CN110930747B - 一种基于云计算技术的智能网联交通服务系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于云计算技术的智能网联交通服务系统，包括用户组件、车辆组件、基础设施组件、网络组件和计算组件，具有提供通信、信息交换、控制、安全和隐私保护的功能；所述系统配置有一种或多种基于云计算的方法，用于云分发控制、通信控制、数据计算和管理、分析和优化、现场和远程控制、隐私和安全控制。本发明实现了CAVH云服务及其与CAVH系统组件的交互，并提供了包括但不限于通信、感知、控制、规划、维护、安全性和隐私保护等一系列系统功能。

Description

一种基于云计算技术的智能网联交通服务系统

技术领域

本发明涉及一种基于云计算技术的智能网联交通服务系统，CAVH云服务及其与CAVH系统组件的交互可以提供包括但不限于通信、感知、控制、规划、维护、安全性和隐私保护等一系列系统功能。

背景技术

CAVH系统的构成包括但不限于用户、车辆、CAVH路侧单元和CAVH多层控制系统等。本发明提供实施CAVH系统的通信、效率、移动性、安全性、完整性和隐私保护的方法。本发明提供了用于促进这些CAVH系统功能实现的方法。其中涉及技术包括的CAVH系统、方法和组建，部分在2017年6月20日提交的美国专利申请15/628,331中，部分在2018年2月6日提交的申请号为62/626,862和62/627,005的美国专利申请中，部分在2018年4月10日提交的申请号为62/655,651和部分在2018年5月9日提交的申请号为62/669,215的美国专利申请中，本发明将引用这些专利内容。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于云计算技术的智能网联交通服务系统，以实现CAVH云服务及其与CAVH系统组件的交互，并提供包括但不限于通信、感知、控制、规划、维护、安全性和隐私保护等一系列系统功能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于云计算技术的智能网联交通服务系统，包括用户组件、车辆组件、基础设施组件、网络组件和计算组件，具有提供通信、信息交换、控制、安全和隐私保护的功能；

所述系统配置有一种或多种基于云计算的方法，用于云分发控制、通信控制、数据计算和管理、分析和优化、现场和远程控制、隐私和安全控制。

所述系统分为规划服务子系统、隐私服务子系统、安全服务子系统、连接服务子系统、控制服务子系统、存储服务子系统、预测/分析服务子系统和感知服务子系统。

所述规划服务子系统提供用于CAVH操作规划的基于云计算的方法，该方法包括用户活动规划方法、车辆操作规划方法、基础设施活动规划方法、系统操作规划方法；

其中，所述用户活动规划方法用于接收和提供表征路径和运输模式的数据；其中，路径数据包括与收费公路有关的信息；运输模式数据包括与运输时间有关的信息；

其中，所述车辆操作规划方法用于接收和提供表征出发时间、起点、目的地和路径的数据，以及接收和提供表征车辆调度、车辆安全和紧急计划的数据；

其中，所述基础设施活动规划方法包括用于自动驾驶和CAVH路线和网络规划的方法；

其中，所述系统操作规划方法用于CAVH系统中各子系统的连接和协作管理，以及数据流和通信的管理。

所述感知服务子系统提供基于云计算的感知方法，通过多个CAVH的车辆传感器和路边传感器来管理拥挤和实现多维度感知，具体包括局部和全局感知方法、异构感知方法、网络感知方法；

其中，所述局部和全局感知方法用于对表征车辆操作的局部感知数据和表征CAVH和运输网络状态和事件的全局感知数据的集成；

其中，所述异构感知方法用于从传感器上接收数据；其中，传感器为计算机视觉、雷达或激光雷达；传感器提供具有分辨率、类型、覆盖范围和频率的数据；

其中，所述网络感知方法用于与外部数据源的通信，以进行对紧急情况的管理、对多种运输模式的集成和预测出行需求；所述紧急情况包括：交通紧急事件，如交通事故、道路临时封闭；系统紧急事件，如数据传输失败、延迟、网络受攻击等；多种运输模式指多种交通方式单独或组合的出行模式，包括公交、地铁、自动驾驶小汽车、货车等方式。

所述控制服务子系统提供用于CAVH车辆控制的云计算方法，具体包括用于车辆操作控制的方法、用于通道活动控制的方法、用于全网活动控制的方法、用于系统操作控制的方法；

其中，所述用于车辆操作控制的方法用于接收和提供表征车辆速度、方向、地图坐标和相对于其他车辆的位置的数据；

其中，所述用于通道活动控制的方法用于管理自动驾驶车辆、与非CAVH车辆的汇合、与车辆网络服务的交互；

其中，所述用于全网活动控制的方法用于接收和提供表征路径、绕行、停车、交通负荷、拥堵的数据；并且对车辆开始和最后一公里的控制；

其中，所述系统操作控制的方法用于与车载单元、路侧设施、交通控制单元和交通控制中心中的一个或多个进行通信，优化网络和对安全和紧急事件的响应；所述紧急情况包括：交通紧急事件，如交通事故、道路临时封闭；系统紧急事件，如数据传输失败、延迟、网络受攻击等。

所述预测/分析服务子系统用于提供用于CAVH系统预测和分析的云计算方法，具体包括用于车辆活动预测和/或分析的方法、用于通道活动预测/分析的方法、用于全网CAVH活动预测/分析的方法；

其中，所述车辆活动预测和/或分析方法用于分析CAVH的机械状态、预测系统故障和/或预测最佳速度；

其中，所述用于通道活动预测和/或分析的方法用于预测道路交通、检测侵略性车辆和/或预测紧急情况；所述紧急情况包括交通事故、道路封闭等；

其中，所述用于全网CAVH活动预测/分析的方法用于预测繁忙区域和/或繁忙时间，向出行者建议确定最佳行驶路线和/或确定最佳停车场。

所述安全服务子系统提供基于云计算的CAVH安全和保护方法，具体包括：

用于CAVH用户、运营商、管理者和/或开发人员的多层和/或功能触发的访问控制方法；

管理针对物理攻击的主动网络安全协议，以防止对车辆和/或基础设施的攻击；

管理针对网络攻击的主动网络安全协议；

使用基于传感器的众包数据验证提供冗余设计和验证数据；

采用基于云的安全性与第二服务接口连接；其中，所述第二服务是CAVH规划、智CAVH控制和/或数据存储。

所述隐私服务子系统提供用于保护CAVH隐私的云计算方法；其中，CAVH隐私包括保护用户信息、用户和车辆活动信息、本地和全局操作；

其中，所述用户信息包括用户配置文件、用户偏好或交易记录中的一个或多个；

其中，所述用户和车辆活动信息包括行驶轨迹、出行起点、出行目的地和/或行程时间表；

其中，所述本地和全局操作包括数据收集、数据存储和/或分层数据访问控制。

所述存储服务子系统用于用户、车辆和/或基础设施配置文件信息的基于云的存储；

其中，所述存储服务子系统被配置为提供实时数据存储和检索；所述数据存储在存储器或现场边缘存储器中；现场边缘存储器安装于路侧存储设备；

其中，所述存储服务子系统被配置为存储和/或检索实时感测数据、实时控制数据和/或实时通信数据；

其中，所述存储服务子系统被配置为提供基于短期云的数据存储和检索，能够存储和管理过去1到7天的数据；

其中，所述存储服务子系统被配置为存储和管理事件数据；所述事件数据包括交通崩溃、网络拥塞模式、天气事件或道路建设中的一个或多个；

其中，所述存储服务子系统被配置为提供长期数据存储和检索；所述长期数据存储包括使用基于磁带的、基于磁盘的和/或基于闪存的介质；所述长期数据包括历史复发性CAVH拥堵/控制模式、非经常性CAVH拥塞/控制模式、用户配置文件、CAVH车辆状态、车载单元状态和/或路侧单元状态中的一个或多个。

所述连接服务子系统提供基于云计算的通信和网络服务；其中，所述通信和网络服务被配置为连接CAVH用户、CAVH车辆、CAVH基础设施、CAVH系统、非CAVH用户、非CAVH车辆、非CAVH基础设施和/或非CAVH系统中的一个或多个；

其中，所述连接服务子系统包括连接CAVH用户和CAVH云的用户-系统组件。所述用户-系统组件按需连接CAVH用户和CAVH云。所述用户-系统组件可使用如下方式连接CAVH用户和CAVH云：

无线通信；

蜂窝网络；

4G-LTE或5G网络；

在低质量网络上提供稳健通信的通信方式；

不受通信延迟，封包丢失率，系统延迟和/或带宽限制的通信方式；

其中，所述用户-系统通信组件将用户端的数据发送到CAVH云以用于计算，分析，分发和存储；其中，所述用户-系统通信组件将从其他CAVH组件集成的数据作为系统反馈发送给用户；

其中，所述连接服务子系统包括连接CAVH车辆和CAVH云的车辆-系统通信组件；所述车辆-系统组件实时连接CAVH车辆和CAVH云；所述车辆-系统组件使用高质量无线通信连接CAVH车辆和CAVH云；所述车辆-系统连接组件被配置为收集车辆端数据；所述车辆-系统连接组件被配置为实现车辆端功能；所述车辆-系统连接组件被配置为将数据发送到车辆端子系统以支持CAVH驾驶；

其中，所述连接服务子系统包括连接CAVH的路侧单元和CAVH云的路侧单元-系统连接组件；所述路侧单元-系统连接组件实时连接CAVH的路侧单元和CAVH云；所述路侧单元-系统连接组件通过高速有线因特网，高速无线因特网和/或高速以太网连接来连接CAVH的路侧单元和CAVH云；所述路侧单元-系统组件被配置为收集路侧单元端数据；所述路侧单元-系统组件被配置为向云服务器提供路侧单元端数据；所述路侧单元-系统连接组件被配置为将数据发送到路侧单元端子系统；其中，路侧单元端子系统的所述数据作为系统输入，发送到各方法中，以实现路侧单元功能；所述路侧单元-系统连接组件被配置为通信桥接节点，以扩展和/或增强云服务器与具有与路侧单元的连接的用户/车辆之间的通信；

其中，所述连接服务子系统包括连接CAVH车辆的车-车通信组件；所述车-车通信组件实时连接CAVH车辆；所述车-车通信组件使用如下方式连接CAVH车辆：

本地专用通信；

专用短程通信(DSRC)；

所述车对车通信组件被配置为扩展和/或增强云与用户和/或车辆之间的连接；所述车-车通信组件被配置为共享车载传感器数据，以增强车辆端方法的实现；所述车-车通信组件被配置为共享关键任务数据以增强车辆端方法的实现；

其中，所述连接服务子系统包括连接车辆和路侧单元的车辆/用户-基础设施通信组件。所述车辆/用户-基础设施通信组件实时连接车辆和路侧单元；所述车辆/用户-基础设施通信组件使用以下方式连接车辆和RSU：

本地专用通信；

专用短程通信(DSRC)；

所述车辆/用户-基础设施通信组件被配置为扩展和/或增强与云服务器的用户和/或车辆连接；所述车辆/用户-基础设施通信组件被配置为使用路侧单元作为桥接节点来扩展和/或增强连接；

其中，所述连接服务子系统包括连接基础设施的基础设施-基础设施通信组件；所述基础设施-基础设施通信组件使用有线互联网和/或以太网连接基础设施；所述基础设施-基础设施通信组件被配置为用作实现基础设施端系统功能；所述基础设施-基础设施通信组件被配置为扩展和/或增强云和基础设施之间的连接；所述基础设施-基础设施通信组件被配置为扩展和/或增强云与基础设施之间的连接，其中所述云和基础设施不具有直接的连接；

其中，所述连接服务子系统包括连接用户和车辆的用户-车辆通信组件；所述用户-车辆通信组件连接用户和车辆，其中所述车辆由所述用户注册；所述用户-车辆通信组件连接用户和车辆，其中所述车辆由所述用户驱动；所述用户-车辆通信组件被配置为更新所述用户的旅行需求的主动改变；所述用户-车辆通信组件被配置为接收系统反馈；其中，所述系统反馈包括系统状态，旅行状态；所述用户-车辆通信组件被配置为通过车辆到系统通信来增强到所述系统的用户连接。

包括用户端系统，提供用户行为档案，以及提供行程前用户活动计划，行程中用户活动计划和行程后计划；

所述用户行为方案包括以下中的一个或多个：

集合匿名用户数据以建立用户行为组；

将用户与用户档案类型匹配；其中，用户档案类型指根据不同用户出行喜好，如有的人喜欢公交车出行，有人喜欢自己开车出行；有人选择出行时间快路径，有人喜欢距离最短路径；以及根据消费能力、历史出行偏好数据进行不同用户种类分类；

为用户创建定制的CAVH服务；

识别并适应用户行为和偏好的变化；

其中，所述匿名用户数据包括社交人口统计数据，CAVH车辆所有权数据，CAVH行程数据，CAVH服务偏好数据和/或CAVH行程特征数据中的一个或多个；

其中，所述CAVH服务包括道路类型或驾驶模式的偏好中的一个或多个；道路类型分为高速公路，主干道，收费公路、非收费公路；驾驶模式包括最小化行程时间，最大化舒适度、最小化碳足迹；

其中，所述识别和适应用户行为和偏好的变化包括使用用户与系统交互、使用实时车辆和用户行为数据分析；实时车辆和用户行为数据分析由用户授权；实时车辆和用户行为数据分析包括分析表征乘客活动的数据；

所述行程前活动计划为每个用户定制CAVH行程；行程前活动计划包括基于所匹配的用户档案组和/或CAVH设施的状态来推荐CAVH行程计划、确认CAVH行程计划、建立与第二CAVH服务子系统的通信；其中，确认CAVH行程计划是基于匹配的用户档案组和CAVH设施的状态，进而实现基于确认的旅行计划初始化CAVH旅行；初始化CAVH旅行包括向用户提供所述旅行的通知、管理车载单元和路侧单元组件之间的通信；所述第二个CAVH服务子系统是交易子系统，支付子系统，共乘子系统和/或拼车子系统；所述CAVH旅行计划包括起点，目的地，出发时间和路线计划中的一个或多个；

所述行程中活动计划在CAVH行程期间向用户提供支持；所述行程中活动计划被配置为适应用户请求的行程计划变化；所述用户请求的行程计划改变包括在驾驶模式之间切换，在乘坐共享模式之间切换和/或在队列模式之间切换中的一个或多个；所述驾驶模式包括环保优先驾驶，性能优先驾驶和/或机动性优先驾驶中的一个或多个；所述行程中活动计划包括响应于一个或多个运输网络状况推荐的服务或旅行计划变更；交通事件和/或交通管制；或多式联运信息；其中，所述交通管制包括车道调节；多式联运信息包括具有公共交通时间表，目的地活动时间表和/或来自其他CAVH用户的动态请求的转换中的一个或多个；动态请求包括乘车共享请求和/或信息共享中的一个或多个；行程中活动计划还包括向其他系统组件或外部服务提供行程内信息，用于行程计划执行，支付和交易，社交网络、紧急管理；所述交通事件包括交通事故，工作区、恶劣天气；

其中，所述行程后计划包括生成如下一个或多个CAVH系统中的信息：完成CAVH完成行程的交易和日志；数据打包和分析聚合；提出目的地和活动建议；切换驾驶模式；提供和/或接收停车信息。

还包括车辆终端系统，用于控制CAVH车辆；其中，所述车辆终端系统包括车辆档案子系统，用于管理CAVH车辆的档案；所述车辆档案子系统具有如下配置：

所述车辆档案子系统基于匿名车辆数据和云建立车辆档案组；匿名车辆数据包括车辆机械特征，历史和统计驾驶记录，车道可访问性，CAVH自动化级别、可用CAVH设备和动态信息中的一个或多个；动态信息包括车辆动态状态和/或车载传感器数据；所述车辆动态状态包括速度，速度，加速度和/或地图位置中的一个或多个；

所述车辆档案子系统能够使CAVH车辆与云中的已建立的车辆档案组相匹配；

所述车辆档案子系统能够提供针对不同类型的CAVH车辆的定制的车辆引导和控制方案；所述定制的车辆引导和控制方案包括自动化水平，通信水平和/或与基础设施或其他车辆的交互水平中的一个或多个；

所述车辆档案子系统能够提供车辆特性变化的实时检测；车辆特性变化包括车辆功能的增加或减少，车辆机械和控制系统状况和/或车辆系统升级和维护状态中的一个或多个；

其中，所述车辆终端系统包括：

地图导航子系统，用于生成CAVH驾驶引导计划；地图导航子系统提供CAVH地图管理方法，所述地图管理方法包括生成和/或更新CAVH设施图和/或本地CAVH图，所述CAVH设施图和/或本地CAVH地图是高分辨率地图；地图导航子系统还提供行程导航管理方法，所述行程导航管理方法包括生成和/或更新CAVH行程导航计划，所述行程导航计划包括路线，路径选择，CAVH接入和/或出口点，多式联运，CAVH协同驾驶车队和/或共享乘车；所述行程导航管理方法包括使用一个或多个如用户端数据，车辆档案，行程起讫点和/或行程计划中的数据来生成和/或更新CAVH行程导航计划；所述用户端数据包括用户档案，用户端方法预行程数据和/或用户端方法行程内数据中的一个或多个；

定位增强子系统，用于管理众包传感器数据，所述定位增强子系统具有的数据管理方法，以实现管理来自车辆的车载传感器的数据，来自周围CAVH车辆的数据，来自路侧传感器的数据，共享的传感器数据；所述数据管理方法组织和共享来自车辆的车载传感器的数据，来自周围车辆的数据，来自路侧传感器的数据，以及来自其他附近CAVH车辆的传感器数据；所述定位增强子系统融合云中的数据以提高自定位的准确性，其中，所述数据包括一个或多个众包传感器数据，自身定位数据和/或地图数据；

驾驶引导子系统，用于支持CAVH车辆的导航，所述驾驶引导子系统使用众包或共享数据、用户端行程内方法数据或由其他CAVH用户提供的数据来引导CAVH车辆；所述驾驶引导子系统使用加入协同驾驶车队的指令、离开协同驾驶车队的指令、协同驾驶车队内导航方向，乘车共享上客引导指令及下客引导指令；

控制子系统，支持CAVH车辆控制组件，所述控制子系统使用路边组件提供控制指令，所述指令包括基于外部或内部信号调整CAVH控制信号，外部信号是事件，事故、恶意、攻击性车辆中的一个或多个，内部信号包括机械特征的基于云的统计分析；所述控制子系统使用远程控制组件提供遥控指令，所述远程组件在紧急事件，盗窃，物理攻击和/或网络攻击情况下发生响应，控制CAVH；

还包括设施端系统，用于支持交通系统的设施，如RSU、TCU、TCC；所述设施端系统作为一个子系统，能够实现交通基础设施的各个单元和系统进行交互；

其中，设施端系统包括交通设施交互子系统，由以下部分构成：

云-基础设施数据采集部分能够将数据或反馈从设施单元中取出用于将来的分析和备份；

协同控制组成部分能够发送反馈信息到基础设施单元来增强单元的功能；

一个基于云的组成部分能够整合基于设施和调研获得的传感数据，所述传感数据通过机构和CAVH用户车辆来获得；其中，机构指交通管理部门，如交管局、公交公司、交通运输局等；

一个基础设施维护组成部分能够通过周期性的自动检测来为交通设施硬件和软件提供信息和解决方案；

其中，所述设施端系统由用来与路侧单元进行交互的路侧单元子系统构成，所述路侧单元子系统由下列部分构成：

一个云-路侧单元数据管理组件能够从路侧单元中提取数据用来分享和融合；并且能够将外部数据和处理过的数据传给路侧单元以备将来车辆和基础设施的控制运算，其中，路侧单元数据包括视频数据和点云数据，融合数据能够从多个角度感知车辆和基础设施的动态，融合数据通过分析能够提供微观水平的对单独车辆和车队的感知；

一种用于融合车辆和基础设施传感器数据的多源感知组件；

一个协同控制组件能够利用为车辆、车队、路径、点、运输通道、运输网络服务的路侧单元控制信号来实现系统控制，所述协同控制组件能够利用负载均衡来实现安全和可靠性；

一个基础设施维护组件能够通过周期性的自动检测为路侧单元的硬件和软件提供信息和解决方案，并且能够为CAVH车辆，CAVH基础设施，交通基础设施提供维护预警；

其中，所述设施端系统由交通控制中心/交通控制单元控制子系统构成，以与交通控制中心/交通控制单元系统进行互动，所述交通控制中心/交通控制单元控制子系统由以下部分构成：

CAVH运营优化组件能够优化系统级的任务，所述操作优化组件使用深度学习分析车辆跟踪，所述系统级任务包括CAVH起讫点需求估计、路由规划和引导、网络需求管理；

多层次控制和协同组件能够运算和分配控制信号，并且整合传感和控制反馈；

CAVH任务代理组件能够代理交通控制单元/交通控制中心的任务，所述代理的交通控制单元/交通控制中心的任务包括车队控制和路径导航，代理包括一个中转代理或收费公路代理；

外部连接组件能够连接外部机构和组织来分析交通控制中心/交通控制单元的任务。

车队管理组件能够管理状态、位置以及派遣CAVH车辆。

还包含一个系统分析/优化组件，以执行系统分析/优化方法，所述执行系统分析/优化方法包括：

一种异构传感数据集成方法，用于收集和融合来自车载单元、路侧单元和交通基础设施的不同传感数据；

一种动态对象映射方法，用于报告和定位一个CAVH车辆、周围的CAVH车辆和/或周围的非CAVH车辆；

一种基础设施数据提供和更新方法，用于向一个或多个边缘节点实时提供道路、交通和CAVH基础设施数据；其中，所述CAVH基础设施数据包括一个或多个道路几何形状、车道信道化、交叉口设计和/或上、下匝道位置；所述基础设施数据提供和更新方法包括动态索引、分段和管理实时反馈和比较，用于更新基础设施更改；

一种事件数据收集和传播方法，用于收集和传播事件数据；其中，所述事件数据包括一个或多个交通事件、阻塞线路、工作区和/或特殊事件；分析事件数据以优化交通流；

一种控制信号/逻辑优化方法，用于提供控制信号和/或逻辑优化算法；其中，所述控制信号/逻辑优化方法分析一个或多个实时可行性、计算速度、舒适性、安全性、油耗、车辆位置和/或车辆速度；

一种系统的供求估计和管理方法，用于推断出行需求、推断交通模式、推断起讫点和路径需求、就缓解拥塞和改善服务提出建议；

一种车辆调度和路径管理优化方法，用于使总行程时间最小化，使等待时间和截止时间最小化，以及/或增加系统的可靠性和安全性；其中，所述车辆调度和路径管理优化方法包括确定车辆分配、车辆调度、车辆激活、车辆停用、车辆路径和车辆模式；所述车辆模式包括生态驾驶，攻击性或保守性；所述路侧设备是一个路侧单元或交通控制单元；

一种系统维护方法，用于定期监视和评估CAVH系统的健康状况和负载，检测系统故障和问题，并提出维护建议。

还包含一个云数据计算/集成/管理组件，处理、集成和管理网络、通道、路段、节点和车辆级别的云中的CAVH数据，所述云数据计算/集成/管理组件分为以下层级：

网络层数据聚合和集成，创建网络范围的CAVH系统服务状态、CAVH基础设施条件、交通网络和基础设施条件的性能指标；识别有问题的子网络、走廊、链接和/或节点，并为系统优化服务和模型提供上述性能指标；

通道层数据聚合和集成，以获得性能指标，并与交通管理中心进行外部数据交换；

路段层数据聚合与集成，开发不同节点间链路距离、链路数量、路由策略、链路拥塞、信号运行性能的流量状态测量，并与路侧单元和/或交通控制中心/交通控制单元交换交通状况检测数据；

节点层数据聚合和集成，利用现场传感器数据开发网络节点的交通信息，并与一个或多个路侧单元、交通控制中心/交通控制单元、交叉口和/或匝道交换上述交通信息；

车辆层数据汇总与集成，分析和估计车辆状态；协助控制处理器执行命令，减少错误和干扰；与CAVH车辆交换车辆状态数据；与非CAVH车辆进行通信；

其中，所述性能指标包括一个或多个旅行时间索引、旅行时间可靠性、服务水平和/或实时基础设施条件；所述分析和估计车辆状态包括转向、推力和制动数据的分析。

还包括CAVH安全组件，用于保护CAVH云免受网络攻击，所述CAVH安全组件包括：

网络攻击检测，包括检测恶意网络活动和/或异常物理现象；

网络攻击建档/识别，包括识别网络攻击类型，分析网络攻击的特征，评估网络攻击对CAVH系统的影响，以及管理网络攻击特征数据库以识别网络攻击匹配；异常物理现象是指影响车辆动态和/或基础设施状态的现象；

基于网络的攻击对抗，包括提供和管理通信保护层，网络安全软件和防火墙硬件/设备；

基于CAVH系统的攻击对策；其中，所述基于CAVH系统的攻击对策包括交叉验证，通信冗余和/或主动防御；交叉验证包括伪信息网络攻击对策，其被配置为协调CAVH系统组件以保护CAVH；通信冗余包括网络攻击对策，其被配置为在所述CAVH云系统的边缘提供冗余通信单元以增加通信可靠性；主动防御包括为检测CAVH系统中的可疑活动而配置的网络攻击对策；可疑活动未被网络攻击建档/识别系统定义；主动防御具有网络攻击对策，具有分析网络攻击的特征、评估网络攻击的影响和风险、拒绝网络的攻击性服务请求、并向公安部门报告网络攻击的功能；所述交叉验证用于协调从路侧CAVH系统组件、车辆CAVH系统组件、用户档案和/或众包传感器接收的数据，以实现交叉验证机制；

所述网络攻击是分布式拒绝服务攻击、女巫攻击和/或恶意信息攻击。

还包含用于保护和匿名用户信息的CAVH隐私保护组件，所述CAVH隐私保护组件提供用户认证方法和保护用户配置文件和行程选择数据，所述CAVH隐私保护组件向一个或多个类型的私有信息提供CAVH隐私保护，所述私有信息的类型包括：

机密信息，包括一个或多个系统数据、网络数据、接口数据、CAVH操作数据和用户敏感数据；

用户同意与CAVH系统信息共享，包括一个或多个用户帐户、行程计划、行程偏好、意外触发数据、一般用户数据或车辆行为数据；

用户同意与朋友共享包含一个或多个位置、轨迹或个人信息的信息；

用户同意共享包含一个或多个用户照片、用户电话号码、基于合乘的出行起讫点和行程轨迹的公共信息；

包含一个或多个统计数据、聚合数据和加密数据的公共信息；

其中，所述机密信息受到严格的隐私保护，即用户同意与CAVH系统信息共享，在用户许可下与CAVH系统共享，或者用户同意与好友共享信息是在用户许可下与用户好友共享的；

所述CAVH隐私保护组件提供以下方法：

CAVH用户和车辆匿名分析，包含一个或多个用户和车辆类型，用于预先配置服务和操作类型、方案和策略；

包含单向加密、双向加密和CAVH行程信息隐私保护的CAVH行程信息隐私保护，以保护一个或多个行程轨迹、行程起讫点、CAVH入口和/或CAVH现有位置；

CAVH感知数据隐私保护方法，用于模糊和匿名的CAVH感知数据包含一个或多个分割用户轨迹、模糊人脸和/或加密用户手机号码；

CAVH访问控制和/或数据元素可用性方法，包括管理CAVH本地和全局数据可用性和控制对用户数据、车辆活动数据和系统控制数据的访问。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种基于云计算技术的智能网联交通服务系统，向智能网联交通系统的各个子系统提供云服务，有助于子系统之间的共享交互；同时，本发明的系统提供了一系列功能，包括通信、感知、控制、规划、维护、安全性和隐私保护等，有助于车辆自动化、交通系统智能化的实现。

附图说明

图1是CAVH云系统设计和组件服务实施例的示意图；

图2a是基于云计算的CAVH规划服务子系统的具体实施方法示意图；

图2b是基于云计算的CAVH感知服务子系统的具体实施方法示意图；

图2c是基于云计算的CAVH控制服务子系统的具体实施方法示意图；

图2d是基于云计算的CAVH预测/分析服务子系统的具体实施方法示意图；

图2e是基于云计算的CAVH安全服务子系统的具体实施方法示意图；

图2f是基于云计算的CAVH隐私服务子系统的具体实施方法示意图；

图2g是基于云计算的CAVH存储服务子系统的具体实施方法示意图；

图2h是基于云计算的CAVH连接服务子系统的具体实施方法示意图；

图3是CAVH云的用户端功能的示意图；

图4是CAVH云的车辆端功能的示意图；

图5是CAVH基础设施功能的示意图；

图6是CAVH基于云的系统分析和优化方法的示意图；

图7是CAVH云端数据运算和管理示意图；

图8是基于CAVH云的安全方法的示意图；

图9是基于云计算的CAVH隐私保护实施方法示意图。

具体实施方式

本发明的一种基于云计算技术的智能网联交通服务系统，用于实现CAVH云服务及其与CAVH系统组件的交互，并提供包括但不限于通信、感知、控制、规划、维护、安全性和隐私保护等一系列系统功能。

在一些实施例中，本发明的技术提供CAVH云系统设计去提供感知、预测、控制、预测、存储、控制、安全、隐私等服务。在一些实施例中，每个服务与用户端、车辆端、CAVH基础设施端、运输基础设施端等不同的CAVH系统组件进行交互。在一些实施例中，CAVH云技术提供分析和优化方法、云计算方法、安全方法和隐私保护方法。在一些实施例中，每种方法都将服务于一个或多个CAVH服务，或与之进行交互。

因此，在一些实施例中，提供的基于云计算技术的CAVH服务系统包括：用户组件、车辆组件、基础设施组件、网络组件和计算组件。在一些实施例中，配置基于云计算的CAVH服务系统为CAVH系统提供通信、操作、信息交换、控制、安全和/或隐私保护。在一些实施例中，基于云计算的CAVH服务系统配置了提供通信、操作、信息交换、控制、安全和隐私保护的服务。在一些实施例中，基于云计算的CAVH服务系统包括规划服务子系统，隐私服务子系统，安全服务子系统，连接服务子系统，控制服务子系统，存储服务子系统，预测服务子系统和感知服务子系统。在一些实施例中，基于云计算的CAVH服务系统配置了一种或多种基于云计算的方法，用于云分发控制、通信控制、数据计算和管理、分析和优化、现场和远程控制、隐私和安全控制。

在一些实施例中，基于云计算技术的CAVH服务系统包括一个规划服务子系统。在一些具体实现中，将规划服务子系统配置为基于云计算的CAVH运营规划方法。在一些具体实现中，基于云计算的CAVH运营规划方法包括用户活动规划方法。在一些实施例中，用户活动计划方法包括接收和/或提供数据描述出行路径和/或出行模式。在一些实施例中，路径数据包括与收费公路相关的信息(如位置、入口点、出口点、成本、道路条件、交通负荷)。在一些实施例中，路径数据包含与运输时间相关的信息。在一些实施例中，基于云计算技术的CAVH运营规划方法包括车辆操作规划方法。在一些实施例中，车辆操作规划方法包括接收和/或提供数据表征出发时间、起讫点、和/或路径信息。在一些实施例中，车辆运行规划方法包括接收和/或提供表征车辆调度、车辆安全和/或应急计划的数据。在一些实施例中，基于云计算的CAVH业务规划方法包括基础设施活动规划方法。在一些实施例中，基础设施活动规划方法包括用于自动驾驶和/或CAVH路线和网络规划的方法。在一些实施例中，基于云计算的CAVH操作规划方法包括系统操作规划方法。在一些实施例中，系统操作规划方法包括管理CAVH子系统连接和协作和/或管理数据流和/或通信。

在一些实施例中，基于云计算技术的CAVH服务系统包含感知服务子系统。在一些实施例中，感知服务子系统包括基于云计算的感知方法。在一些实施例中，基于云计算的感知方法包括通过多个基于CAVH车辆的传感器和路侧传感器来管理人群和多角度感知。在一些实施例中，基于云计算的感知方法包括局部和全局感知方法。在一些实施例中，本地和全局感知方法包括集成表征车辆操作的局部传感数据和表征CAVH和运输网络状态和事件的全局传感数据。在一些实施例中，基于云计算的感知方法包括异构感知方法。在一些实施例中，异构感知方法包括接收来自计算机视觉、雷达和/或激光雷达的传感器的数据。在一些实施例中，传感器提供具有分辨率、类型、覆盖范围和/或频率的数据。在一些实施例中，各种传感器在分辨率、类型、覆盖范围和/或频率的不同范围内提供数据。在一些实施例中，基于云计算的感知方法包括网络感知方法。在一些实施例中，网络感知方法包括与外部数据源通信以进行应急管理，整合多种运输模式，和/或预测出行需求。

在一些实施例中，基于云计算技术的CAVH服务系统包含一个控制服务子系统。在一些实施例中，控制服务子系统包括用于CAVH车辆控制的云计算方法。在一些实施例中，用于CAVH车辆控制的云计算方法包括用于车辆运行控制的方法。在一些实施例中，车辆运行控制的方法包括接收和/或提供表征车辆速度、方向、地图坐标和/或相对于其他车辆的间距的数据。在一些实施例中，用于CAVH车辆控制的云计算方法包括用于走廊活动控制的方法。在一些实施例中，用于走廊活动控制的方法包括管理自动驾驶、与非CAVH车辆合并、和/或与车辆自组织网络(VANET)服务交互。在一些实施例中，用于CAVH车辆控制的云计算方法包括用于全局活动控制的方法。在一些实施例中，用于全局活动控制的方法包括接收和/或提供表征路线、迂回、停车、交通负荷、拥堵的数据；和/或管理车辆的最初和/或最后一英里控制。在一些实施例中，用于CAVH车辆控制的云计算方法包括用于系统操作控制的方法。在一些实施例中，用于系统操作控制的方法包括在车载单元、路侧单元、控制单元和/或控制中心中的一个或多个之间通信；优化网络；和/或响应安全和/或紧急事件。

在一些实施例中，基于云计算技术的CAVH服务系统包括一个预测/分析服务子系统。在一些实施例中，预测/分析服务子系统包括用于CAVH系统预测和/或分析的云计算方法，用于车辆活动预测和/或分析的方法。在一些实施例中，车辆活动预测和/或分析的方法包括分析CAVH机械状态、预测系统故障和/或预测最佳速度。在一些实施例中，用于CAVH系统预测和/或分析的云计算方法包括用于走廊活动预测/分析的方法。在一些实施例中，用于走廊活动预测和/或分析的方法包括预测道路交通、检测侵略性车辆和/或预测紧急情况。在一些实施例中，用于CAVH系统预测和/或分析的云计算方法包括用于全局CAVH系统活动预测和/或分析的方法。在一些实施例中，用于全局CAVH系统活动预测和/或分析的方法包括预测繁忙区域和/或繁忙时间，建议对用户做的事情，确定最佳行驶路线，和/或确定最佳停车场。

在一些实施例中，基于云计算技术的CAVH服务系统包括一个安全性服务子系统。在一些实施例中，安全性服务子系统包括基于云计算的CAVH系统安全和保护方法。在一些实施例中，基于云计算的CAVH系统安全和保护方法包括用于CAVH用户、运营商、管理者和/或开发人员的多层和/或功能触发的访问控制方法。在一些实施例中，基于云计算的CAVH系统安全和保护方法包括管理针对物理攻击的主动网络安全协议。在一些实施例中，基于云计算的CAVH系统安全和保护方法包括管理主动的网络安全协议，以防止对车辆和/或基础设施的攻击。在一些实施例中，基于云计算的CAVH系统安全和保护方法包括管理针对网络攻击的主动网络安全协议。在一些实施例中，基于云计算的CAVH系统安全性和保护方法包括使用基于传感器的众包数据验证提供冗余设计和验证数据。在一些实施例中，基于云计算的CAVH系统安全性和保护方法包括将基于云的安全性与第二服务接口，例如CAVH规划、CAVH控制和/或数据存储。

在一些实施例中，基于云计算技术的CAVH服务系统包括一个隐私服务子系统。在一些实施例中，隐私服务子系统包括用于保护CAVH系统隐私的云计算方法。在一些实施例中，保护CAVH系统隐私包括保护用户信息。在一些实施例中，用户信息包括用户配置文件、用户偏好和/或交易记录中的一个或多个。在一些实施例中，保护CAVH系统隐私包括保护用户和车辆活动信息。在一些实施例中，用户和车辆活动信息包括行驶轨迹、出行起点、出行目的地和/或行程时间表。在一些实施例中，保护CAVH系统隐私包括保护本地和全局操作。在一些实施例中，本地和全局操作包括数据收集、数据存储和/或分层数据访问控制。

在一些实施例中，基于云计算技术的CAVH服务系统包含一个存储服务子系统。在一些实施例中，存储服务子系统包括用于用户、车辆和/或基础设施配置文件信息的基于云的存储。在一些实施例中，存储服务子系统被配置为提供实时数据存储和检索。在一些实施例中，数据存储在存储器或现场边缘存储。在一些实施例中，存储服务子系统被配置为存储和/或检索实时感测数据、实时控制数据和/或实时通信数据。在一些实施例中，存储服务子系统被配置为提供基于短期云的数据存储和检索。在一些实施例中，存储服务子系统被配置为存储和管理事件数据，例如包括交通崩溃、路网拥塞模式、天气事件和/或道路建设中的一个或多个的事件数据。在一些实施例中，短期的基于云的数据存储和检索存储和管理过去1到7天的数据(例如，0、5,1,1、5,2,2、5,3,3、5,4,4、5,5,5、5,6,6、5,或7天)。在一些实施例中，存储服务子系统被配置为提供长期数据存储和检索。在一些实施例中，长期数据存储包括使用基于磁带的、基于磁盘的和/或基于闪存的介质。在一些实施例中，长期数据包括历史复发性CAVH拥塞/控制模式、非经常性CAVH拥塞/控制模式、用户概况、CAVH车辆状态、OBU状态和/或RSU状态中的一个或多个。

在一些实施例中，基于云计算技术的CAVH服务系统包含了一个连接服务子系统。在一些实施例中，该连接服务子系统包含了基于云计算的通信和网络服务。在一些实例中，该通信和网络服务被用于连通一个或多个CAVH用户、CAVH车辆、CAVH设施、CAVH系统、非CAVH用户、非CAVH车辆、非CAVH设施、和/或非CAVH系统。

在一些实施例中，该连接服务子系统包括了连接CAVH用户和CAVH云的用户-系统连接组件。而在一些实施例中，用户-系统连接组件按需连接CAVH用户和CAVH云。在一些实施例中，用户-系统连接组件使用无线通信连接CAVH用户和CAVH云。在一些实例中，用户-系统连接组件使用蜂窝网络连接CAVH用户和CAVH云。在一些实施例中，用户-系统连接组件使用4G-LTE或5G网络连接CAVH用户和CAVH云。在一些实施例中，用户-系统连接组件使用通过在低质量网络上提供稳定通信的通信来连接CAVH用户和CAVH云。在一些实施例中，用户-系统连接组件使用不受延迟，封包丢失率，系统延迟和/或带宽限制的通信来连接CAVH用户和CAVH云。在一些实施例中，用户-系统连接组件被配置为将用户端方法的数据发送到CAVH云以用于计算，分析，分发和存储。在一些实施例中，用户-系统连接组件被配置为将从其他CAVH组件聚合的数据作为系统反馈发送给用户。

在一些实施例中，连接服务子系统包括连接CAVH车辆和CAVH云系统的车辆-系统连接组件。在一些实施例中，车辆-系统连接组件实时连接CAVH车辆和CAVH云系统。在一些实施例中，车辆-系统连接组件使用高性能无线通信连接CAVH车辆和CAVH云系统。在一些实施例中，车辆-系统连接组件被配置为收集车辆端数据。在一些实施例中，车辆-系统连接组件被配置为实现车辆端功能。在一些实施例中，车辆-系统连接组件被配置为将数据发送到车辆端子系统以支持CAVH驾驶。

在一些实施例中，连接服务子系统包括连接CAVH RSU和CAVH云系统的RSU-系统连接组件。在一些实施例中，RSU-系统连接组件实时连接CAVH RSU和CAVH云系统。在一些实施例中，RSU-系统连接组件通过高速有线因特网，高速无线因特网和/或高速以太网连接来连接CAVH RSU和CAVH云系统。在一些实施例中，RSU-系统连接组件被配置为收集RSU端数据。在一些实施例中，RSU-系统连接组件被配置为向云服务器提供RSU端数据。在一些实施例中，RSU-系统连接组件被配置为将数据发送到RSU端子系统。在一些实施例中，发送到RSU端子系统的数据作为输入，以实现RSU功能方法。在一些实施例中，RSU-系统连通组件被配置为桥接通信，以扩展和/或增强云服务器与具有与该RSU连接的其他用户/车辆之间的通信。

在一些实施例中，连接服务子系统包括连接CAVH车辆的车辆-车辆通信组件。在一些实施例中，车辆-车辆通信组件实时连接CAVH车辆。在一些实施例中，车辆-车辆通信组件使用本地专用通信连接CAVH车辆。在一些实施例中，车辆-车辆通信组件使用专用短程通信(DSRC)连接CAVH车辆。在一些实施例中，车辆-车辆通信组件被配置为扩展和/或增强云与用户和/或车辆之间的连接。在一些实施例中，车辆-车辆通信组件被配置为共享车载传感器数据以增强车辆端方法的实现。在一些实施例中，车辆-车辆通信组件被配置为共享关键任务数据以增强车辆端方法的实现。

在一些实施例中，连接服务子系统包括连接车辆和RSU的车辆/用户-基础设施连接组件。在一些实施例中，车辆/用户-基础设施连接组件实时连接车辆和RSU。在一些实施例中，车辆/用户-基础设施连接组件使用本地专用通信来连接车辆和RSU。在一些实施例中，车辆/用户-基础设施连接组件使用DSRC连接车辆和RSU。在一些实施例中，车辆/用户-基础设施连接组件被配置为扩展和/或增强与云服务器的用户和/或车辆连接。在一些实施例中，车辆/用户-基础设施连接组件被配置为使用RSU作为桥接热点来扩展和/或增强连接。

在一些实施例中，连接服务子系统包括连接基础设施的基础设施-基础设施连接组件。在一些实施例中，基础设施-基础设施连接组件使用有线互联网和/或以太网连接基础设施。在一些实施例中，基础设施-基础设施连接组件被配置为基础设施端系统的系统功能。在一些实施例中，基础设施-基础设施连接组件被配置为扩展和/或增强云和基础设施之间的连接。在一些实施例中，基础设施-基础设施连接组件被配置为扩展和/或增强云和基础设施之间的连接，其中所述云和基础设施不具有直接的连接。

在一些实施例中，连接服务子系统包括连接用户和车辆的用户-车辆连接组件。在一些实施例中，用户-车辆连接组件连接用户和车辆，其中所述车辆由所述用户注册。在一些实施例中，用户-车辆连接组件连接用户和车辆，其中所述车辆由所述用户驱动。在一些实施例中，用户-车辆连接组件被配置为更新所述用户的主动行程需求变化。在一些实施例中，用户-车辆连接组件被配置为接收系统反馈。在一些实施例中，系统反馈包括系统状态。在一些实施例中，系统反馈包括行程状态。在一些实施例中，用户-车辆连接组件被配置为通过车辆到系统通信来增强到所述系统的用户连接。

在一些实施例中，基于云计算技术的CAVH服务系统包括用户端的方法和系统，其被配置为建立用户行为档案的方法。在一些实施例中，基于云计算技术的CAVH服务系统包括用户端方法和系统，其被配置为提供行程前用户活动规划，行程中用户活动规划和行程后服务的方法。在一些实施例中，用户行为档案建立方法包括以下中的一个或多个：汇聚匿名用户数据以建立用户行为组；将用户与用户配置文件类型匹配；为用户创建自定义CAVH服务；和/或识别和适应用户行为和偏好的变化。在一些实施例中，匿名用户数据包括社交人口统计数据，CAVH车辆所有权数据，CAVH行程数据，CAVH服务偏好数据和/或CAVH行程特征数据中的一个或多个。在一些实施例中，CAVH服务包括道路类型或驾驶模式的偏好中的一个或多个。在一些实施例中，道路类型包括高速公路，主干道，收费公路和/或非收费公路。在一些实施例中，驾驶模式包括最小化行程时间，最大化舒适度或最小化碳足迹。在一些实施例中，识别和适应用户行为和偏好的变化包括使用用户-系统交互。在一些实施例中，识别和适应用户行为和偏好的变化包括使用实时车辆和用户行为数据分析。在一些实施例中，用户授权实时车辆和用户行为数据分析。在一些实施例中，实时车辆和用户行为数据分析包括分析表征乘客活动的数据。

在一些实施例中，行程前活动规划为每个用户定制CAVH行程。在一些实施例中，行程前活动规划包括基于匹配的用户档案组和/或CAVH设施的状态来推荐CAVH行程规划。在一些实施例中，行程前活动规划还包括确认CAVH行程规划。在一些实施例中，由用户确认所述旅行规划。在一些实施例中，确认CAVH行程规划基于匹配的用户档案组和CAVH设施的状态。在一些实施例中，基于云的CAVH服务系统还包括基于确认的行程规划来初始化CAVH行程。在一些实施例中，初始化CAVH行程包括向用户提供所述行程规划的通知。在一些实施例中，初始化CAVH行程包括管理OBU和RSU组件之间的通信。在一些实施例中，行程前活动规划包括建立与第二CAVH服务子系统的通信，例如，交易子系统，支付子系统，共享乘车和/或拼车系统。在一些实施例中，CAVH旅行规划包括起点，目的地，出发时间和路线规划中的一个或多个。

在一些实施例中，行程中活动规划在CAVH出行期间向用户提供支持。在一些实施例中，行程中活动规划被配置为适应用户请求的行程规划变化。在一些实施例中，用户请求的行程规划改变包括在驾驶模式之间切换，在乘坐共享模式之间切换和/或在汽协同驾驶车队列模式之间切换中的一个或多个。在一些实施例中，驾驶模式包括环保优先驾驶，性能优先驾驶和/或机动性优先驾驶中的一个或多个。在一些实施例中，行程中活动规划将推荐更改服务或行程规划，而该推荐基于对一个或多个1)运输网络中的状况；2)交通事件和/或交通管制；3)或多式联运信息的变化。在一些实施例中，交通控制包括车道调节。在一些实施例中，多式联运信息包括公共交通日程规划，目的地活动日程规划和/或来自其他CAVH用户的动态请求的转换中的一个或多个。在一些实施例中，动态请求包括乘车共享请求和/或信息共享中的一个或多个。在一些实施例中，行程中活动规划包括向其他系统组件或外部服务提供行程内信息以用于行程规划执行，支付和交易，社交网络管理和/或紧急情况管理。在一些实施例中，交通事件包括交通事故，道路施工区域和/或恶劣天气。

在一些实施例中，行程后方法包括以下的一个或多个：离开CAVH系统；完成CAVH出行后的交易和日志；数据打包和分析聚合；提出目的地和活动建议；切换驾驶模式；和/或提供和/或接收停车信息。

在一些实施例中，基于云计算技术的CAVH服务系统包括控制CAVH车辆的车辆端系统和方法。在一些实施例中，车辆端系统和方法包括车辆档案建立及管理子系统，可管理CAVH车辆的档案。在一些实施例中，车辆档案子系统是基于匿名车辆数据在云中建立车辆档案组。在一些所述例中，匿名车辆数据包括以下的一个或多个：车辆机械特征，历史和统计驾驶记录，车道可访问性，CAVH自动化级别，和/或可用CAVH设备和动态信息。在一些实施例中，动态信息包括车辆动态状态和/或车载传感器数据。在一些实施例中，车辆动态状态包括速度、加速度、和/或地图位置。在一些实施例中，车辆档案子系统可使CAVH车辆与云中的已建立的车辆档案组相匹配。在一些实施例中，车辆档案子系统可为提供针对不同类型的CAVH车辆设计定制的车辆引导和控制方案。在一些实施例中，定制的车辆引导和控制方案包括自动化水平、车联网通信水平和/或与基础设施或其他车辆的交互水平。在一些实施例中，车辆档案子系统可提供车辆特性变化的实时检测。在一些实施例中，车辆特性变化包括车辆功能的增加或减少，车辆机械和控制系统状况和/或车辆系统升级和维护状态。

在一些实施例中，车辆终端系统和方法包括地图导航子系统，可生成CAVH地图导航规划。在一些实施例中，地图导航子系统提供CAVH地图管理方法。在一些实施例中，地图管理方法包括生成和/或更新CAVH设施地图和/或本地CAVH地图。在一些实施例中，CAVH设施图和/或本地CAVH地图是高分辨率地图。在一些实施例中，地图导航子系统提供行程地图导航管理方法。在一些实施例中，行程地图导航管理方法包括生成和/或更新CAVH行程地图导航规划。在一些实施例中，旅行地图导航规划包括数据，该数据包括下列的一个或多个：路线，路径选择，CAVH访问和/或出口点，多式联运，CAVH车组和/或共享乘车地点。在一些实施例中，行程地图导航管理方法使用包括用户端方法和数据、车辆档案、行程起讫点和/或行程估计中的一个或多个的数据来生成和/或更新CAVH行程地图导航规划。

在一些实施例中，用户端方法和数据包括用户档案、用户端方法行程前数据和/或用户端方法行程中数据中的一个或多个。

在一些实施例中，车辆端系统和方法包括车辆自定位增强子系统。在一些实施例中，该定位增强子系统用于管理众包传感器数据。在一些实施例中，定位增强子系统是实现管理包括来自车载传感器的数据、来自周围车辆的数据、来自路侧传感器的数据以及来自其他附近CAVH车辆的传感器数据的方法。在一些实施例中，管理方法包括组织、共享来自车载传感器的数据、来自周围车辆的数据、来自路侧传感器的数据、以及来自其他附近CAVH车辆的传感器数据。在一些实施例中，该定位增强子系统可融合云中的数据以提高自定位的准确性，其中所述数据包括众包传感器数据、自定位数据和/或地图数据中的一个或多个。

在一些实施例中，车辆端系统和方法包括驾驶导航子系统，可支持CAVH车辆的驾驶导航。在一些实施例中，驾驶导航子系统可引导CAVH车辆的行驶。在一些实施例中，驾驶导航子系统可使用众包或共享数据、用户端行程中方法数据或由其他CAVH用户提供的数据来引导CAVH车辆行驶。在一些实施例中，驾驶导航子系统可使用加入CAVH协同驾驶车队的指令，离开CAVH协同驾驶车队的指令，CAVH协同驾驶车队中方向、速度导航，乘车共享上客、下客地点导航来引导CAVH车辆。

在一些实施例中，车辆端系统和方法包括被配置为支持CAVH车辆控制组件的控制子系统。在一些实施例中，控制子系统使用CAVH路侧设备提供控制指令。在一些实施例中，控制指令包括基于外部或内部信号调整CAVH控制信号。在一些实施例中，外部信号是事件，事故和/或恶意和/或攻击性车辆中的一个或多个。在一些实施例中，内部信号包括车辆机械特性的基于云的统计分析。在一些实施例中，控制子系统使用远程遥控组件提供控制指令。在一些实施例中，远程遥控组件对CAVH车辆的控制可响应急情况、盗窃、物理攻击和/或网络攻击等事件。

在一些实施例中，基于云计算技术的CAVH服务系统包括CAVH安全组件，以保护CAVH云免受网络攻击。在一些实施例中，CAVH安全组件包括：网络攻击检测方法，包括检测恶意网络活动和/或异常物理现象；网络攻击剖析/识别方法，包括识别网络攻击类型、分析网络攻击的特征、评估网络攻击对CAVH系统的影响，以及管理网络攻击特征数据库以识别和匹配网络攻击；基于网络的攻击对抗方法，包括提供和管理通信保护层、网络安全软件和防火墙硬件/设备；基于CAVH系统的攻击对策。在一些实施例中，基于CAVH系统的攻击对策包括交叉验证、通信冗余和/或主动防御。在一些实施例中，交叉验证包括伪信息网络攻击对策，通过协调CAVH系统组件以保护CAVH。在一些实施例中，通信冗余包括网络攻击对策，为在所述CAVH云系统的边缘处提供冗余通信单元以增加通信可靠性。在一些实施例中，主动防御包括为检测CAVH系统中的可疑活动的网络攻击对策。在一些实施例中，CAVH系统中的可疑活动未被网络攻击剖析/识别系统定义。在一些实施例中，主动防御包括网络攻击对策，其被配置为分析网络攻击的特征，评估网络攻击的影响和风险，拒绝网络攻击的服务请求，以及报告所述网络攻击公共安全。在一些实施例中，异常物理现象影响车辆动态和/或基础设施状态。在一些实施例中，网络攻击是DDOS，Sibyl攻击和/或恶意信息攻击。在一些实施例中，交叉验证协调从路侧CAVH系统组件、车辆CAVH系统组件、用户档案和/或众包源传感器数据接收的数据，以实现交叉验证机制。

在一些实施例中，基于云计算技术的CAVH服务系统包括智能网联交通系统隐私保护组件，以保护和匿名化用户信息。在一些实施例中，智能网联交通系统隐私保护组件提供用户同意方法并保护用户档案和行程选择数据。在一些实施例中，智能网联交通系统隐私保护组件向一种或多种类型的私人信息提供智能网联交通系统隐私保护。在一些实施例中，私人信息的类型包括：机密信息，包括系统数据、网络数据、接口数据、智能网联交通系统操作数据和用户敏感数据；用户同意与智能网联交通系统共享系统信息，包括用户帐户、出行计划、出行偏好、事件触发数据、一般用户数据或车辆行为数据；用户同意与朋友共享的信息，包括位置、轨迹或个人消息；用户同意与公共信息共享的信息，包括用户照片、用户电话号码、基于共享的出行起讫点(OD)以及出行轨迹；公共信息，包括统计数据、融合数据和加密数据。在一些实施例中，机密信息受到严格的隐私保护；和/或所述与智能网联交通系统共享的用户同意系统信息在用户许可下与智能网联交通系统系统共享；和/或所述用户同意与朋友共享的信息在用户许可下与用户朋友共享。在一些实施例中，智能网联交通系统隐私保护组件提供智能网联交通系统用户和车辆匿名档案，其包括聚合用户和车辆类型，用于预先配置服务和操作类型，方案和策略。在一些实施例中，智能网联交通系统隐私保护组件提供智能网联交通系统出行信息隐私保护，其包括单向加密、双向加密和智能网联交通系统出行信息隐私保护，以保护出行轨迹和出行起讫点(OD)、智能网联交通系统条目和/或智能网联交通系统现有位置。在一些实施例中，智能网联交通系统隐私保护组件被配置为提供智能网联交通系统感知数据隐私保护方法，用于对智能网联交通系统感知数据进行模糊和匿名化，包括分割用户轨迹、模糊人脸和/或加密用户手机号码。在一些实施例中，智能网联交通系统隐私保护组件提供智能网联交通系统访问控制和/或数据元素可用性的方法，包括管理智能网联交通系统本地和全局数据可用性以及控制对用户数据、车辆活动数据和系统控制数据的访问。

在一些实施例中，该技术提供如本发明所述的基于云计算技术的CAVH服务系统以及包括路侧单元(RSU)网络中的一个或多个的车辆操作和控制系统、交通控制单元(TCU)和交通控制中心(TCC)网络(例如，TCU/TCC网络)、具有车载单元(OBU)的车辆和/或交通运营中心(TOC)。

在一些实施例中，该技术提供了一种系统(例如，包括RSU网络的车辆操作和控制系统、TCU/TCC网络、具有车载单元OBU的车辆、TOC、提供信息和计算服务的云平台)，提供感知功能，交通状态预测和管理功能，计划和决策功能，和/或车辆控制功能。在一些实施例中，该系统包括有线和/或无线通信媒介。在一些实施例中，该系统包括供能网络。在一些实施例中，该系统包括网络安全和安全系统。在一些实施例中，该系统包括实时通信功能。

在一些实施例中，本发明提供的系统的实例的RSU网络包括RSU子系统。在一些实施例中，RSU子系统包括：感知模块，测量驾驶环境；通信模块，与车辆、TCU和云的通信；数据处理模块，用于处理、融合和计算来自传感和/或通信模块的数据；接口模块，用于在数据处理模块和通信模块之间进行通信；自适应电源模块，用于根据本地电网的状况提供电能和调节电能。在一些实施例中，自适应电源模块提供备用冗余。在一些实施例中，通信模块使用有线或无线介质进行通信。

在一些实施例中，感知模块包括基于雷达的传感器。在一些实施例中，感知模块包括基于视频的传感器。在一些实施例中，感知模块包括基于雷达的传感器和基于视频的传感器，并且其中所述基于视频的传感器和所述基于雷达的传感器被配置为感知驾驶环境和车辆属性数据。在一些实施例中，基于雷达的传感器是激光雷达、微波雷达、超声波雷达或毫米波雷达。在一些实施例中，基于视频的传感器是相机，红外相机或热相机。在一些实施例中，相机是彩色相机。

在一些实施例中，感知模块包括基于卫星的导航系统。在一些实施例中，感知模块包括惯性导航系统。在一些实施例中，感知模块包括基于卫星的导航系统和惯性导航系统，并且所述惯性导航系统可提供车辆位置数据。在一些实施例中，基于卫星的导航系统是差分全球定位系统(DGPS)或北斗导航卫星系统(BDS)系统或GLONASS全球导航卫星系统。在一些实施例中，惯性导航系统包括惯性参考单元。

在一些实施例中，感知模块包括车辆识别装置。在一些实施例中，车辆识别设备包括RFID、蓝牙、Wi-Fi(IEEE 802、11)或蜂窝网络无线通信(例如4G或5G蜂窝网络无线通信)。

在一些实施例中，RSU子系统部署在道路基础设施附近的固定位置。在一些实施例中，RSU子系统部署在高速公路路边，高速公路匝道，高速公路匝道，交汇处，桥梁，隧道，收费站或关键位置上的无人机上。在一些实施例中，RSU子系统部署在移动组件上。在一些实施例中，RSU子系统部署在关键位置上，如车辆无人机、无人驾驶飞行器(UAV)、交通拥堵地点、交通事故现场、公路施工处、极端天气的地方。在一些实施例中，根据道路几何形状、重型车辆尺寸、重型车辆动力学、重型车辆密度和/或重型车辆盲区来定位RSU子系统。在一些实施例中，RSU子系统安装在台架上(例如，架空装置，例如安装有公路标志或信号的架空装置)。在一些实施例中，使用单个悬臂或双悬臂支撑来安装RSU子系统。

在一些实施例中，TCC网络被配置为提供交通运行优化，数据处理和存档。在一些实施例中，TCC网络包括人工操作界面。在一些实施例中，TCC网络是基于TCC网络覆盖的地理区域的宏观层TCC，区域层TCC或通道层TCC。详见2017年6月20日提交的美国专利申请15/628,331和2018年2月6日提交的美国临时专利申请序列号62/626,862，62/627,005，提交于2018年2月6日，62/655,651。2018年4月10日和2018年5月9日提交的62/669,215，本发明将整体引用这些专利。

在一些实施例中，TCU网络提供实时车辆控制和数据处理。在一些实施案例中，基于预先安装的算法自动实施车辆控制和数据处理。

在一些实施例中，TCU网络是基于TCU网络覆盖的地理区域的路段层TCU或点层TCU。详见2017年6月20日提交的美国专利申请15/628,331和2018年2月6日提交的美国临时专利申请序列号62/626,862，62/627,005，提交于2018年2月6日，62/655,651，2018年4月10日和2018年5月9日提交的62/669,215，本发明将整体引用这些专利。在一些实施例中，该系统包括与RSU物理组合或集成的点层TCU。在一些实施例中，该系统包括与RSU物理组合或集成的路段层TCU。

在一些实施例中，本发明描述的系统的实例的TCC网络包括宏观层TCC，用于处理来自区域TCC的信息并向区域层TCC提供控制目标；区域层TCC处理来自通道层TCC的信息，并为通道层TCC提供控制目标；通道层TCC处理来自宏观层和路段层TCU的信息，并提供控制目标以分割TCU。详见2017年6月20日提交的美国专利申请15/628,331和2018年2月6日提交的美国临时专利申请序列号62/626,862，62/627,005，提交于2018年2月6日，62/655,651。2018年4月10日和2018年5月9日提交的62/669,215，本发明将整体引用这些专利。

在一些实施例中，TCU网络包括：路段TCU，处理来自通道层和/或点层TCU的信息，并提供控制目标给点层TCU；点层TCU，其被配置为处理来自路段层TCU和RSU的信息，并向RSU提供基于车辆的控制指令。详见2017年6月20日提交的美国专利申请15/628,331和2018年2月6日提交的美国临时专利申请序列号62/626,862，62/627,005，提交于2018年2月6日，62/655,651。2018年4月10日和2018年5月9日提交的62/669,215，本发明将整体引用这些专利。

在一些实施例中，本发明的系统的实例的RSU网络向车辆提供定制的交通信息和控制指令，并接收由车辆提供的信息。

在一些实施例中，本发明所述系统的实例的TCC网络包括一个或多个TCC，其包括连接和数据交换模块，为TCC之间提供数据连接和交换。在一些实施例中，连接和数据交换模块包括提供数据纠正、数据格式转换、防火墙、加密和解密方法的软件组件。在一些实施例中，TCC网络包括一个或多个TCC，其包括传输和网络模块，其被配置为提供用于TCC之间的数据交换的通信方法。在一些实施案例中，传输和网络模块包括提供云平台内的不同传输网络之间的访问功能和数据转换的软件组件。在一些实施例中，TCC网络包括一个或多个TCC，其包括服务管理模块，该服务管理模块被配置为提供数据存储、数据搜索、数据分析、信息安全、隐私保护和网络管理功能。在一些实施例中，TCC网络包括一个或多个TCC，其包括提供TCC网络的管理和控制的应用模块。在一些实施例中，应用模块用于管理车辆和道路的协同控制、系统监控、紧急服务以及人与设备的交互。

在一些实施例中，本发明所述系统的实例的TCU网络包括一个或多个TCU，其包括传感器和控制模块，可提供RSU的感知和控制功能。在一些实施例中，传感器和控制模块可提供雷达、相机、RFID和/或V2I(车辆到基础设施)设备的感知和控制功能。在一些实施例中，传感器和控制模块包括DSRC、GPS、4G、5G和/或WiFi无线通信。在一些实施例中，TCU网络包括一个或多个TCU，其包括传输和网络模块，可提供通信网络功能，用于自动重型车辆和RSU之间的数据交换。在一些实施例中，TCU网络包括一个或多个TCU，其包括服务管理模块，可提供数据存储、数据搜索、数据分析、信息安全、隐私保护和网络管理。在一些实施例中，TCU网络包括一个或多个TCU，可提供RSU的管理和控制方法的应用模块。在一些实施例中，RSU的管理和控制方法包括车辆和道路的本地协同控制，系统监视和紧急服务。在一些实施例中，TCC网络包括一个或多个TCC，其还包括应用模块，并且所述服务管理模块为应用模块提供数据分析。在一些实施例中，TCU网络包括一个或多个TCU，其进一步包括应用模块，并且所述服务管理模块为应用模块提供数据分析服务。

在一些实施例中，本发明所述系统的实例的TOC包括交互式接口。在一些实施例中，交互式接口提供对所述TCC网络和数据交换的控制。在一些实施例中，交互式接口包括信息共享接口和车辆控制接口。在一些实施案例中，信息共享接口包括：共享和获取流量数据的接口，共享和获取交通事故的接口，从共享移动系统共享和获取乘客需求模式的接口，根据所述车辆操作和控制系统给出的指令动态调整价格的接口，和/或允许特殊机构(例如，车辆管理机构或警察)删除、改变和共享信息的接口。在一些实施例中，交互式接口的车辆控制接口包括：允许所述车辆操作和控制系统承担车辆控制的接口，允许车辆与其他车辆形成车队的接口，和/或允许特殊机构(例如，车辆管理机构或警察)控制车辆的接口。在一些实施案例中，交通数据包括车辆密度、速度和/或轨迹。在一些实施例中，交通数据由车辆操作和控制系统和/或其他共享移动系统提供。在一些实施例中，交通事故包括极端条件、重大事故和/或自然灾害。在一些实施例中，当由所述车辆操作和控制系统和/或其他共享移动系统发出预警时，接口允许车辆操作和控制系统在发生交通事件、极端天气或路面故障时获取车辆的控制权。在一些实施例中，接口允许车辆在其在相同的专用和/或相同的非专用车道中行驶时与其他车辆形成车队。

在一些实施例中，本发明所述系统的OBU包括与RSU通信的通信模块。在一些实施案例中，OBU包括与另一个OBU通信的通信模块。在一些实施例中，OBU包括数据收集模块，从外部车辆传感器和内部车辆传感器收集数据，并监控车辆状态和驾驶员状态。在一些实施例中，OBU包括车辆控制模块，执行用于驱动任务的控制指令。在一些实施例中，驾驶任务包括跟驰和/或换道。在一些实施例中，从RSU接收控制指令。在一些实施例中，OBU被配置为使用从RSU接收的数据来控制车辆。在一些实施例中，从所述RSU接收的数据包括：车辆控制指令、出行路线、交通信息、和/或服务信息。在一些实施例中，车辆控制指令包括纵向加速度，横向加速度和/或车辆定向。在一些实施例中，出行路线和交通信息包括交通状况，事故位置，交叉点位置，入口位置和/或出口位置。在一些实施例中，服务数据包括燃料站的位置和/或兴趣点的位置。在一些实施例中，OBU被配置为将数据发送到RSU。在一些实施例中，发送到所述RSU的数据包括：驾驶员输入数据，驾驶员状况数据，车辆状况数据，和/或货物状况数据。在一些实施例中，驾驶员输入数据包括行程的起讫点、预期的行程时间、服务请求和/或危险货物的等级。在一些实施例中，驾驶员状况数据包括驾驶员行为、疲劳程度和/或驾驶员分心情况。在一些实施例中，车辆状况数据包括车辆ID、车辆类型和/或由数据收集模块收集的数据。在一些实施例中，货物状况数据包括货物类型、货物重量、货物高度和/或货物尺寸。

在一些实施例中，所述系统的OBU可收集数据，包括：车辆发动机状态、车速、货物状况、车辆检测到的周围物体、和/或驾驶员状态。在一些实施例中，OBU具有车辆控制的能力。在一些实施例中，OBU在自动驾驶系统发生故障时承担车辆的控制。在一些实施例中，OBU在车辆状况和/或交通状况阻止自动驾驶系统驾驶所述车辆时承担车辆的控制。在一些实施例中，所述阻止自动驾驶系统工作的车辆状况和/或交通状况是恶劣天气状况、交通事故、系统故障和/或通信故障。

在一些实施例中，所述系统的云平台支持自动驾驶车辆应用服务。在一些实施例中，根据云平台架构和数据交换标准来配置云平台。在一些实施例中，根据云操作系统配置云平台。在一些实施例中，云平台可提供数据存储和检索技术、大数据关联分析、深度挖掘技术和数据安全性。在一些实施例中，云平台具有提供数据存储安全性，传输安全性和/或应用程序安全性的数据安全性系统。在一些实施例中，云平台可向所述RSU网络，所述TCU网络和/或所述TCC网络提供信息和计算服务，包括：存储即服务(STaaS)用于提供可扩展存储；控制即服务(CCaaS)的功能是提供可扩展的控制功能；计算即服务(CaaS)功能可提供可扩展的计算资源；和/或感知即服务(SEaaS)用于提供可扩展的感知能力。在一些实施例中，云平台具有实现业务状态估计和预测算法，包括：加权数据融合估计交通状态，其中，由RSU网络、交通控制单元(TCU)和交通控制中心(TCC)网络提供的数据，并根据RSU网络、交通控制单元(TCU)和交通控制中心(TCC)网络以及TOC网络提供的信息质量来确定的权重，进而融合；并基于历史和当前RSU网络、交通控制单元(TCU)和交通控制中心(TCC)网络以及TOC网络数据的估计交通状态。

本发明还提供了采用本发明描述的任何系统来管理交通控制的一个或多个方面的方法。这些方法包括系统中各个参与者(例如，驾驶员、公共或私人机构，区域或国家交通管理者，政府机构等)以及一个或多个协调或独立工作的参与者的集体活动。

部分发明内容用信息的操作算法和符号来描述实施例。这些算法描述和表示通常由数据处理领域的技术人员使用，以将其工作原理有效地传达给本领域其他领域的技术人员。这些操作虽然仅在功能上、运算上或逻辑上进行了描述，但应理解为由计算机程序或等效电路、微代码等来实现。此外，有时也表明将这些操作称为模块是有利的，仍不失一般性。所述操作及其相关模块可以以软件，固件，硬件或其任何组合形式来体现。

本发明描述的某些步骤、操作或过程可以单独地或与其他设备组合地用一个或多个硬件或软件模块来执行或实现。在一些实施例中，软件模块用计算机程序产品实现，该计算机程序产品包括含有计算机程序代码的计算机可读介质，该计算机程序代码可以由计算机处理器执行，用于执行所描述的所有步骤，操作或过程。

本发明内容还可以涉及用于执行这里的操作的装置。该装置可以为所需目的而专门构造，和/或它可以包括由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算设备。这样的计算机程序可以存储在非暂时性有形计算机可读存储介质中，或者适合于存储电子指令的任何类型的介质中，该电子指令可以耦合到计算机系统总线。此外，说明书中提到的任何计算系统可以包括单个处理器，或者可以是采用多个处理器设计以提高计算能力的架构。

本发明中，所涉及的简称对应的技术术语如下：

CAVH：Connected automated vehicle highway，智能网联交通系统；

TCU：Traffic control unit，交通控制单元；

TCC：Traffic control center，交通控制中心；

RSU：Road Side Units，路侧单元；

OBU：车载单元；

TOC：交通运营中心；

OD：起讫点；

VANET：车辆自组织网络；

DSRC：专用短程通信；

DGPS：差分全球定位系统；

BDS：北斗导航卫星系统；

UAV：无人驾驶飞行器；

V2I：车辆到基础设施；

StaaS：存储即服务；

CcaaS：控制即服务；

CaaS：计算即服务。

下面结合附图以及具体实施例对本发明作更进一步的说明。

实施例

首先对附图中的字符进行说明。

图1是CAVH云系统设计和组件服务实施例的示意图。图1所示技术的实施例的字符定义如下：

101：CAVH云计算架构；

102：CAVH感知服务；

103：CAVH预测服务；

104：CAVH规划服务；

105：CAVH隐私服务；

106：CAVH安全服务；

107：CAVH存储服务；

108：CAVH控制服务；

109：CAVH用户端；

110：车辆，包括CAVH车辆和非CAVH车辆；

111：基础设施，包括IRIS和交通基础设施；

112：CAVH系统和服务；

113：CAVH连接服务。

图2A所示为基于云计算的CAVH规划服务子系统的具体实施方法示意图。图2A所示技术实施方法的字符定义如下：

2101：规划服务中心控制系统；

2102：服务规划CAVH用户系统；

2103：规划服务CAVH车辆系统；

2104：规划服务CAVH基础设施系统；

2105：规划服务CAVH网络系统；

2106：CAVH用户的规划子系统；

2107：CAVH车辆的规划子系统；

2108：CAVH基础设施的规划子系统；

2109：CAVH网络的规划子系统；

2110：中央系统到CAVH用户系统通信；

2111：中央系统到CAVH车辆系统通信；

2112：中央系统到CAVH基础设施系统通信；

2113：中央系统到CAVH网络通信。

图2B所示为基于云计算的CAVH感知服务子系统的具体实施方法示意图。图2B所示的技术实施方法的字符定义如下：

2201：感知服务中心控制系统；

2202：异质感知服务系统；

2203：本地和全局感知服务系统；

2204：群体和多视角感知服务系统；

2205：网络感知服务系统；

2206：用于异质感测的感知子系统；

2207：用于局部和全局感知的感知子系统；

2208：用于群体和多视角感知的感知子系统；

2209：用于网络感知的感知子系统；

2210：中央系统到异质传感系统通信；

2211：中央系统到本地和全局感知系统通信；

2212：中央系统到群体和多视角感知系统通信；

2213：中央系统到网络感知系统通信。

图2C所示为基于云计算的CAVH控制服务子系统的具体实施方法示意图。图2C所示技术实施方法的字符定义如下：

2301：中央控制服务系统；

2302：CAVH局部路段控制服务系统；

2303：CAVH交通走廊控制服务系统；

2304：CAVH全局路网控制服务系统；

2305：远程道路控制系统；

2306：CAVH本地道路控制子系统；

2307：CAVH走廊控制子系统；

2308：CAVH全局路网控制子系统；

2309：CAVH远程道路控制子系统；

2310：中央系统到局部道路系统通信；

2311：中心系统到交通走廊系统通信；

2312：中央系统到全局路网系统通信；

2213：中央系统到远程道路系统通信。

图2D所示为基于云计算的CAVH预测/分析服务子系统的具体实施方法示意图。图2D所示技术实施方法的字符定义如下：

2401：预测/分析服务中央控制系统；

2402：预测/分析服务CAVH车辆系统；

2403：预测/分析服务CAVH交通走廊系统；

2404：预测/分析服务CAVH全局路网系统；

2405：预测/分析服务CAVH车辆子系统；

2406：预测/分析服务CAVH交通走廊子系统；

2407：预测/分析服务CAVH全局路网子系统；

2408：中央系统到CAVH车辆系统通信；

2409：中央系统到CAVH走廊系统通信；

2410：中央系统对CAVH全局路网系统通信。

图2E所示为基于云计算的CAVH安全服务子系统的具体实施方法示意图。图2E所示技术实施方法的字符定义如下：

2501：安全服务中央控制系统；

2502：安全服务CAVH用户/操作员/管理者/开发者系统；

2503：安全服务CAVH系统组件的网络安全系统；

2504：安全性与其他服务系统的CAVH安全接口；

2505：CAVH用户/运营商/管理者/开发者的安全子系统；

2506：CAVH系统组件网络安全的安全子系统；

2507：与其他服务的CAVH安全接口的安全子系统；

2508：中央系统到CAVH用户/运营商/管理者/开发者系统通信；

2509：中央系统到CAVH系统组件网络安全系统通信；

2510：中央系统与其他服务系统通信的CAVH安全接口通信。

图2F所示为基于云计算的CAVH隐私服务子系统的具体实施方法示意图。图2F所示技术实施方法的字符定义如下：

2601：隐私服务中央控制系统；

2602：隐私服务CAVH用户系统；

2603：隐私服务CAVH车辆系统；

2604：隐私服务CAVH本地和全局数据隐私系统；

2605：隐私服务CAVH用户子系统；

2606：隐私服务CAVH车辆子系统；

2607：隐私服务CAVH本地和全局数据子系统；

2608：中央系统到CAVH用户系统通信；

2609：中央系统到CAVH车辆系统通信；

2610：中央系统CAVH本地和全局数据系统通信。

图2G所示为基于云计算的CAVH存储服务子系统的具体实施方法示意图。图2G所示技术实施方法的字符定义如下：

2701：存储服务中央控制系统；

2702：存储服务CAVH实时数据存储系统；

2703：存储服务CAVH短期数据存储系统；

2704：存储服务CAVH长期数据存储系统；

2705：CAVH实时数据存储子系统；

2706：CAVH短期数据存储子系统；

2707：CAVH长期数据存储子系统；

2708：中央系统到CAVH实时数据存储系统通信；

2709：中央系统到CAVH短期数据存储系统通信；

2710：中央系统到CAVH长期数据存储系统通信。

图2H展示了基于CAVH云的连接服务子系统的示意图。图2H中的字符定义如下：

2801：CAVH云系统；

2802：CAVH用户；

2803：完全联网的CAVH车辆；

2804：仅有V2V的CAVH车辆；

2805：仅有V2I的CAVH车辆；

2806：CAVH IRIS路侧设施；

2807：车辆-用户通信；

2808：用户-云系统通信；

2809：车辆-云系统通信；

2810：IRIS路侧设施-云系统通信；

2811：车辆-车辆(V2V)通信；

2812：车辆-IRIS路侧设施通信；

2813：用户-IRIS路侧设施通信；

2814：IRIS路侧设施-IRIS路侧设施通信；

2815：非CAVH车辆；

2816：非CAVH路侧设施；

2817：非CAVH车辆-路侧设施通信；

2818：非CAVH路侧设施-CAVH云系统通信。

图3展示了CAVH云的用户端功能的实例的示意图。图3所示技术的字符定义如下：300：CAVH云服务；

301：CAVH用户；

302：用户档案建立方法；

303：行程前用户活动规划；

304：行程中用户活动规划；

305：行程后用户活动规划；

306：用户档案建立-建立用户行为组；

307：用户档案建立-匹配用户行为类型；

308：用户档案建立-更新用户行为组档案；

309：用户档案建立及行程后–用于用户档案建立的用户行程总结报告；

310：行程前-生成路径规划；

311：行程前-初始化即将到来的CAVH行程；

312：行程前-与其他子系统连接；

313：行程前+用户档案建立-基于用户档案生成行程规划；

314：行程中-用户发起的行程规划变更；

315：行程中-由于交通状况导致的行程规划变更；

316：行程中-与其他子系统连接以实现行程规划变更；

317：行程中-通过与其他系统的连接获取交通状况并更改行程规划；

318：行程中+用户档案建立-户发起的规划变更基于用户档案和当前的出行需求；319：行程后-完成CAVH行程；和320：行程后-生成行程总结报告

图4展示了CAVH云的车辆端功能的示意图。图4所示技术示例的字符定义如下：400：CAVH云服务；

401：CAVH车辆；

402：车辆档案建立子系统；

403：车辆定位子系统；

404：车辆驾驶任务(地图导航-驾驶巡航-车辆控制，Guidance-Navigation-Control，GNC)；

405：车辆地图导航子系统；

406：车辆驾驶巡航子系统；

407：车辆控制子系统；

408：车辆档案建立-建立车辆档案；

409：车辆档案建立-匹配车辆档案并识别车辆特征类型；

410：车辆档案建立-更新车辆档案；

411：车辆定位-管理众包传感器数据；

412：车辆定位-使用众包传感器数据增强自定位；

413：使用车辆档案/类型来支持车辆驾驶任务的实施，包括行程驾驶导航规划和相应的引导/控制；

414：增强自定位，用于CAVH地图管理、导航、引导和控制；

415：地图导航-管理CAVH地图；

416：地图导航-生成CAVH行程导航规划；

417：使用CAVH地图生成行程导航规划；

418：为CAVH车辆进行驾驶巡航，以实现地图导航规划；

419：驾驶巡航-CAVH个体车辆完成自己的驾驶任务的指导；

420：驾驶巡航–已组队CAVH车辆完成协同驾驶车队/共享乘车任务的引导；

421：增强车辆控制信号以实现车辆巡航；

422：车辆控制-增强的路侧车辆控制；

423：车辆控制-特殊事件中，基于云的远程控制。

如图5所示，CAVH云系统下CAVH基础设施功能的实施案例的示意图。图5所示技术的实施案例中的字符定义如下

501：CAVH云；

502：基于云与RSU/OBU/基础设施子系统组件，例如基础设施维护、协调控制、数据管理、多源感知组件；

503：基于云与TCU/TCC子系统组件，如多层控制和协调、CAVH操作优化、外部连接等

504：在CAVH云的帮助下控制和协调CAVH系统中车辆的车载单元

505：路侧单元，从连接的车辆接收数据流，检测交通状况，并向车辆发送目标指令；

506：交通控制单元/交通控制中心，覆盖小型高速公路区域、匝道或互通处，侧重于数据收集、交通信号控制和车辆请求处理；

507：交通基础设施，如摄像机、动态交通标志；

508：组件之间的数据流和作为服务方法的云规划，包括路径、车辆调度、应急计划等；

509：组件之间的数据流和云感知即服务方法，包括本地和全局传感数据等；

510：组件之间的数据流和作为服务方法的云预测，包括最佳速度预测、故障预测指令等；

511：组件与云存储即服务方法之间的数据流，包括实时数据、短期数据、长期数据等；

512：组件之间的数据流和作为服务方法的云控制，包括速度、合流、停放指令等；

513：组件与云安全即服务方法之间的数据流，包括网络安全方法等；

514：组件之间的数据流和云隐私即服务方法，包括用户配置文件、出行轨迹、行程计划等；

515：组件和运输基础设施之间的数据流，包括反馈、指令、传感器数据等；

516：组件与TCC/TCU之间的数据流，包括指令和融合数据；

517：TCU/TCC与RSU之间的通信；

518：RSU和OBU之间的通信；

519：组件和OBU之间的数据流，包括指令和反馈；

520：CAVH云交付方法，例如预测即服务、控制即服务等；

521：组件和RSU之间的数据流，包括指令、融合数据等。

图6是CAVH基于云的系统分析和优化方法的示意图。图中的字符定义如下：

601：CAVH云端系统；

602：基于云的控制和规划方法；

603：基于云的传感和数据整合；

604：车载单元(OBU)；

605：路侧单元(RSU)；

606：CAVH车辆与云端通信；

607：RSU与OBU通信；

608：交通控制单元和交通控制中心；

609：TCU/TCC和RSU之间的通信；

610：由云端规划服务所提供的系统需求和供给估计和管理办法；

611：由云端规划服务提供的系统维护方法；

612：由云端规划服务提供的车辆派遣和路径管理优化方法；

613：云端传感服务所提供的动态目标地图方法；

614：由云端预测服务提供的系统供给和需求估计与管理方法；

615：由云端预测服务提供的车辆派遣和路径管理优化方法；

616：由云端控制服务提供的动态目标地图方法；

617：由云端控制服务提供的控制指令/逻辑优化方法；

618：由云端传感服务提供的事件数据采集与传递方法；

619：由云端存储所提供的多种类传感数据整合方法；

620：由云端存储服务提供的基础设施数据提供和更新方法；

621：由云端存储支持的多种类传感数据的整合方法；

622：由云端安全服务提供的多种类数据整合方法；

623：由云端隐私服务提供的多种类数据整合方法；

624：时间数据采集和传递方法与TCC/TCU之间的通信：

625：多种类传感数据整合方法与TCC/TCU之间的通信；

626：系统控制和规划方法与OBU之间的通信。

图7是CAVH云端数据运算和管理示意图。其中，字符的定义如下：

701：CAVH云系统；

702：交通管理中心；

703：交通控制单元和交通控制中心；

704：车载单元(OBU)；

705：路侧单元(RSU)；

706：OBU和RSU之间的通信；

707：车辆与通道层的数据整合方法之间的通信；

708：车辆与路段层的数据整合方法之间的通信；

709：CAVH车辆与交通节点层的数据整合方法之间的通信；

710：车辆层的数据整合方法与CAVH车辆之间的通信；

711：云数据服务提供的路网层的数据整合方法；

712：路网层的数据整合方法与CAVH云之间的通信；

713：路段层的数据整合方法与CAVH云服务之间的通信；

714：路网的数据整合方法与CAVH云之间的数据传递；

715：由通道层数据整合支持的CAVH云服务；

716：CAVH云的数据存储功能服务于路网层的数据整合；

717：CAVH云存储功能服务于交通通道层的数据整合功能；

718：交通路段层的数据整合方法通过CAVH云服务的数据存储功能来实现；

719：交通节点层的数据整合方法通过CAVH云的数据存储功能来实现；

720：交通节点层的数据整合支持CAVH云服务；

721：车辆层的数据整合方法支持CAVH云服务；

722：车辆层的数据整合方法由CAVH云服务来控制；

723：交通节点层的数据整合方法由CAVH云服务来控制；

724：车辆层的数据整合方法由CAVH云服务来控制：

725：车辆层的数据与节点层的数据之间的通信；

726：节点层的数据与路段层的数据进行的通信；

727：路段层的数据与通道层之间的通信；

728：通道层的数据与路网层的数据之间的通信；

729：交通管理中心与路网层的数据之间的数据交换；

730：交通管理中心与通道层的数据之间的数据交换；

731：交通管理中心与路段层的数据之间的数据交换；

732：交通管理中心与节点层的数据之间的数据交换；

733：交通管理中心管理与控制TCU/TCCs。

图8是基于CAVH云的安全方法的示意图。图8中的字符定义如下：

801：CAVH云网络安全系统；

802：检测网络攻击的方法；

803：剖析和识别网络攻击的方法；

804：基于CAVH系统的网络攻击对策；

805：通过恶意网络活动检测网络攻击的方法；

806：通过异常物理现象检测网络攻击的方法；

807：根据检测到的活动识别网络攻击并建立档案；

808：通过其特征和表现来定义网络攻击类型；

809：分析检测到的可疑活动并对其建立档案；

810：匹配和/或识别网络攻击；

811：根据特征/表现分析更新网络攻击类型定义；

812：将可疑活动的特征和表现与定义的网络攻击相匹配，或识别新的未定义的网络攻击；

813：实施网络攻击对策；

814：CAVH系统对于针对系统进行的攻击所实施的对策；

815：软件/硬件防火墙：对通信网络的攻击实施的对策；

816：交叉验证：针对“虚假信息”攻击的对策；

817：通信冗余：作为针对通信目标的攻击的对策；

818：主动防御：作为对未定义的新攻击类型的对策；

819：主动防御：基于特征/表现分析/分析，并发送反馈以更新分析数据库；

820：保护CAVH网络通信的软件解决方案；

821：保护CAVH网络通信的硬件解决方案。

图9是基于云计算的CAVH隐私保护实施方法示意图。图9所示技术实施方法中的字符定义如下：

901：分层用户信息保护和匿名中央控制系统；

902：机密层系统；

903：用户授权与CAVH信息分享的共享层系统；

904：用户授权与公共信息分享的共享层系统；

905：用户授权与朋友信息分享的共享层系统；

906：公共信息层系统；907：中央控制系统到机密层通信；

908：中央控制系统到用户授权的与CAVH分析的共享层通信；

909：中央控制系统到用户授权与公共信息分享的共享层通信；

910：中央控制系统到用户授权与朋友信息分享的共享层通信；

911、中央控制系统到公共信息层通信；

912：多加密数据传输方法；

913：单向/双向加密方法；

914：降低分辨率匿名化方法；

915：聚类分析和统计分析方法。

需要注意的是，这些图中的字符不一定是按比例绘制的，也不代表图中对象的比例关系。这些图是为了使本发明所公开的装置、系统和方法的各种实施例带来清晰和理解的描述。在可能的情况下，相同的字符将在整个图纸中使用以引用相同或类似的部分。此外，还需注意的是，这些示例附图并非旨在以任何方式限制本技术的使用范围。

本发明提供了基于云计算技术的CAVH服务系统。在一些实施例中，CAVH云服务及其与CAVH系统组件的交互提供一系列系统功能，包括但不限于连接、感知、控制、规划、维护、安全性和隐私保护。

在一些实施例中，如图1所示，该技术包括CAVH云平台101，存在于CAVH系统中。在一些实施例中，CAVH云服务与CAVH用户、车辆(例如，CAVH车辆和非CAVH车辆)、CAVH智能道路基础设施系统(IRIS)、用于自动驾驶的通用运输基础设施和CAVH核心的系统和服务进行交互。在一些实施例中，CAVH云服务包括以下示例性交互服务方法中的一个或多个：使用CAVH云来集成和管理CAVH驾驶环境的感知方法102；使用CAVH云计算来预测供需要模式、系统和服务条件的预测服务103；侧重于使用CAVH计算来规划CAVH操作、车队管理和系统配置的规划服务104；通过分层访问和聚合分析来保护用户隐私的隐私服务105；用于检测、识别和对抗CAVH系统上的网络攻击的安全服务106；存储具有不同使用需求的车辆和基础设施数据的存储服务107；支持不同CAVH控制级别和模式的控制服务108；和支持不同CAVH组件内的交互和通信和连接服务113。

在一些具体实施中，如图2A所示，该技术包括一个CAVH规划服务系统。在一些实施例中，该系统包括但不限于中央控制系统2101、用户系统2102、车辆系统2103、基础设施系统2104和网络系统2105。在一些实施例中，中央控制系统控制和与用户系统、车辆子系统、基础设施子系统和/或网络子系统通信。在一些实施例中，用户系统2106的子系统包括：(a)优选的路径规划子系统；b)优选的出行模式/公共交通规划子系统；c)优选的收费路径规划子系统；d)POI(兴趣点)推荐计划子系统。在一些实施例中，车辆系统2107的子系统包括：a)出发时间规划子系统；b)目的地选择计划子系统；c)短期路线规划子系统；d)车辆调度计划子系统；e)紧急解决方案规划子系统。

在一些实施例中，如图2B所示，该技术包括一个CAVH感知服务系统。在一些实施例中，该系统包括系统但不限于中央感知控制系统2101、异质感知系统2202、本地和全局感知系统2203、群体和多视角感知系统2204和网络感知2205。在一些实施例中，中央感知控制系统控制并与异质感知系统、本地和全局感知系统、群体和多视角感知系统和/或网络感知系统通信。在一些实施例中，异质感知系统的子系统2206包括，例如计算机视觉、雷达、激光雷达和/或具有不同传感特性的传感器，例如传感分辨率、传感器类型、传感覆盖和/或感知频率。在一些实施例中，本地和全局感知系统的子系统2207包括对车辆运行的局部感知和对CAVH和运输网络的全局感知的集成。在一些实施例中，群体和多视角感知系统的子系统2208包括通过多个基于CAVH车辆的和/或路边传感器的群体和多视角感知。网络感知子系统2209包括连接外部数据源以进行应急管理、多模式集成和旅行需求预测。

在一些实施例中，如图2C所示，该技术包括一个控制服务系统。在一些实施例中，该系统包括系统但不限于：中央控制系统2301、CAVH本地道路系统2302、CAVH交通走廊系统2303、CAVH全局路网系统2304和CAVH远程道路系统2305。在一些具体实施中，中央控制系统控制和与本地道路子系统、走廊子系统、全局网络子系统和/或远程道路子系统通信。在一些实施例中，CAVH本地道路系统的子系统2306包括一个或多个：(a)启用协调控制和/或b)扩展基本CAVH控制(本地感测/控制间隙)。在一些具体实施中，交通走廊系统2307的子系统包括：a)非协调控制，b)与非CAVH车辆的车辆控制，c)与自组织网络/移动性服务系统的交互。在一些具体实施中，全局路网系统的子系统2308包括：a)绕行控制，b)拥塞避免控制，c)停车控制，d)最初和最后一公里行驶控制。在一些具体实施中，远程道路系统的子系统2309包括在紧急情况、本地系统故障等期间启用CAVH车辆控制的远程接管。

在一些具体实施中，如图2D所示，该技术包括一个预测/分析服务系统。在一些具体实施中，该系统包括系统但不限于：中央预测控制系统2401、CAVH车辆系统2402、CAVH走廊系统2403和CAVH全局路网系统2404。在一些具体实施中，中央预测控制系统控制并与车辆子系统、走廊子系统和/或全局路网子系统通信。在一些具体实施中，CAVH车辆系统的子系统2405包括：a)车辆机械状态分析和故障预测(例如，用于与故障预测相关的制动器、轮胎、发动机、燃料等)；b)最优速度预测；c)最优行驶加速度；d)紧急检测。在一些具体实施中，走廊系统的子系统2406包括：a)道路交通状况检测(例如，交叉路口、上游路段和下游路段)，b)最优行驶车道和换道策略分析，c)激进车辆检测，d)紧急状况检测。在一些具体实施中，全局路网络系统的子系统2407包括：a)拥堵区域和拥堵时间预测，b)基于交通状态的出行建议，c)最优行驶路线，d)最优行驶时间，e)最优停车场推荐。

在一些具体实施中，如图2E所示，该技术包括一个CAVH安全服务系统。在一些具体实施中，该系统包括系统但不限于：中央安全控制系统2501、用户/运营商/管理者/开发者系统2502、系统组件网络安全系统2503、和/或与其他服务系统2504的安全接口。在一些具体实施中，中央安全控制系统控制并与用户/运营商/管理者/开发者子系统、系统组件网络安全子系统、和/或与其他服务子系统的安全接口通信。在一些具体实施中，CAVH用户/运营商/管理者/开发者系统的子系统2505包括：a)分层系统访问控制，b)基于功能的系统/接口访问控制，c)访问正式程序。在一些具体实施中，系统组件网络安全系统的子系统2506包括：a)物理攻击防护(例如，车辆、基础设施)，b)网络攻击防护(例如，系统、网络活动)。在一些具体实施中，与其他服务系统的安全接口的子系统2507包括：a)CAVH规划服务，b)CAVH控制服务，c)CAVH数据存储服务。

在一些具体实施中，如图2F所示，该技术包括一个CAVH隐私服务系统。在一些具体实施中，该系统包括系统但不限于：中央隐私控制系统2601、用户系统2602、车辆系统2603和本地和全局数据系统2604。在一些具体实施中，中央隐私控制系统控制并与用户子系统、车辆子系统和本地和全局数据子系统通信。在一些具体实施中，用户系统的子系统2605包括：a)用户配置隐私子系统，b)用户偏好隐私子系统，c)用户事务记录隐私子系统。在一些具体实施中，车辆系统的子系统2606包括：a)出行轨迹隐私子系统，b)出行起点和目的地(OD)隐私子系统，c)行程计划隐私子系统。在一些实施例中，本地和全局数据系统的子系统2607包括：a)数据收集隐私子系统，b)数据存储隐私子系统，c)分级数据访问控制隐私子系统。

在一些具体实施中，如图2G所示，该技术包括一个CAVH存储服务系统。在一些具体实施中，该系统包括：中央存储控制系统2701、实时数据系统2702、短期数据系统2703和长期数据系统2704。在一些具体实施中，中央存储控制系统控制并与实时数据子系统、短期数据子系统和/或长期数据子系统通信。在一些具体实施中，实时数据系统的子系统2705包括：a)实时感测数据存储子系统，b)实时控制数据存储子系统，c)实时通信信息存储子系统。在一些具体实施中，短期数据系统的子系统2706包括：a)存储子系统，b)交通崩溃数据存储子系统，c)网络拥塞模式存储子系统，d)道路建设存储子系统，例如，存储过去1小时间隔中的事件数据(例如AP)。接近1至60分钟，例如，1,5,10、15,20,25、30,35,40、45,50,55或60分钟)过去1天的间隔(例如，大约1到12到24小时，例如1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,或24小时)到过去1周的间隔(例如大约1至7天，例如0、5，1，1、5，2，2、5，3，3、5，4，4、5，5，5、5,6,6、5或7天)。在一些具体实施中，长期数据系统2707的子系统包括：a)历史递归、拥塞存储子系统、非递归拥塞存储子系统，b)控制模式存储子系统，c)用户配置文件存储子系统，d)CAVH车辆/OBU/RSC状态存储子系统。

在一些实施例中，如图2H所示，该技术包括CAVH云的通信连接服务。在一些实例中，CAVH云连接服务提供CAVH云环境中的一个或多个组件之间的通信，包括但不限于CAVH云系统2801；CAVH用户2802；CAVH车辆(例如，包括对通信的不同可访问程度)2803，2804，2805；CAVH IRIS路边单位2806；非CAVH车辆2815；在一些实例中，组件之间的通信连接包括下列中的一个或多个，例如：车辆到用户通信2807，用户到云系统通信2808，车辆到云系统通信2809，IRIS RSU到云系统通信2810，车辆到车辆通信2811，车辆到IRIS通信2812，用户到IRIS通信2813，IRIS到IRIS通信2814，非CAVH车辆到-非CAVH RSU通信2817和/或非CAVHRSU到CAVH云系统通信2818。

在一些实施例中，如图3所示，该技术包括基于CAVH云的用户端系统。在一些实施中，用户端系统包括以下中的一个或多个：CAVH云服务300，CAVH用户301，用户档案建立方法302，行程前用户活动规划方法303，行程中用户活动规划方法304，以及在一些实例中，CAVH云服务300支持一个或多个用户端方法。在一些实施例中(例如，对于用户档案建立方法)，CAVH云基于个人信息的分析和聚合、出行需求、出行偏好以及CAVH系统过去的使用体验、记录来生成用户档案306。在一些实施例中，用于生成用户档案的信息被分类在不同的隐私级别，如：

1、高隐私度的用户个人数据，例如用于紧急时间和潜在公共安全目的的加密用户ID、车辆所有权、紧急信息等；

2、中隐私度用户数据，例如通用用户类型定义，CAVH车辆所有权和服务类型、出行偏好类型、CAVH服务偏好类型和其他聚合用户行为模式类型；

3、低隐私度用户数据，例如实时出行需求、实时驾驶数据等。

在一些实施例中，用户档案建立方法将聚合的用户档案与用户类型307进行匹配，用户类型307表示用户出行的特征。在一些实施例中，包括档案更新方法308以及基于行程323的总结报告来更新用户档案。在一些实施例中，基于用户档案和实时出行需求，生成路径规划312并通过以下方式初始化313：在一些实施例中，路径规划涉及例如路径选择、优先通道可访问性、收费公路偏好、特定中途节点和多模式出行链等。在一些实施例中，与其他子系统的通信314被用于路径规划的实施。在一些实施例中，用户在CAVH出行期间(例如，由于偏好的改变)主动改变路径规划318，而在一些实施例中，对路径规划的改变基于来自其他相连的子系统320的信息。在一些实施例中，基于来自其他相连的子系统320的交通状况信息(例如公交时刻表，绕行指令等)319而对行程规划进行改变。在一些实施例中，CAVH行程完结322，并且实施了制定的行程规划，则通过行程后方法进行CAVH行程总结323。

在一些实施例中，如图4所示，该技术包括基于CAVH云的车辆端系统。在一些实施例中，车辆端系统包括以下组件中的一个或多个：CAVH云服务400，CAVH车辆401，车辆状况分析子系统402，定位子系统403和/或车辆驾驶任务404。在一些实施例中，车辆驾驶任务404包括例如地图导航子系统405，驾驶巡航子系统406和车辆控制子系统407中的一个或多个。在一些实施例中，CAVH云服务400支持一个或多个车辆端系统。在一些实施例中，车辆档案子系统管理车辆档案，包括：

1、静态特征档案，例如：车辆识别号，机械特征，历史驾驶记录和统计分析，CAVH自动化级别和可用的CAVH设备等；

2、动态特征档案，例如车辆动态状态(例如，速度，加速度，GPS位置等)，车载传感器数据和其他瞬时任务关键数据；

3、CAVH服务相关档案，例如车道可访问性，CAVH优先级，当前CAVH出行任务档案和正在使用的路径规划。

在一些实施例中，车辆定位子系统403管理众包传感器数据411以提供和/或改善车辆412的自定位。在一些实施例中，车辆档案和增强的定位辅助车辆驾驶任务404的实施；例如，在一些实施例中，驾驶任务包括三层：

1、地图导航子系统405管理CAVH地图415(例如，交通环境和CAVH设施地图)并生成导航计划416(例如，CAVH地图上的路线规划)；

2、驾驶引导子系统406，其基于众包传感器数据引导各个车辆419的速度和路径，并支持速度和路径的协同引导420以实现CAVH车组和共享乘车服务；

3、车辆控制子系统407，其通过提供对精确到秒级别的车辆控制信息，来实现路侧车辆控制422，并在紧急情况下完成远程车辆遥控423。

在一些实施例中，如图5所示，该技术提供了基于CAVH云的基础架构端系统。在一些实施例中，基础设施端系统包括以下组件中的一个或多个：CAVH云501，RSU 505，TCU/TCC506，OBU 504，运输基础设施507。详见美国专利申请15/628,331。，2017年6月20日提交；和美国临时专利申请序列号62/626,862，2018年2月6日提交；2018年2月6日提交的62/627,005；2018年4月10日提交的62/655,651；在2018年5月9日提交的美国专利申请和62/669,215中，本发明整体引用这些专利的公开内容。

在一些实施例中(例如，对于交通基础设施)，云使用515来进行数据收集，协调控制，基于云的感知数据集成以及来自云传送方法520的基础设施维护组件502。在一些实施例中(例如，提供的运输基础设施)其他功能对RSU来说功能更强大，云采用云交付方法521实现数据管理、多源感知、协调控制和基础设施维护组件502。在基于这些组件的实施例中，云和RSU包括四种类型的数据：

1、上行链路数据：包括以下数据或信息：a)从RSU收集并由云请求；或b)从RSU收集的RSU无法计算的数据或信息。将上行链路数据发送到CAVH云以进行进一步的规划或控制分析(例如，LiDAR数据，雷达数据，车辆位置等)。

2、下行链路数据：RSU从CAVH云接收的用于控制、存储和/或计算的数据或指令(例如，用于计算的视频数据，用于存储的日志文件，用于控制的交通信号)。

3、处理数据：

a)地图数据：通过从RSU/OBU接收信息，CAVH云自动更新高清静态地图并聚合动态地图，以提高规划和控制的安全性。

b)对象/事件数据：当接收数据(例如，汽车事故，特殊事件检测，车辆控制指令)时，CAVH云将数据记录到事件和系统日志中。

c)性能数据：云收集或计算RSU/OBU性能数据以供进一步分析。

d)基础设施数据：云使用感知的交通信息，例如，构建虚拟交通信号灯并向RSU发送信号指令。

e)切换数据：云帮助RSU切换任务或数据(例如，车辆边缘控制切换和/或车辆定位切换)。

4、外部数据：CAVH云与外部数据源通信，例如，收集和计算有用数据并将其发送到RSU以进行进一步分析(例如，在一些实施例中，云发送由连接的车辆和基础设施共享的速度和位置数据)。

此外，如图5所示，对于TCU/TCC，云包括来自云交付方法516、CAVH操作优化、多层控制和协调、CAVH任务切换和分配、外部通信以及车队/车辆管理组件503。在基于TCU/TCC的要求和限制的实施例中，云提供两种类型的数据：

1、升级数据：CAVH云从较低级别收集宏观交通数据，用于路线规划和诱导以及网络需求管理。在一些实施例中，这些数据被发送到TOC。

2、降级数据：CAVH云计算和分配来自上层的介观级别指令，例如车队控制、特殊事件引导、缓冲区域和/或事件检测。在一些实施例中，这些数据被发送到TCU/TCC。

在一些实施例中，云整合有用信息并协调不同级别的共享、分配和/或备份指令和融合数据，例如，对于TCU和TCC在系统中具有不同分辨率的实施例。在一些实施例中，云采用协调控制和多源感知519来支持车辆的控制(例如，用于OBU)。

如图6所示，CAVH云服务601等组件能够提供分析和优化的方法。这些方法可以分成两类：1，第一类是控制和规划方法602；2，第二类是传感和数据整合方法603。

如图所示，多种类传感数据融合方法与CAVH云感知服务619，云存储服务621，云安全服务622，隐私服务623相互联系。如图所示，通过CAVH云服务，CAVH系统能够为出行人员提供更快速和更短的路径。CAVH云系统能够为道路使用者提供分享的交通信息，例如交通拥堵信息、警察捕获超速的信息、道路施工中的交通管制信息等等。

如图所示，CAVH云传感服务613以及控制服务616能够协助动态目标地图方法的实现。在一些实施例中，动态目标数据包括车辆速度、排队长度、行驶状态等等，能够通过多种探测装置采集。如图所示，动态地图方法协助联网车辆和自动驾驶车辆来感应环境的变化，减低来自于车辆定位、环境改变、控制计划等因素引起的不确定性。如图所示，云存储服务620能够保障基础设施数据保障和更新方法。如图所示，交通控制设备(车道线，信号控制，交通标志等等)能够通过专用无线通信与联网车辆和自动驾驶车辆进行通信。如图所示，基础设施数据能够使用基于位置的控制策略来提高效率和稳定性。

如图所示，云传感服务618能够提供事件数据采集和分配方法。事件数据包括事故、施工区域等一些对交通流有干扰的事件。在一些实施例中，CAVH系统采用这些数据来实现监控拥堵，减轻由于这类事件造成拥堵程度的恶化。

如图所示，控制信号和逻辑优化方法通过CAVH控制服务616和传感服务613来实现。如图所示，CAVH系统基于实时可行性、运算速度、舒适、安全、油耗水平以及精确车辆位置信息和速度来设计控制信号和逻辑优化方法。进而，CAVH系统能够为交通运营提供精确的和持续的出行信息。

如图所示，CAVH云服务能够通过规划服务610以及预测服务614为系统提供对供给和需求的估计。在一些实施例中，系统供给与需求管理取决于实时的交通状态和历史出行信息。如图所示，出行信息包括出行时间、交通状态信息等等，用于动态调整联网车辆和自动驾驶车辆的日程安排。

如图所示，CAVH云规划服务612和预测服务615能够提供车辆调度和路径管理方法。在一些实施例中，车辆的调度、激活和闲置是由云服务来决定最佳的运行路线。在一些实施例中，这些决定因素的信息包括车辆位置、转向、速度、方向盘转角、车辆几何特征等。在一些实施例中，CAVH系统能够提供交通效率、可靠性、安全性、排放以及运营费用等信息给交通管理门。

如图所示，系统维护通过CAVH云系统规划服务611来实现。在一些实施例中，维护涉及到了一个或多个CAVH系统的组成部分，包括交流部件(DSRC)，车载单元(OBU)，路侧单元(RSU)，交通检测(CCTV,地感线圈)，车辆传感装置(激光雷达，雷达，计算机视觉探测装置)，以及云服务。在一些实施例中，CAVH系统采用先进的系统维护规划来监控系统的健康程度。

如图7所示，CAVH云服务701能够提供不同层次的数据运算，数据整合，数据管理，包括网络层、通道层、路段层、节点层和车辆层。如图所示，设计中的云服务系统也能够与当前的交通管理中心702进行数据的传输和交换。

在一些实施例中，云规划服务711，云预测服务714，云存储服务716能够为网络层次的数据提供数据管理。在一些实施例中，为了优化现有多方式交通基础设施，网络运行指标(包括服务水平，延误，车辆行驶里程，死亡率，事故数据等等)能够被记录和分析来实现安全和快捷的目的。

在一些实施例中，CAVH云服务在通道层包括的应用包括云规划712，云预测715，云存储717。这些云服务能够协助交通走廊管理人员整合多模式的交通管理策略。在图例中，交通走廊层次的数据被用来协调和控制，例如，车队管理、最大化道路使用、根据环境变化调整车间距。交通通道作为一个多模式的系统，交通通道数据包括交通管理部门的协作和整合现有主要交通通道的交通基础设施。云服务能够为整个交通通道的优化提供规划。

在一些实施例中，CAVH云服务能够在路段层提供云传感713和云存储718服务，用来采集和保存路径层面的数据(包括，节点间的平均路径距离以及网络中的路径数量)在图例中，在考虑了基础设施控制和命令数据作为影响因素之后，CAVH车辆利用路径数据来优化路径和发车时间。

在一些实施例中，CAVH云服务在节点层提供云存储719和云控制服务来收集交通信息(包括，车道标线，信号控制，车道标线，汇流和分流)。这些信息被用来与联网车辆和自动驾驶车辆通过专用无线通信进行交流。

在一些实施例中，CAVH云系统在车辆层次能够提供的服务包括云控制721，云安全722，云隐私724来协助车辆控制单元准确的执行命令，避免错误和其他干扰。在一些实施例中，方向盘转角、油门加速、刹车数据被用来进行交通路径控制以增强交通系统整体的表现。在一些实施例中，CAVH云系统能够为车辆提供危险预警，通过发送命令数据(包括，车辆协同、车道选择、方向盘转角)。这样，驾驶员能够采取更合适的行动。

在一些实施例中，交通控制中心能够与交通网络729，交通通道730，交通路段731，交通节点732进行沟通。在一些实施例中，CAVH车辆与云数据在交通通道层707，路段层708，节点层709以及车辆层710进行沟通。

如图8所示，该技术提供了一个基于CAVH云的网络安全系统。在一些实施例中，网络安全系统801包括以下组件中的一个或多个：网络攻击检测方法802，网络攻击分析和识别方法803，和/或网络攻击对策方法804。在一些实施例中，网络安全系统检测到恶意网络活动805(例如，重复的车辆ID，过度频繁的通信请求等)和异常物理现象806(例如，异常速度/位置，“不可见”车辆等)。在一些实施例中，分析检测到的活动以提取它们的表现和特征809并将它们与网络攻击定义数据库808匹配以识别网络攻击类型810。在一些实施例中，调用相应的对策方法804以应对存在清楚定义的网络攻击。在一些实施例中，对策方法包括但不限于：1)基于CAVH系统的对策814，其包括例如针对“虚假信息”网络攻击的交叉验证对策816(例如，Sybil攻击，假事故攻击，对于通信网络攻击(例如，DDOS)的通信冗余对策817，以及主动防御818，针对与定义的网络攻击不匹配但其特征/表现威胁CAVH云系统的网络安全的异常活动；和/或2)一般网络安全对策815，包括网络安全软件820(例如，以软件保护CAVH云系统的软件环境)和防火墙设备层821(例如，以物理设备保护CAVH云系统的网络)。

如图9所示，该技术提供基于云计算的隐私保护系统。在一些实施例中，该技术提供分层用户信息保护和匿名中央控制系统901，其包括以下组件中的一个或多个：机密层系统902、用户同意与CAVH信息分享层系统903共享、用户同意与公众信息共享层系统904和公共信息系统905。在一些实施例中，基于层的系统的功能包括，例如，信息被分类到一个或多个层：

机密层：受严重隐私保护的信息(例如，系统、网络、接口、CAVH操作数据和用户敏感数据等)；

用户同意与CAVH系统共享层：仅在用户许可下与CAVH系统共享的信息(例如，用户帐户、旅行计划、旅行偏好和其他事件触发或一般用户或车辆行为数据收集等)；

用户同意与朋友共享层：例如用户希望与朋友共享的位置、轨迹和/或个人消息等信息；

用户同意与公众共享层：仅在用户许可下与公众共享的信息(例如，用户照片、用户电话号码、基于漫游的旅行原点和目的地(OD)和/或旅行轨迹等)；

公共信息层：与公众共享的信息(例如统计数据、聚集数据和加密数据等)。

在一些实施例中，基于层的系统的功能包括，例如，信息被分类到以下一个或多个分类：

CAVH用户和车辆匿名剖析：聚集用户和车辆类型，用于预先配置服务和操作类型、方案和策略。

CAVH出行信息隐私保护：CAVH出行信息隐私保护的单向和/或双向加密方法和集合方法，包括出行轨迹、出行起点和目的地(OD)、CAVH条目/现有位置等。

CAVH感知数据隐私保护：对CAVH感知数据隐私保护不敏感的高分辨率方法和匿名方法，包括轨迹碎片、人脸模糊、手机号码加密等。

CAVH访问控制(数据元素可用性)：用于CAVH本地和全局数据可用性管理的分层访问控制方法，包括用户数据、车辆活动数据和系统控制数据访问控制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种基于云计算技术的智能网联交通服务系统，其特征在于：包括用户组件、车辆组件、基础设施组件、网络组件和计算组件，具有提供通信、信息交换、控制、安全和隐私保护的功能；

所述系统配置有一种或多种基于云计算的方法，用于云分发控制、通信控制、数据计算和管理、分析和优化、现场和远程控制、隐私和安全控制；

所述系统包括用户端系统，提供用户行为方案，以及提供行程前用户活动计划，行程中用户活动计划和行程后计划；

所述用户行为方案包括以下中的一个或多个：

集合匿名用户数据以建立用户行为组；

将用户与用户档案类型匹配；

为用户创建定制的CAVH服务；

识别并适应用户行为和偏好的变化；

其中，所述匿名用户数据包括社交人口统计数据，CAVH车辆所有权数据，CAVH行程数据，CAVH服务偏好数据和/或CAVH行程特征数据中的一个或多个；

其中，所述CAVH服务包括道路类型或驾驶模式的偏好中的一个或多个；道路类型分为高速公路，主干道，收费公路、非收费公路；驾驶模式包括最小化行程时间，最大化舒适度、最小化碳足迹；

其中，所述识别并适应用户行为和偏好的变化包括使用用户与系统交互、使用实时车辆和用户行为数据分析；实时车辆和用户行为数据分析由用户授权；实时车辆和用户行为数据分析包括分析表征乘客活动的数据；

所述行程前用户活动计划为每个用户定制CAVH行程；行程前活动计划包括基于所匹配的用户档案组和/或CAVH设施的状态来推荐CAVH行程计划、确认CAVH行程计划、建立与第二CAVH服务子系统的通信；其中，确认CAVH行程计划是基于匹配的用户档案组和CAVH设施的状态，进而实现基于确认的旅行计划初始化CAVH旅行；初始化CAVH旅行包括向用户提供所述旅行的通知、管理车载单元和路侧单元组件之间的通信；所述第二CAVH服务子系统是交易子系统，支付子系统，共乘子系统和/或拼车子系统；所述CAVH旅行计划包括起点，目的地，出发时间和路线计划中的一个或多个；

所述行程中用户活动计划在CAVH行程期间向用户提供支持；所述行程中用户活动计划被配置为适应用户请求的行程计划变化；所述用户请求的行程计划变化包括在驾驶模式之间切换，在乘坐共享模式之间切换和/或在队列模式之间切换中的一个或多个；所述驾驶模式包括环保优先驾驶，性能优先驾驶和/或机动性优先驾驶中的一个或多个；所述行程中用户活动计划包括响应于一个或多个运输网络状况推荐的服务或旅行计划变更；交通事件和/或交通管制；或多式联运信息；其中，所述交通管制包括车道调节；多式联运信息包括具有公共交通时间表，目的地活动时间表和/或来自其他CAVH用户的动态请求的转换中的一个或多个；动态请求包括乘车共享请求和/或信息共享中的一个或多个；行程中活动计划还包括向其他系统组件或外部服务提供行程内信息，用于行程计划执行，支付和交易，社交网络、紧急管理；所述交通事件包括交通事故、恶劣天气；

其中，所述行程后计划包括生成如下一个或多个CAVH系统中的信息：完成CAVH完成行程的交易和日志；数据打包和分析聚合；提出目的地和活动建议；切换驾驶模式；提供和/或接收停车信息；

所述系统包括车辆终端系统，用于控制CAVH车辆；其中，所述车辆终端系统包括车辆档案子系统，用于管理CAVH车辆的档案；所述车辆档案子系统具有如下配置：

所述车辆档案子系统基于匿名车辆数据和云建立车辆档案组；匿名车辆数据包括车辆机械特征、历史和统计驾驶记录、车道可访问性、CAVH自动化级别、可用CAVH设备和动态信息中的一个或多个；动态信息包括车辆动态状态和/或车载传感器数据；所述车辆动态状态包括速度，加速度和/或地图位置中的一个或多个；

所述车辆档案子系统能够使CAVH车辆与云中的已建立的车辆档案组相匹配；

所述车辆档案子系统能够提供针对不同类型的CAVH车辆的定制的车辆引导和控制方案；所述定制的车辆引导和控制方案包括自动化水平，通信水平和/或与基础设施或其他车辆的交互水平中的一个或多个；

所述车辆档案子系统能够提供车辆特性变化的实时检测；车辆特性变化包括车辆功能的增加或减少，车辆机械和控制系统状况和/或车辆系统升级和维护状态中的一个或多个；

其中，所述车辆终端系统包括：

地图导航子系统，用于生成CAVH驾驶引导计划；地图导航子系统提供CAVH地图管理方法，所述地图管理方法包括生成和/或更新CAVH设施图和/或本地CAVH图，所述CAVH设施图和/或本地CAVH地图是高分辨率地图；地图导航子系统还提供行程导航管理方法，所述行程导航管理方法包括生成和/或更新CAVH行程导航计划，所述行程导航计划包括路线，路径选择，CAVH接入和/或出口点，多式联运，CAVH协同驾驶车队和/或共享乘车；所述行程导航管理方法包括使用一个或多个如用户端数据，车辆档案，行程起讫点和/或行程计划中的数据来生成和/或更新CAVH行程导航计划；所述用户端数据包括用户档案，用户端方法预行程数据和/或用户端方法行程内数据中的一个或多个；

定位增强子系统，用于管理众包传感器数据，所述定位增强子系统具有的数据管理方法，以实现管理来自车辆的车载传感器的数据，来自周围CAVH车辆的数据，来自路侧传感器的数据，共享的传感器数据；所述数据管理方法组织和共享来自车辆的车载传感器的数据，来自周围车辆的数据，来自路侧传感器的数据，以及来自其他附近CAVH车辆的传感器数据；所述定位增强子系统融合云中的数据以提高自定位的准确性，其中，所述数据包括一个或多个众包传感器数据，自身定位数据和/或地图数据；

驾驶引导子系统，用于支持CAVH车辆的导航，所述驾驶引导子系统使用众包或共享数据、用户端行程内方法数据或由其他CAVH用户提供的数据来引导CAVH车辆；所述驾驶引导子系统使用加入协同驾驶车队的指令、离开协同驾驶车队的指令、协同驾驶车队内导航方向，乘车共享上客引导指令及下客引导指令；

控制子系统，支持CAVH车辆控制组件，所述控制子系统使用路边组件提供控制指令，所述指令包括基于外部或内部信号调整CAVH控制信号，外部信号是事故，内部信号包括机械特征的基于云的统计分析；所述控制子系统使用远程控制组件提供遥控指令，所述远程控制组件在紧急事件，盗窃，物理攻击和/或网络攻击情况下发生响应，控制CAVH；

所述系统包括设施端系统，用于支持交通系统的设施；所述设施端系统作为一个子系统，能够实现交通基础设施的各个单元和系统进行交互；

其中，设施端系统包括交通设施交互子系统，由以下部分构成：

云-基础设施数据采集部分能够将数据或反馈从设施单元中取出用于将来的分析和备份；

协同控制组成部分能够发送反馈信息到基础设施单元来增强单元的功能；

一个基于云的组成部分能够整合基于设施和调研获得的传感数据，所述传感数据通过机构和CAVH 用户车辆来获得；

一个基础设施维护组成部分能够通过周期性的自动检测来为交通设施硬件和软件提供信息和解决方案；

其中，所述设施端系统由用来与路侧单元进行交互的路侧单元子系统构成，所述路侧单元子系统由下列部分构成：

一个云-路侧单元数据管理组件能够从路侧单元中提取数据用来分享和融合；并且能够将外部数据和处理过的数据传给路侧单元以备将来车辆和基础设施的控制运算，其中，路侧单元数据包括视频数据和点云数据，融合数据能够从多个角度感知车辆和基础设施的动态，融合数据通过分析能够提供微观水平的对单独车辆和车队的感知；

一种用于融合车辆和基础设施传感器数据的多源感知组件；

一个协同控制组件能够利用为车辆、车队、路径、点、运输通道、运输网络服务的路侧单元控制信号来实现系统控制，所述协同控制组件能够利用负载均衡来实现安全和可靠性；

一个基础设施维护组件能够通过周期性的自动检测为路侧单元的硬件和软件提供信息和解决方案，并且能够为CAVH车辆，CAVH基础设施，交通基础设施提供维护预警；

其中，所述设施端系统由交通控制中心/交通控制单元控制子系统构成，以与交通控制中心/交通控制单元系统进行互动，所述交通控制中心/交通控制单元控制子系统由以下部分构成：

CAVH运营优化组件能够优化系统级的任务，所述CAVH运营优化组件使用深度学习分析车辆跟踪，所述系统级的任务包括CAVH起讫点需求估计、路由规划和引导、网络需求管理；

多层次控制和协同组件能够运算和分配控制信号，并且整合传感和控制反馈；

CAVH任务代理组件能够代理交通控制单元/交通控制中心的任务，所述代理交通控制单元/交通控制中心的任务包括车队控制和路径导航，代理包括一个中转代理或收费公路代理；

外部连接组件能够连接外部机构和组织来分析交通控制中心/交通控制单元的任务；

车队管理组件能够管理状态、位置以及派遣CAVH车辆。

2.根据权利要求1所述的基于云计算技术的智能网联交通服务系统，其特征在于：所述系统分为规划服务子系统、隐私服务子系统、安全服务子系统、连接服务子系统、控制服务子系统、存储服务子系统、预测/分析服务子系统和感知服务子系统。

3.根据权利要求2所述的基于云计算技术的智能网联交通服务系统，其特征在于：所述规划服务子系统提供用于CAVH操作规划的基于云计算的方法，该方法包括用户活动规划方法、车辆操作规划方法、基础设施活动规划方法、系统操作规划方法；

其中，所述用户活动规划方法用于接收和提供表征路径和运输模式的数据；其中，路径数据包括与收费公路有关的信息；运输模式数据包括与运输时间有关的信息；

其中，所述车辆操作规划方法用于接收和提供表征出发时间、起点、目的地和路径的数据，以及接收和提供表征车辆调度、车辆安全和紧急计划的数据；

其中，所述基础设施活动规划方法包括用于自动驾驶和CAVH路线和网络规划的方法；

其中，所述系统操作规划方法用于CAVH系统中各子系统的连接和协作管理，以及数据流和通信的管理。

4.根据权利要求2所述的基于云计算技术的智能网联交通服务系统，其特征在于：所述感知服务子系统提供基于云计算的感知方法，通过多个CAVH的车辆传感器和路边传感器来管理拥挤和实现多维度感知，具体包括局部和全局感知方法、异构感知方法、网络感知方法；

其中，所述局部和全局感知方法用于对表征车辆操作的局部感知数据和表征CAVH和运输网络状态和事件的全局感知数据的集成；

其中，所述异构感知方法用于从传感器上接收数据；其中，传感器为计算机视觉、雷达或激光雷达；传感器提供具有分辨率、类型、覆盖范围和频率的数据；

其中，所述网络感知方法用于与外部数据源的通信，以进行对紧急情况的管理、对多种运输模式的集成和预测出行需求。

5.根据权利要求2所述的基于云计算技术的智能网联交通服务系统，其特征在于：所述控制服务子系统提供用于CAVH车辆控制的云计算方法，具体包括用于车辆操作控制的方法、用于通道活动控制的方法、用于全网活动控制的方法、用于系统操作控制的方法；

其中，所述用于车辆操作控制的方法用于接收和提供表征车辆速度、方向、地图坐标和相对于其他车辆的位置的数据；

其中，所述用于通道活动控制的方法用于管理自动驾驶车辆、与非CAVH车辆的汇合、与车辆网络服务的交互；

其中，所述用于全网活动控制的方法用于接收和提供表征路径、绕行、停车、交通负荷、拥堵的数据；并且对车辆开始和最后一公里的控制；

其中，所述系统操作控制的方法用于与车载单元、路侧设施、交通控制单元和交通控制中心中的一个或多个进行通信，优化网络和对安全和紧急事件的响应。

6.根据权利要求2所述的基于云计算技术的智能网联交通服务系统，其特征在于：所述预测/分析服务子系统用于提供用于CAVH系统预测和分析的云计算方法，具体包括用于车辆活动预测和/或分析的方法、用于通道活动预测和/或分析的方法、用于全网CAVH活动预测和/或分析的方法；

其中，所述车辆活动预测和/或分析方法用于分析CAVH的机械状态、预测系统故障和/或预测最佳速度；

其中，所述用于通道活动预测和/或分析的方法用于预测道路交通、检测侵略性车辆和/或预测紧急情况；

其中，所述用于全网CAVH活动预测和/或分析的方法用于预测繁忙区域和/或繁忙时间，向出行者建议确定最佳行驶路线和/或确定最佳停车场。

7.根据权利要求2所述的基于云计算技术的智能网联交通服务系统，其特征在于：所述安全服务子系统提供基于云计算的CAVH安全和保护方法，具体包括：

用于CAVH用户、运营商、管理者和/或开发人员的多层和/或功能触发的访问控制方法；

管理针对物理攻击的主动网络安全协议，以防止对车辆和/或基础设施的攻击；

管理针对网络攻击的主动网络安全协议；

使用基于传感器的众包数据验证提供冗余设计和验证数据；

采用基于云的安全性与第二服务接口连接；其中，所述第二服务是CAVH规划、智CAVH控制和/或数据存储。

8.根据权利要求2所述的基于云计算技术的智能网联交通服务系统，其特征在于：所述隐私服务子系统提供用于保护CAVH隐私的云计算方法；其中，CAVH隐私包括保护用户信息、用户和车辆活动信息、本地和全局操作；

其中，所述用户信息包括用户配置文件、用户偏好或交易记录中的一个或多个；

其中，所述用户和车辆活动信息包括行驶轨迹、出行起点、出行目的地和/或行程时间表；

其中，所述本地和全局操作包括数据收集、数据存储和/或分层数据访问控制。

9.根据权利要求2所述的基于云计算技术的智能网联交通服务系统，其特征在于：所述存储服务子系统用于用户、车辆和/或基础设施配置文件信息的基于云的存储；

其中，所述存储服务子系统被配置为提供实时数据存储和检索；所述数据存储在存储器或现场边缘存储器中；现场边缘存储器安装于路侧存储设备；

其中，所述存储服务子系统被配置为存储和/或检索实时感测数据、实时控制数据和/或实时通信数据；

其中，所述存储服务子系统被配置为提供基于短期云的数据存储和检索，能够存储和管理过去1到7天的数据；

其中，所述存储服务子系统被配置为存储和管理事件数据；所述事件数据包括交通崩溃、网络拥塞模式、天气事件或道路建设中的一个或多个；

其中，所述存储服务子系统被配置为提供长期数据存储和检索；所述长期数据存储包括使用基于磁带的、基于磁盘的和/或基于闪存的介质；所述长期数据包括历史复发性CAVH拥堵/控制模式、非经常性CAVH拥塞/控制模式、用户配置文件、CAVH车辆状态、车载单元状态和/或路侧单元状态中的一个或多个。

10.根据权利要求2所述的基于云计算技术的智能网联交通服务系统，其特征在于：所述连接服务子系统提供基于云计算的通信和网络服务；其中，所述通信和网络服务被配置为连接CAVH用户、CAVH车辆、CAVH基础设施、CAVH系统、非CAVH用户、非CAVH车辆、非CAVH基础设施和/或非CAVH系统中的一个或多个；

其中，所述连接服务子系统包括连接CAVH用户和CAVH云的用户-系统通信组件；所述用户-系统通信组件按需连接CAVH用户和CAVH云；所述用户-系统通信组件使用如下方式连接CAVH用户和CAVH云：

无线通信；

蜂窝网络；

4G-LTE或5G网络；

在低质量网络上提供稳健通信的通信方式；

不受通信延迟，封包丢失率，系统延迟和/或带宽限制的通信方式；

其中，所述用户-系统通信组件将用户端的数据发送到CAVH云以用于计算，分析，分发和存储；其中，所述用户-系统通信组件将从其他CAVH组件集成的数据作为系统反馈发送给用户；

其中，所述连接服务子系统包括连接CAVH车辆和CAVH云的车辆-系统通信组件；所述车辆-系统通信组件实时连接CAVH车辆和CAVH云；所述车辆-系统通信组件使用高质量无线通信连接CAVH车辆和CAVH云；所述车辆-系统通信组件被配置为收集车辆端数据；所述车辆-系统通信组件被配置为实现车辆端功能；所述车辆-系统通信组件被配置为将数据发送到车辆端子系统以支持CAVH驾驶；

其中，所述连接服务子系统包括连接CAVH的路侧单元和CAVH云的路侧单元-系统连接组件；所述路侧单元-系统连接组件实时连接CAVH的路侧单元和CAVH云；所述路侧单元-系统连接组件通过高速有线因特网，高速无线因特网和/或高速以太网连接来连接CAVH的路侧单元和CAVH云；所述路侧单元-系统连接组件被配置为收集路侧单元端数据；所述路侧单元-系统连接组件被配置为向云服务器提供路侧单元端数据；所述路侧单元-系统连接组件被配置为将数据发送到路侧单元端子系统；其中，路侧单元端子系统的所述数据作为系统输入，发送到各方法中，以实现路侧单元功能；所述路侧单元-系统连接组件被配置为通信桥接节点，以扩展和/或增强云服务器与具有与路侧单元的连接的用户/车辆之间的通信；

其中，所述连接服务子系统包括连接CAVH车辆的车-车通信组件；所述车-车通信组件实时连接CAVH车辆；所述车-车通信组件使用如下方式连接CAVH车辆：

本地专用通信；

专用短程通信；

所述车-车通信组件被配置为扩展和/或增强云与用户和/或车辆之间的连接；所述车-车通信组件被配置为共享车载传感器数据，以增强车辆端方法的实现；所述车-车通信组件被配置为共享关键任务数据以增强车辆端方法的实现；

其中，所述连接服务子系统包括连接车辆和路侧单元的车辆/用户-基础设施通信组件；所述车辆/用户-基础设施通信组件实时连接车辆和路侧单元；所述车辆/用户-基础设施通信组件使用以下方式连接车辆和RSU：

本地专用通信；

专用短程通信；

所述车辆/用户-基础设施通信组件被配置为扩展和/或增强与云服务器的用户和/或车辆连接；所述车辆/用户-基础设施通信组件被配置为使用路侧单元作为桥接节点来扩展和/或增强连接；

其中，所述连接服务子系统包括连接基础设施的基础设施-基础设施通信组件；所述基础设施-基础设施通信组件使用有线互联网和/或以太网连接基础设施；所述基础设施-基础设施通信组件被配置为用作实现基础设施端系统功能；所述基础设施-基础设施通信组件被配置为扩展和/或增强云和基础设施之间的连接；所述基础设施-基础设施通信组件被配置为扩展和/或增强云与基础设施之间的连接，其中所述云和基础设施不具有直接的连接；

其中，所述连接服务子系统包括连接用户和车辆的用户-车辆通信组件；所述用户-车辆通信组件连接用户和车辆，其中所述车辆由所述用户注册；所述用户-车辆通信组件连接用户和车辆，其中所述车辆由所述用户驱动；所述用户-车辆通信组件被配置为更新所述用户的旅行需求的主动改变；所述用户-车辆通信组件被配置为接收系统反馈；其中，所述系统反馈包括系统状态，旅行状态；所述用户-车辆通信组件被配置为通过车辆到系统通信来增强到所述系统的用户连接。

11.根据权利要求1所述的基于云计算技术的智能网联交通服务系统，其特征在于：包含一个系统分析/优化组件，以执行系统分析/优化方法，所述执行系统分析/优化方法包括：

一种异构传感数据集成方法，用于收集和融合来自车载单元、路侧单元和交通基础设施的不同传感数据；

一种动态对象映射方法，用于报告和定位一个CAVH车辆、周围的CAVH车辆和/或周围的非CAVH车辆；

一种基础设施数据提供和更新方法，用于向一个或多个边缘节点实时提供道路、交通和CAVH基础设施数据；其中，所述CAVH基础设施数据包括一个或多个道路几何形状、车道信道化、交叉口设计和/或上、下匝道位置；所述基础设施数据提供和更新方法包括动态索引、分段和管理实时反馈和比较，用于更新基础设施更改；

一种事件数据收集和传播方法，用于收集和传播事件数据；其中，所述事件数据包括一个或多个交通事件、阻塞线路、工作区和/或特殊事件；分析事件数据以优化交通流；

一种控制信号/逻辑优化方法，用于提供控制信号和/或逻辑优化算法；其中，所述控制信号/逻辑优化方法分析一个或多个实时可行性、计算速度、舒适性、安全性、油耗、车辆位置和/或车辆速度；

一种系统的供求估计和管理方法，用于推断出行需求、推断交通模式、推断起讫点和路径需求、就缓解拥塞和改善服务提出建议；

一种车辆调度和路径管理优化方法，用于使总行程时间最小化，使等待时间和截止时间最小化，以及/或增加系统的可靠性和安全性；其中，所述车辆调度和路径管理优化方法包括确定车辆分配、车辆调度、车辆激活、车辆停用、车辆路径和车辆模式；所述车辆模式包括生态驾驶，攻击性或保守性；

一种系统维护方法，用于定期监视和评估CAVH系统的健康状况和负载，检测系统故障和问题，并提出维护建议。

12.根据权利要求1所述的基于云计算技术的智能网联交通服务系统，其特征在于：包含一个云数据计算/集成/管理组件，处理、集成和管理网络、通道、路段、节点和车辆级别的云中的CAVH数据，所述云数据计算/集成/管理组件分为以下层级：

网络层数据聚合和集成，创建网络范围的CAVH系统服务状态、CAVH基础设施条件、交通网络和基础设施条件的性能指标；识别有问题的子网络、走廊、链接和/或节点，并为系统优化服务和模型提供上述性能指标；

通道层数据聚合和集成，以获得性能指标，并与交通管理中心进行外部数据交换；

路段层数据聚合与集成，开发不同节点间链路距离、链路数量、路由策略、链路拥塞、信号运行性能的流量状态测量，并与路侧单元和/或交通控制中心/交通控制单元交换交通状况检测数据；

节点层数据聚合和集成，利用现场传感器数据开发网络节点的交通信息，并与一个或多个路侧单元、交通控制中心/交通控制单元、交叉口和/或匝道交换上述交通信息；

车辆层数据汇总与集成，分析和估计车辆状态；协助控制处理器执行命令，减少错误和干扰；与CAVH车辆交换车辆状态数据；与非CAVH车辆进行通信；

其中，所述性能指标包括一个或多个旅行时间索引、旅行时间可靠性、服务水平和/或实时基础设施条件；所述分析和估计车辆状态包括转向、推力和制动数据的分析。

13.根据权利要求1所述的基于云计算技术的智能网联交通服务系统，其特征在于：包括CAVH安全组件，用于保护CAVH云免受网络攻击，所述CAVH安全组件包括：

网络攻击检测，包括检测恶意网络活动和/或异常物理现象；

网络攻击建档/识别，包括识别网络攻击类型，分析网络攻击的特征，评估网络攻击对CAVH系统的影响，以及管理网络攻击特征数据库以识别网络攻击匹配；异常物理现象是指影响车辆动态和/或基础设施状态的现象；

基于网络的攻击对抗，包括提供和管理通信保护层，网络安全软件和防火墙硬件/设备；

基于CAVH系统的攻击对策；其中，所述基于CAVH系统的攻击对策包括交叉验证，通信冗余和/或主动防御；交叉验证包括伪信息网络攻击对策，其被配置为协调CAVH系统组件以保护CAVH；通信冗余包括网络攻击对策，其被配置为在所述CAVH云系统的边缘提供冗余通信单元以增加通信可靠性；主动防御包括为检测CAVH系统中的可疑活动而配置的网络攻击对策；可疑活动未被网络攻击建档/识别系统定义；主动防御具有网络攻击对策，具有分析网络攻击的特征、评估网络攻击的影响和风险、拒绝网络的攻击性服务请求、并向公安部门报告网络攻击的功能；所述交叉验证用于协调从路侧CAVH系统组件、车辆CAVH系统组件、用户档案和/或众包传感器接收的数据，以实现交叉验证机制；

所述网络攻击是分布式拒绝服务攻击、女巫攻击和/或恶意信息攻击。

14.根据权利要求1所述的基于云计算技术的智能网联交通服务系统，其特征在于：包含用于保护和匿名用户信息的CAVH隐私保护组件，所述CAVH隐私保护组件提供用户认证方法和保护用户配置文件和行程选择数据，所述CAVH隐私保护组件向一个或多个类型的私有信息提供CAVH隐私保护，所述私有信息的类型包括：

机密信息，包括一个或多个系统数据、网络数据、接口数据、CAVH操作数据和用户敏感数据；

用户同意与CAVH系统信息共享，包括一个或多个用户帐户、行程计划、行程偏好、意外触发数据、一般用户数据或车辆行为数据；

用户同意与朋友共享包含一个或多个位置、轨迹或个人信息的信息；

用户同意共享包含一个或多个用户照片、用户电话号码、基于合乘的出行起讫点和行程轨迹的公共信息；

包含一个或多个统计数据、聚合数据和加密数据的公共信息；

其中，所述机密信息受到严格的隐私保护，即用户同意与CAVH系统信息共享，在用户许可下与CAVH系统共享，或者用户同意与好友共享信息是在用户许可下与用户好友共享的；

所述CAVH隐私保护组件提供以下方法：

CAVH用户和车辆匿名分析，包含一个或多个用户和车辆类型，用于预先配置服务和操作类型、方案和策略；

包含单向加密、双向加密和CAVH行程信息隐私保护的CAVH行程信息隐私保护，以保护一个或多个行程轨迹、行程起讫点、CAVH入口和/或CAVH现有位置；

CAVH感知数据隐私保护方法，用于模糊和匿名的CAVH感知数据包含一个或多个分割用户轨迹、模糊人脸和/或加密用户手机号码；

CAVH访问控制和/或数据元素可用性方法，包括管理CAVH本地和全局数据可用性和控制对用户数据、车辆活动数据和系统控制数据的访问。

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