源。