《彈性交通信息物理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)指南》征求意見(jiàn)稿

1彈性交通信息物理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)指南本文件適用于規(guī)劃部門(mén)對(duì)城市交通系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，以及技術(shù)部門(mén)對(duì)城市交通信息物理系統(tǒng)的GB/T40020-2021信息物理系統(tǒng)GB/T40021-2021信息物理系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)GB/T40021-2021界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文3.13.2交通信息物理系統(tǒng)transportationcyber-physi決策（3.10）和執(zhí)行（3.11）過(guò)程，實(shí)現(xiàn)物理空間（3.4）與信息空間（3.53.3彈性交通信息物理系統(tǒng)resilienttransportationcyber-physic），標(biāo)為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)常態(tài)擾動(dòng)下可靠與穩(wěn)定運(yùn)行、3.4包含制造全流程中人、設(shè)備、物料、工藝過(guò)程/方法、環(huán)境等物理實(shí)3.5通過(guò)電磁頻譜、電子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等實(shí)現(xiàn)信息創(chuàng)建、存儲(chǔ)、修改、交換和利用的空間。3.6客觀存在的、具有某種屬性可以加以區(qū)分的3.7通過(guò)感知設(shè)備獲得物理實(shí)體形態(tài)、狀態(tài)以及物理空間環(huán)境等各類(lèi)數(shù)據(jù)的3.823.93.103.11信息物理系統(tǒng)cyber-physical3.124符號(hào)和縮略語(yǔ)CPS信息物理系統(tǒng)（cyber-physicalsysRT-CPS彈性交通信息物理系統(tǒng)（resilienttransportationcybRT-CPS總體架構(gòu)由用戶(hù)視圖、功能視圖、服務(wù)視圖、物理視圖和分布式云組成，如圖1所示。5.1.1用戶(hù)視圖描述系統(tǒng)用戶(hù)的組成及活動(dòng)。5.1.2功能視圖描述的系統(tǒng)業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)35.1.3服務(wù)視圖描述的系統(tǒng)服務(wù)模式支撐5.1.4物理視圖描述的系統(tǒng)設(shè)施設(shè)備與服務(wù)視5.2.2用戶(hù)方5.2.2.2RT-CPS用戶(hù)方向RT-CPS提供方提出RT-CPS業(yè)務(wù)需求和使用中、故障后的信息反饋，并向關(guān)5.2.3提供方5.2.3.2RT-CPS提供方根據(jù)用戶(hù)方需求，完成RT-CPS4執(zhí)行的閉環(huán)、具備不可分割性的信息物理系統(tǒng)最小單元，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)等實(shí)現(xiàn)集成、交互和協(xié)作的系統(tǒng)，簡(jiǎn)寫(xiě)（3）三級(jí)系統(tǒng)層級(jí)：面向設(shè)施設(shè)備的單元級(jí)RT-CPS、面向路段層面的系統(tǒng)級(jí)RT-CPS面向5.3.3.1一般要求應(yīng)邏輯，涉及保持、伸縮、變構(gòu)、代償、誘5.3.3.2保持55.3.3.3伸縮5.3.3.5代償5.3.3.6誘導(dǎo)5.3.4.1一般要求5.3.4.2嵌入控制5.3.4.3集控控制實(shí)體進(jìn)行控制，從而提升系統(tǒng)整體應(yīng)對(duì)擾動(dòng)沖擊的5.3.5.1一般要求知-分析-決策-執(zhí)行”的數(shù)據(jù)閉環(huán)，面向單一物理實(shí)體的運(yùn)行性能維持與提升進(jìn)行嵌入控制系統(tǒng)級(jí)RT-CPS是一個(gè)路段范圍內(nèi)單元級(jí)RT-CPS以及一些非RT-CPS的感知和控制設(shè)備單元通過(guò)工業(yè)可以接受來(lái)自SoS級(jí)RT-CPS面向路網(wǎng)65.4服務(wù)視圖RT-CPS架構(gòu)的服務(wù)視圖描述系統(tǒng)服務(wù)模式，如圖4所示，包括設(shè)施服務(wù)、平臺(tái)服務(wù)以及應(yīng)用服務(wù)三現(xiàn)感知數(shù)據(jù)融合以及設(shè)備云端控制，應(yīng)用類(lèi)型包括：APP應(yīng)用、PC端應(yīng)用、5.5物理視圖5.5.2.1一般要求RT-CPS系統(tǒng)內(nèi)部資源包括移動(dòng)設(shè)備、沿線(xiàn)設(shè)施、分布式云設(shè)施，如圖5所75.5.2.2移動(dòng)設(shè)備V2X、DSRC等技術(shù)進(jìn)行通信。RT-CPS移動(dòng)設(shè)備宜至少具有從沿線(xiàn)設(shè)施接收信息發(fā)布的功能。RT-CPS移動(dòng)設(shè)備采集感知數(shù)據(jù)并通過(guò)沿線(xiàn)設(shè)施的通信設(shè)備上傳分布式云設(shè)施，實(shí)5.5.2.3沿線(xiàn)設(shè)施RT-CPS沿線(xiàn)設(shè)施通過(guò)光纖專(zhuān)網(wǎng)等技術(shù)與分RT-CPS通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)沿線(xiàn)設(shè)施與分布式云設(shè)施間、沿線(xiàn)設(shè)施與移動(dòng)設(shè)備間的通信與移動(dòng)設(shè)備與分8RT-CPS領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)件基于數(shù)據(jù)計(jì)算設(shè)備與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，為不同時(shí)延要求的彈性系統(tǒng)服務(wù)提供分析與決策，支撐服務(wù)包括但不限于超視距感知、交通疏堵誘導(dǎo)、駕駛行為與交括但不限于Hadoop、HBase、SparkRT-CPS架構(gòu)的分布式云描述跨越多個(gè)物理位置的云計(jì)算資源和服務(wù)的集成與協(xié)同工作，它通過(guò)網(wǎng)對(duì)應(yīng)5.2.3定義的RT-CPS系統(tǒng)層級(jí)，分為邊緣云、區(qū)95.6.2邊緣云面向系統(tǒng)級(jí)RT-CPS的區(qū)域云獲取來(lái)自邊緣云及相關(guān)支撐系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)交通相關(guān)數(shù)據(jù)，支撐區(qū)域級(jí)的交通融合感知、協(xié)同決策、協(xié)同控制、交通管控服務(wù)需求，主要面向弱面向SoS級(jí)RT-CPS的中心云匯聚各區(qū)域云的交通相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚、存儲(chǔ)與管理，利用云計(jì)算和分布式架構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)高效交互、共性基礎(chǔ)能力分級(jí)共享，主要面向非實(shí)時(shí)性服務(wù)。5.6.5公有云面向SoS級(jí)RT-CPS的公有云通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供廣泛的計(jì)算和存儲(chǔ)資源，與中心云雙向關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)資源[3]DEKAL,CHOWDHURYM.TransportationCysystemswithoptimizedcommuterflows[J].ReliabilityEngineering&transitsystemusingbigdata:Casestuintegrationwithbusservices[J].TransportationResearchPartE:LogisticsaTranspo